Продолжаем знакомиться с некоторыми тенденциями перспективного развития линкоров кайзеровского флота (1915-1918 годов). Напомним, что в основе предложенных материалов работы немецких экспертов 70-х годов прошлого века, и некоторые моменты мы сейчас можем воспринимать иначе. Начало статьи вы можете найти ЗДЕСЬ, и сейчас мы отметим что было характерно для неосуществленных проектов крупных кораблей германского флота (крейсера, подводные лодки, эсминцы - здесь отсутствуют).
После «Байерна» и «Эрзац Йорка», во время войны немецкие конструкторы создали довольно много различных проектов. Однако все они, по мнению немецких историков и экспертов, не несут в себе принципиальных новшеств. Считается, что опыт первых военных лет воплощался в рамках уже имеющихся технических возможностей за счет незначительных модификаций и изменений предыдущих проектов и соответственно вызывал последовательный рост водоизмещения.
Первые проекты, которые можно отнести к категории неосуществленных, были представлены к рассмотрению весной 1916 года, незадолго до сражения при Скагерраке. Они получили обозначение от «L-1» до «L-3» (линейные корабли) и от «GK-1» и «GK-3» (линейные крейсеры). По конструкции они являлись модификацией последних немецких кораблей этих классов и лишь в немногом отличаются от дредноутов «Вюртемберг» и «Макензен».
Для справки: буквенное обозначение проектов обосновывалось достаточно просто - в немецком флоте линейный корабль обозначался Linienschiffe ( или Schlachtschiffe), линейный крейсер - Grosse Kreuzer (Schlachtkreuzer). Соответственно проекты получили обозначение - "L" или "GK". В дальнейшем, проекты стали обозначаться "GK", что соответствовало классу "быстроходного линейного корабля" ("Schnelles Grosskampfschiff").
Для справки: линкор "Вюртемберг" - четвертый линейный корабль типа "Байерн", который был заложен по чуть измененному проекту на верфи "Вулкан" в Гамбурге в январе 1915 года, в июне 1917 года был спущен на воду, но постройкой не закончен. Разобран в 1921 году.
Наиболее важными отличиями являлись переход с калибра 350 мм до 380 мм на линейных крейсерах и увеличение скорости примерно на 3 узла на линкорах. В остальном их технические характеристики представляли собой различные варианты соотношений водоизмещения, мощности механизмов и скорости. В целом же, наиболее удачным признавался эскизный проект «GK-2».
Опыт сражения при Скагерраке, когда выявилась некоторые технические и тактические недостатки линейного флота (и в том числе сложность управления длинной кильватерной линией кораблей), потребовал внесения изменений в эти проекты. Уже отмеченное увеличение скорости линейных кораблей проектов «L-1» - «L-3» вполне удовлетворило немецкое морское командование, но требования к артиллерии возросли. Теперь моряки считали, что для будущих линейных кораблей необходимо увеличение калибра до 420 мм. Уже только это, при незначительных изменениях в бронировании, требовало увеличения водоизмещения примерно на 6 - 8 тысяч тонн.
В расчет принималось, что при каком-либо увеличении калибра вес нагрузки на артиллерию возрастает в третьей степени, причем большая часть приходится на сами артиллерийские установки, так как увеличение веса боеприпасов менее ощутимо. При таком росте водоизмещения многое зависело от мнения «заводчиков» (строителей) о возможности и сроках строительства подобных кораблей.
Другой проблемой могла стать создание артиллерийских систем, поэтому параллельно создавались два варианта кораблей с вооружением из 380-мм орудий. Считалось, что именно они станут основным проектом в случае если будет очевидна задержка в разработке новых орудий. Сведений об этих двух проектах имеется очень мало.
Для справки: Главным отличием проекта "L-2" была дополнительная 380-мм двухорудийная установка, которая располагалась поверх обеих кормовых
башен, что позволило концентрировать 60% тяжёлой артиллерии ЛК прямо по корме. Эту конструктивная особенность проекта расценивалась скорее как курьёзная, чем интересная находка. Ее единственный плюс заключался в некотором тактическом преимуществе подобного ЛК при бое на отходе, в то время как перечень добавленных проблем был более значителен. Поднятая на высоту 12,8 м (от ВЛ до осей орудий), эта дополнительная башня становилась значительным центром масс, который влиял на остойчивость корабля, её высокий барбет требовал большого расхода веса (до 500 т). Вся же установка в целом существенно увеличивала размеры и приметность корабля как цели.
В следующих проектах, появившихся еще в соответствии с Первой военной программой, ранее заметное разделение между линейными кораблями и линейными крейсерами стало практически незаметно. В этих проектах конструкторы попытались воплотить идеи Кайзера о создании могучих кораблей объединенного класса («Einheitsschiff» - дословно можно перевести как «единый корабль», что-то похожее на «единый пулемет», «единый танк» и другие современные термины). Таким образом это были проекты-прообразы появившегося в 30-х годах класса «быстроходных линейных кораблей». Очевидно, что подобные корабли с мощным вооружением и достаточно высокой скоростью (если бы они были построены) отодвинули бы в сторону существующие линейные крейсеры.
В итоге конструкторам, пытавшимся выполнить поставленные перед ними требования не теряя в каком-либо качестве кораблей, пришлось сильно увеличит водоизмещение, которое возросло до 50 тысяч тонн. В связи с этим проекты становились нереальными еще в стадии проектирования так как немецкие корабли того времени сильно зависели от ширины и глубины проходов в гаванях.
Для справки: наиболее просторный Третий входной канал в порт Вильгельмсхафен в речном устье Яде не обеспечивал бы этим кораблям проход. Вспомним, что и в последующие годы подобные ограничения были характерны для других флотом (например, размеры линкоров США ориентировались на ширину Панамского канала).
Для справки: Проект на линейный крейсер "L-20e-a" зарегистрирован 2 октября 1917 года. ТТХ: водоизмещение (конструктивное/полное): 44500/ 49500 т, размерения: 238х33,5х9 м; ГЭУ - 4 турбины, 16 угольных и 6 нефтяных котлов, 100000 л.с., 26 узлов; вооружение - 4х2-420-мм/45, 12х1-150-мм/45 орудий, 8х1-105-мм/50 зенитных пушек, 3-600-мм подводных ТТ; бронирование.
Естественно, морское командование было в курсе проблем, из-за чего по личному указанию Кайзера на основе этих проектов были разработаны несколько вариантов проектов кораблей уменьшенной величины. При некотором снижении водоизмещения они предусматривали на вооружении только две башни с орудиями калибром 350, 380 или 420 мм (в зависимости от водоизмещения). Такое ограничение вооружения противоречило всем существующим взглядам немецких военных и естественно всерьез воспринято не было.
В этот период Департамент кораблестроения представил некоторые условия, при которых можно будет выполнить предъявляемые ему требования на проектирование кораблей. И в соответствии с ними были предложены некоторые эскизные проекты. Рассмотрение этих условий и проектов показывает, что вряд ли их можно назвать удачными.
Для обеспечения заданной скорости в 30-31 узел и мощности механизмов от 140 до 200 тысяч л.с. было необходимо выделить для установки котлов 9-10 отсеков. Наиболее удобным считалось разместить их в двух группах с одним небольшим промежуточным отсеком. Интересно отметить, что один из первоначальных проектов американских линейных крейсеров типа «Лексингтон» имел примерно такое же расположение энергетической установки. Вспомним, один из проектов этого линейного крейсера должен был получить 7 (!) дымовых труб!
При этом потребность в весе оказалась настолько большой, что один из проектов линкоров с 30-тысячным водоизмещением и четырьмя орудиями главного калибра в двух башнях предусматривал главную броневую палубу толщиной только в 30 или даже 20 мм. Таким образом проект в отношении горизонтального бронирования уравнивался с небольшими крейсерами, строившимися еще на рубеже века. Необычайно длинные машинные отсеки заставляли разносить обе орудийные башни далеко в оконечности и очень близко к штевням.
Например, в одном из проектов ось вращения носовой башни «А» с 420-мм орудиями находилась всего в 45 метрах от форштевня, причем для достижения высокой скорости в 31,5 узла корпус получил очень острые и узкие обводы. Кроме того, большой разнос по расстоянию тяжелых орудийных башен способствовал утяжелению корпуса, усилению продольной качки и усиливал напряжения связей при кручении корпуса. Создавались проблемы также и с противоторпедной переборкой, которая в районе орудийных башен находилась слишком близко как от борта, так и от диаметральной плоскости - например в районе носовой башни всего в 4 метрах от диаметрали, что вообще не позволяло разместить шахты орудийных башен и их вращающиеся структуры между противоторпедными переборками, а также создавало большие трудности не только для размещения погребов, но даже в установке и обслуживании подъемников боеприпасов.
Для справки: проект "GK 4021" при увеличенном до 40000 т водоизмещении нёс ещё более крупный главный калибр (420 мм) и имел бронирование: пояс - до 300 мм с несколько улучшенной защитой ГК. Скорость - 32 узла.
Подобное решение по размещению энергетической установки немецкие инженеры применили в нескольких проектах, хотя оно было явно неудачным и "нормальный конструкторский" коллектив, имевший хороший опыт, вряд ли воспринимал бы такой проект всерьез. Можно предположить, что немецкие инженеры этими примерами просто пытались продемонстрировать Кайзеру и Морскому командованию насколько нереальны довольно противоречивые и завышенные требования моряков к новым разработкам. Однако, необходимо отметить, что подобные меры могли иметь и отрицательные стороны, так как «заводчики», получившие заказ, могли использовать их, ссылаясь на проекты, при невыполнении каких-либо условий контрактов.
Сейчас становиться очевидным что для того времени корабельное машиностроение достигло своего предела и требовало кардинально «новых изменений, таких, например, как переход к более высоким параметрам пара (давление и температура). Только в этом случае было возможно создать удачный проект с хорошими характеристиками. И наоборот, без каких-либо принципиальных изменений вряд ли вообще можно было разработать хороший проект корабля с очень высокой проектной скоростью, так как потребность в больших помещениях для размещения энергетической установки, и прежде всего котлов, не позволяла придать кораблю другие хорошие качества.
В 1918 году конструкторы предложили некоторые меры уменьшения потребной площади для котельных установок, в частности можно было подумать о применении на кораблях более вертикальных котлов, которые уже использовались в британском флоте. Однако в этом случае конструкторам пришлось бы пересмотреть устоявшиеся в немецком флоте взгляды на низкое расположение главной броневой палубы. Инженеры-конструкторы считали, что ее возвышение вряд ли нанесет большой ущерб - броневая палуба так или иначе возвышалась над уровнем воды, а на расположение жилых помещений она вряд ли бы повлияла, так как внутренние объемы на больших кораблях были более чем достаточны.
Однако морское командование с этим предложением не согласилось, и поэтому абсолютное большинство последних немецких проектов предусматривало однорядное расположение одинарных котлов, хотя одновременно проектировщики предлагали и другой вариант экономии пространства посредством использования двойных котлов или иного, двухрядного размещения прежних котлов.
Объяснить приверженность моряков к котельным установкам старого типа возможно только следующими причинами: ничтожное снижение паро-производительности при неполадках в котлах, соответствующее увеличение живучести котельной установки, а также лучшая защита котельных отделений при более узком межпереборочном пространстве. Вероятно эти принципы и стали доминирующими так как немецкое морское командование в кораблестроении всегда старалось придерживаться принципа «Reserven von Reserven» («резервы из резервов»), иначе говоря в каждом техническом решении максимум усилий прикладывался для сохранения живучести и боеспособности корабля, даже если это вызывало некоторые ухудшения некоторых других, менее важных характеристик, таких, например, как увеличение размеров и водоизмещения.
Для справки: Проекты на линейные крейсера "Эрзац Йорк", "Эрзац Гнейзенау", "Эрзац "Шарнхорст" выполнены в проектном бюро Имперского морского ведомства в 1913 и 1915 годах, корабли заказаны по военным программам: "Эрзац Йорк" был заложен на верфи "АГ Вулкан" (Гамбург) в 1916 году; "Эрзац Гнейзенау" был заложен на верфи "Германия верфь" (Киль) в 1916 году, "Эрзац Шарнхорст" был заложен на верфи "Блом унд Фосс" (Гамбург) в 1916 году. ТТХ: водоизмещение (конструктивное/полное): 33500 /38000 т, размерения: 227,8х30,4х9,3 м; ГЭУ - 4 турбины, 24 угольных и 8 нефтяных котла, 90000 л.с., 27,3 узла; вооружение - 4х2-380-мм/45, 12х1-150-мм/45 орудий, 8х1-88-мм/45 зенитных пушек, 3-600-мм подводных ТТ; бронирование: пояс по КВЛ - до 300 мм, цитадель - до 270 мм, палуба - 30-80 мм, ПТП -45 мм, башни ГК - до 270 мм, казематы - 150 мм, боевая рубка - до 300 мм.
Не повлияли на это решение и такие выгоды как довольно существенная весовая экономия при сокращений котлов, а также явное упрощение системы дымоходов. Оговорка делалась только в отношении громоздких одинарных котлов в случае их замены на котлы нефтяного отопления. При этом отмечалось, что двухколлекторные нефтяные котлы, расставленные попарно рядом, занимали столько же места, что и четыре угольных котла. Таким образом, при двухрядной расстановке получалось восемь угольных котлов. Конечно, выгоды нефтяного отоплении котлов были очевидны. В то время как паропроизводительность угольных котлов не превышала 40-60 кг в час на 1 кв.метр площади нагрева, производительность нефтяных котлов соответственно достигала 80-85 кг. Иначе говоря, каждый нефтяной котел мог обеспечивать мощность механизмов более 10000 л.с., что для угольных котлов было совершенно невозможно. И тем не менее германский флот очень неохотно соглашался с внедрением на флоте нефтяного отопления.
Связано это было о тем, что Германия располагала собственными залежами угля, в то время как нефть приходилось завозить из-за границы, что в случае войны могло создать большие проблемы. Помимо этого, немцы придавали большое значение углю как средству защиты угольных помещений, учитывая его способность поглощать энергию взрыва при измельчении.
В отношении типа турбинных установок анализ проектов сделать сложнее, так как практически нет указаний какого типа турбины предполагалось установить. Известно, что на трех последних немецких линейных крейсерах типа «Эрзац Йорк» предусматривались гидравлические передачи (не на всех), связывающие многооборотные паровые турбины с малооборотными винтами и обеспечивающие двигателям и движителям наиболее подходящие условия для производства работы.
Для справки: Линейный крейсер "Эрзац Шарнхорст" имел два комплекта турбин Парсонса с турбинами крейсерского хода, вращавшими внутренние валы. На "Эрзац Йорк" и "Эрзац Гнейзенау" планировали установить гидравлические редукторы Фотингера для главных турбин, вместо прямой передачи вращения на валы, и турбины крейсерского хода, приводящие в движение внешние валы. Номинальная проектная мощность на валах составляла 90000 л.с, что при частоте вращения гребных валов 295 об/мин. должно было обеспечить кораблю скорость 27,3 узла. Нормальный запас топлива увеличили до 850 т угля и 295 т нефти (полный - 4000 т угля и 2000 т нефти). Расчетная дальность плавания равнялась 5500 милям при скорости 14 узлов. Котельная установка состояла из 5 котельных отделений: двух отделений с 8 двухсторонними нефтяными котлами и трех отделений с 24 односторонними угольными котлами.
Американцы подобную проблему решали посредством электропередач, англичане применяли зубчатые передачи. Применение гидравлических передач немецкие инженеры объясняли их хорошими свойствами в снижении числа оборотов и, в особенности, весьма высокой эффективностью и экономичностью (КПД составлял около 98 % у гидравлической передачи против примерно 90 % у других). К этому удачному техническому решению немецкие инженеры пришли уже во время войны и успели опробовать его на миноносцах.
Помимо этого, корабли типа «Макензен» стали первыми в немецком флоте, на которых предусматривалась четырехвальная энергетическая установка - от периода рубежа веков немецкие линейные корабли имели только три винта. По мнению немецких инженеров такая компоновка обеспечивала достаточно много преимуществ при том условии, что винтам обеспечивалась понижающая редукция вращения.
На большинстве немецких проектов этого периода обе кормовые орудийные башни размещались с некоторым разносом по длине корабля, а между ними (вернее их боевыми погребами) помещалось кормовое турбинное отделение. Как уже говорилось, впервые немецкие конструкторы применили этот вариант на линейных крейсерах типа «Дерфлингер», и, по их мнению, он оказался довольно удачным так как экономил протяженность цитадели. К тому же при таком размещении кормовые башни были удалены друг от друга, что увеличивало их безопасность. В более поздних проектах обычно в этом машинном отделении размешались турбины внутренних валов.
Для справки: В январе 1918 года на первое место было поставлено требование высокой скорости для линейных крейсеров (проектируемым). Таким крейсерам отводилось место в авангарде флота, причём допускалось ограничение других параметров - например отказ от одной из башен (уменьшение до трех). В числе таких проектов были: "GK 4531" (45000 т, 31 узел, 3х2-420 мм орудий, пояс -350 мм), "GK 4532" (45000 т, 31 узел, 3х2-420 мм орудий, пояс -350 мм), "GK 4931" (49000 т, 3х2-420 мм орудий, пояс -350 мм), "GK 5031" (50000 т, 3х2-420 мм орудий, пояс -350 мм, 32 узла).
Можно согласиться с успешностью этого решения, однако следует отметить, что с применением редукционных передач от турбин к винтам пространства между орудийными башнями становилось явно недостаточно. Вероятно, поэтому в большинстве последних проектов, где можно с уверенностью предполагать подобную компоновку турбинных отделений, под возвышенной кормовой башней помещений, относящихся к машине (и в том числе с редукционной передачей), не предполагалось.
Исключение составляют проекты «GK-5031» и «GK-4931»....
Окончание следует.
Ссылка на окончание размещена ЗДЕСЬ
По немецким источникам (Ф.Форштмейер, З.Брейер, Э.Штробуш) ...