Соңғы мақалада біз Никлосс қазандықтарын Варягқа орнатуға қатысты мәселелерді қарастырдық - крейсердің электр стансасы айналасындағы Интернет -шайқастардың негізгі бөлігі осы қондырғыларға арналған. Бірақ бір қызығы, қазандықтарға үлкен мән бере отырып, осы тақырыпқа қызығушылық танытқандардың басым көпшілігі крейсердің бу қозғалтқыштарын мүлдем елемейді. Сонымен бірге, «Варягты» пайдалану кезінде анықталған көптеген проблемалар олармен байланысты. Бірақ мұның бәрін түсіну үшін алдымен өткен ғасырдың аяғында кеме бу қозғалтқыштарының дизайны туралы есте сақтауды жаңарту қажет.
Шын мәнінде, бу қозғалтқышының жұмыс принципі өте қарапайым. Цилиндр бар (әдетте кеме машиналарында тігінен орналасқан), оның ішінде жоғары және төмен жылжуға қабілетті поршень орналасқан. Поршень цилиндрдің жоғарғы жағында орналасқан делік - содан кейін бу қысымы астында және цилиндрдің жоғарғы қақпағының арасындағы тесікке беріледі. Бу кеңейіп, поршеньді төмен қарай итереді, осылайша ол төменгі нүктеге жетеді. Осыдан кейін процесс «дәл керісінше» қайталанады - жоғарғы тесік жабылады, ал енді төменгі тесікке бу беріледі. Бұл кезде бу шығысы цилиндрдің екінші жағынан ашылады, ал бу поршенді төменнен жоғары қарай итеріп жатқанда, цилиндрдің жоғарғы бөлігіндегі жұмсалған бу бу шығысына ығыстырылады (қозғалыс диаграммадағы шығатын бу нүктелі көк көрсеткімен көрсетілген).
Осылайша, бу машинасы поршеньдің кері қозғалысын қамтамасыз етеді, бірақ оны бұрандалы біліктің айналуына айналдыру үшін иінді білік маңызды рөл атқаратын иінді механизм деп аталатын арнайы құрылғы қолданылады.
Әлбетте, бу қозғалтқышының жұмысын қамтамасыз ету үшін мойынтіректер өте қажет, соның арқасында иінді механизмнің жұмысы (поршеннен иінді білікке қозғалыстың берілуі) және айналмалы иінді біліктің бекітілуі жүзеге асады.
Айта кету керек, Варяг жобаланған және салынған кезде, бүкіл әлем соғыс кемелерінің құрылысында бұрыннан үш еселенген бу қозғалтқыштарына ауысты. Мұндай машинаның идеясы цилиндрде жұмсалған бу (жоғарғы диаграммада көрсетілгендей) энергиясын мүлде жоғалтпағандықтан және оны қайта пайдалануға болатындықтан пайда болды. Сондықтан олар осылай жасады - алдымен жаңа бу жоғары қысымды цилиндрге кірді, бірақ оның жұмысы аяқталғаннан кейін ол қайтадан қазандықтарға «лақтырылмады», бірақ келесі цилиндрге (орташа қысымда немесе HPC) кірді. ішіндегі поршеньді итеріп жіберді. Әрине, екінші цилиндрге кіретін будың қысымы төмендеді, сондықтан цилиндрдің өзі HPC -ге қарағанда үлкенірек диаметрмен жасалуы керек еді. Бірақ мұның бәрі емес - екінші цилиндрде (LPC) жұмыс істеген бу төмен қысымды цилиндр (LPC) деп аталатын үшінші цилиндрге еніп, жұмысын жалғастырды.
Төмен қысымды цилиндрдің қалған цилиндрлермен салыстырғанда максималды диаметрі болуы керек екені айтпаса да түсінікті. Дизайнерлер оңайырақ жасады: LPC тым үлкен болып шықты, сондықтан бір LPC орнына олар екі жасады, ал машиналар төрт цилиндрге айналды. Сонымен қатар, бу төмен қысымды екі цилиндрге бір мезгілде жеткізілді, яғни төрт «кеңейту» цилиндрінің болуына қарамастан, үшеуі қалды.
Бұл қысқаша сипаттама «Варяг» крейсерінің бу қозғалтқыштарында не болғанын түсіну үшін жеткілікті. Және олармен «қателескен», өкінішке орай, көп болды, сондықтан мақаланың авторы неден бастау керектігін білу қиынға соғады. Төменде біз крейсердің бу қозғалтқыштарын құрастыруда жіберілген негізгі қателіктерді сипаттаймыз, және оларға кімнің кінәсі болғанын анықтауға тырысамыз.
№1 мәселе мынада: бу қозғалтқышының конструкциясы иілу кернеуіне жол бермейді. Басқаша айтқанда, жақсы өнімділікті тек қана бу қозғалтқышы толығымен тегіс болған кезде күтуге болады. Егер бұл негіз кенеттен иіле бастаса, онда бұл бу қозғалтқышының бүкіл ұзындығында жүретін иінді білікке қосымша жүктеме жасайды - ол иіле бастайды, оны ұстайтын мойынтіректер тез нашарлайды, ойнау пайда болады және иінді білік жылжиды, иінді мойынтіректер қазірдің өзінде зардап шегеді - штангалық механизм және тіпті цилиндр поршендері. Бұған жол бермеу үшін бу қозғалтқышы берік іргетасқа орнатылуы керек, бірақ бұл Варягта жасалмады. Оның бу қозғалтқыштарының негізі өте жеңіл және олар кеменің корпусына тікелей бекітілген. Дене, сіз білетіндей, теңіз толқынында «дем алады», яғни домалау кезінде иіледі - және бұл тұрақты иілу иінді біліктердің қисаюына және бу қозғалтқыштарының мойынтіректерінің «босаңсуына» әкелді.
Варяг дизайнының бұл кемшілігіне кім кінәлі? Бұл кеменің болмауына жауапкершілік C. Crump фирмасының инженерлеріне жүктелетіні сөзсіз, бірақ … мұнда белгілі бір нюанстар бар.
Факт мынада: бу қозғалтқыштарының мұндай дизайны (кеме корпусында берік негізі жоқтар орнатылған кезде) жалпы қабылданды - Аскольдта да, Богатырияда да іргетасы берік болмады, бірақ бу машиналары оларда мінсіз жұмыс істеді. Неге?
Иінді біліктің деформациясы неғұрлым маңызды болса, оның ұзындығы соғұрлым үлкен болады, яғни бу қозғалтқышының ұзындығы соғұрлым ұзақ болады. Варягта екі бу қозғалтқышы болды, ал Аскольдта үш. Дизайн бойынша, соңғылары төрт цилиндрлі үш кеңеюлі бу қозғалтқыштары болды, бірақ олардың қуаты айтарлықтай төмен болғандықтан, олардың ұзындығы едәуір қысқа болды. Осы әсердің арқасында Аскольд машиналарында дененің ауытқуы әлдеқайда әлсіз болып шықты - иә, олар, бірақ, айталық, «ақылмен» болды және бу қозғалтқыштарын өшіретін деформацияларға әкелмеді.
Шынында да, бастапқыда Варяг машиналарының жалпы қуаты 18000 а.к. болуы тиіс деп есептелді, сәйкесінше бір машинаның қуаты 9000 а.к. Бірақ кейінірек Ч. Крамп қателікті түсіндіруде өте қиын болды, атап айтқанда, ол бу қозғалтқыштарының қуатын 20000 а.к. дейін арттырды. Әдетте дереккөздер мұны Ч. Крамптың крейсердің сынақтары кезінде МТК мәжбүрлі жарылысты қолданудан бас тартқандығымен түсіндірді. Егер Ч. Крамп машиналардың қуатын арттырумен қатар Варяг жобасындағы қазандықтардың өнімділігін 20000 а.к. дейін арттырса, бұл қисынды болар еді, бірақ мұндай ештеңе болған жоқ. Мұндай әрекеттің бірден -бір себебі крейсердің қазандықтары жобада белгіленген қуаттылықтан асып түседі деген үміт болуы мүмкін, бірақ бұл мәжбүрлеуге жүгінбей қалай жасауға болады?
Мұнда қазірдің өзінде екі нәрсенің бірі - немесе Ч. Крамп қазандықтарды мәжбүрлеп тексеруді талап етеді деп үміттенді және машиналар олардың күшін «созбайды» деп қорықты немесе қандай да бір түсініксіз себептермен ол Варяг қазандықтарына сенді. мәжбүрлемей, 20000 а.к. қуаты жетеді. Қалай болғанда да, Ч. Крамп қателесті, бірақ бұл әр крейсер машинасының қуаты 10 000 а.к. болатындығына әкелді. Массаның табиғи өсуінен басқа, әрине, бу қозғалтқыштарының өлшемдері де өсті (ұзындығы 13 м -ге жетті), ал 1900 а.к. көрсететін үш Аскольд машинасы. номиналды қуаты тек 6 333 а.к. болуы керек. әрқайсысы (өкінішке орай, олардың ұзындығы, өкінішке орай, авторға белгісіз).
Бірақ «Богатырь» ше? Ақыр соңында, бұл Варяг сияқты екі білікті болды және оның әрбір машинасы шамамен бірдей қуаттылыққа ие болды - 9 750 ат күші. 10 000 а.к. қарсы, яғни оның геометриялық өлшемдері ұқсас болды. Айта кету керек, Богатырдың корпусы Варягқа қарағанда біршама кең, ұзындығы / ені сәл төмен болды және тұтастай алғанда Варяг корпусына қарағанда қатал және ауытқуға бейім емес болып көрінді. Сонымен қатар, немістер Варягтың бу қозғалтқыштары тұрған іргетастың іргетасын нығайтқан болуы мүмкін, яғни егер ол қазіргі заманғы кемелер қабылдағандарға ұқсамаса, ол бұрынғыға қарағанда жақсы күш береді. Варягтың негізі. Алайда бұл сұраққа екі крейсердің де сызбасын егжей -тегжейлі зерттегеннен кейін ғана жауап беруге болады.
Осылайша, Crump компаниясының инженерлерінің кінәсі олардың Варяг машиналарына әлсіз іргетас қойғанында емес (қалған кеме жасаушылар сияқты), бірақ олар қажеттілікті көрмеді және түсінбеді. «икемсіздікті» қамтамасыз ету үшін денесі мықты немесе үш бұрандалы схемаға көшетін машиналар. Дәл осындай мәселені Германияда табысты шешкені туралы тек Богатырьды салған өте тәжірибелі Вулкан ғана емес, сонымен қатар екінші дәрежелі және Германияның өз жобасы бойынша ірі әскери кемелер салуда тәжірибесі жоқ екендігі куәландырады. американдық конструкторлардың пайдасына емес. Алайда, әділдік үшін айта кету керек, МТК бұл сәтті де бақыламаған, бірақ түсіну керек, оған ешкім американдықтардың әр түшкіруін бақылау міндетін қоймады және бұл мүмкін болмады.
Бірақ, өкінішке орай, бұл ең жаңа ресейлік крейсердің бу қозғалтқыштарының бірінші және мүмкін емес кемшілігі.
Негізгі мәселе болып табылатын No2 мәселе кеменің жоғары жылдамдығына оңтайландырылған Варяг бу машиналарының қате дизайны болды. Басқаша айтқанда, машиналар максималды бу қысымында жақсы жұмыс істеді, әйтпесе проблемалар басталды. Шындығында, бу қысымы 15,4 атмосферадан төмен түскенде, төмен қысымды цилиндрлер өз функцияларын орындауды тоқтатты - оларға кіретін будың энергиясы цилиндрдегі поршеньді жүргізуге жеткіліксіз болды. Тиісінше, экономикалық қадамдарда «арба атпен жүре бастады» - төмен қысымды цилиндрлер иінді білікті айналдыруға көмектесудің орнына өздері қозғалысқа келтірді. Яғни, иінді білік жоғары және орташа қысымды цилиндрлерден энергия алды және оны бұранданың айналуына ғана емес, сонымен қатар төмен қысымды екі цилиндрдегі поршендердің қозғалысын қамтамасыз етуге жұмсады. Иінді механизмнің конструкциясы иінді білікті поршень мен сырғытпадан өткізетін цилиндр болғандықтан жасалғанын, бірақ керісінше емес екенін ескеру қажет: мұндай күтпеген және күтпеген жағдайдың нәтижесінде. иінді біліктің тривиальды қолданылуы, ол конструкциясында қарастырылмаған қосымша кернеулерді бастан кешірді, бұл оны ұстап тұрған мойынтіректердің істен шығуына әкелді.
Шындығында, бұл жерде ерекше проблема болмауы мүмкін еді, бірақ тек бір шарт бойынша - егер машиналардың конструкциясында иінді білікті төмен қысымды цилиндрлерден ажырататын механизм қарастырылса. Содан кейін, орнатылғаннан төмен бу қысымында жұмыс істеудің барлық жағдайында, «түймені басу» жеткілікті болды - және LPC иінді білікті жүктеуді тоқтатты, алайда мұндай механизмдер «Варяг» конструкциясында қарастырылмаған. «машиналар.
Кейіннен инженер И. И. Порт -Артурда жойғыш механизмдердің жиналуы мен реттелуін қадағалаған Гиппиус 1903 жылы Варяг машиналарына егжей -тегжейлі сараптама жүргізді және оның нәтижелері бойынша толық зерттеу жұмысын жазды, онда мыналар көрсетілген:
«Міне, болжам бойынша, Крумп зауыты крейсерді тапсыруға асықты, будың таралуын реттеуге үлгермеді; машина тез ренжіді, ал кемеде, әрине, олар негізгі себептерді жоймай -ақ, басқаларға қарағанда жылыту, соғу жағынан зардап шеккен бөлшектерді жөндей бастады. Жалпы, кеме арқылы зауытта ақаулы болған көлікті түзету мүмкін емес болса да, өте қиын міндет ».
Варяг электр станциясының бұл кемшілігіне Ч. Крамптың кінәлі екені анық.
3 -мәселе өздігінен аса маңызды болған жоқ, бірақ жоғарыда келтірілген қателіктермен бірге «кумулятивті әсер» берді. Біршама уақыт, бу қозғалтқыштарын жобалау кезінде дизайнерлер олардың механизмдерінің инерциясын ескермеді, нәтижесінде соңғылары үнемі шамадан тыс кернеуге ұшырады. Алайда, Варяг құрылған кезде машиналардың инерция күштерін теңестіру теориясы зерттеліп, барлық жерде таралды. Әрине, оны қолдану бу қозғалтқышы өндірушісінен қосымша есептеулерді талап етті және оған белгілі бір қиындықтар туғызды, демек, жалпы жұмыстың құны өсті. Сонымен, МТК өз талаптарында, өкінішке орай, бұл теорияны бу қозғалтқыштарының конструкциясында міндетті түрде қолдануды көрсетпеді, ал Ч. Крамп бұны үнемдеуді шешкен сияқты (оның өзін және оның бірде -біреуі екенін елестету қиын). инженерлерде бұл туралы теорияны білмейтін нәрселер бар). Тұтастай алғанда, ашкөздіктің әсерінен немесе қарапайым қабілетсіздіктен, бірақ Варяг машиналарын (және айтпақшы, Ретвизанды) жасау кезінде осы теорияның ережелері еленбеді, нәтижесінде инерция күштері пайда болды. машиналардың қалыпты жұмысының бұзылуына ықпал ететін орташа және төмен қысымды цилиндрлерге «өте қолайсыз» (И. И. Гиппий бойынша) әрекет. Қалыпты жағдайда (егер бу қозғалтқышы сенімді іргетаспен қамтамасыз етілсе және бу таратуда қиындықтар болмаса) бұл бұзылуға әкелмейді, сондықтан …
«Варяг» бу қозғалтқыштарының болмауына кінә, бұйрықтың түсініксіз жазылуына жол берген Ч. Крампқа да, МТК -ге де жүктелуі керек.
№4 мәселе бу қозғалтқыштарының подшипниктерінде өте нақты материалды қолдану болды. Осы мақсатта фосфорлы және марганецті қолалар қолданылды, олар автор біледі, кеме жасауда кеңінен қолданылмады. Нәтижесінде келесі жағдай орын алды: жоғарыда аталған себептерге байланысты «Варяг» машиналарының мойынтіректері тез істен шықты. Оларды Порт -Артурдағы заттармен жөндеуге немесе ауыстыруға тура келді, ал өкінішке орай, мұндай қуаныштар болмады. Нәтижесінде бу машинасы мүлдем басқа сападағы материалдардан жасалған подшипниктермен жұмыс істеген кезде жағдай туындады - кейбіреулерінің мерзімінен бұрын тозуы басқаларында қосымша кернеулер тудырды, ал мұның бәрі машиналардың қалыпты жұмысының бұзылуына әсер етті.
Қатаң айтқанда, бұл «авторлық» орнатылмайтын жалғыз мәселе. Ч. Крамптың жеткізушілері мұндай материалды таңдағаны ешкімді теріс реакцияға әкеле алмады - мұнда олар толығымен өз құқығында болды. Варяг электр стансасының апатты жағдайын болжау, оның себептерін алдын ала білу және Порт -Артурды қажетті материалдармен қамтамасыз ету адами мүмкіндіктен тыс болды, ал қоланы қажетті сорттарды «қажет болған жағдайда» жеткізу мүмкін болмады, эскадрилья үшін барлық материалдардың үлкен көлемін ескере отырып, олардың қажеттілігі белгілі болды, бірақ олардың қажеттіліктерін қанағаттандыру мүмкін болмады. Варяг машиналарын жөндеген инженер -механиктер кінәлі ме? Олардың жөндеу жұмыстарының салдарын алдын ала білуге мүмкіндік беретін қажетті құжаттары болған екіталай, және олар бұл туралы білсе де, олар нені өзгерте алар еді? Олардың әлі басқа нұсқалары болмады.
«Варяг» крейсерінің электр станциясына жасаған талдауды қорытындылай келе, бу машиналары мен қазандықтардың кемшіліктері мен конструкторлық қателіктері бір -бірін «керемет» толықтырғанын айтуымыз керек. Nikloss қазандықтары мен бу қозғалтқыштары олар орнатылған крейсерге қарсы диверсиялық келісім жасағандай әсер алады. Қазандық апаттарының қаупі экипажды бу қысымын төмендетуге мәжбүр етті (14 атмосферадан аспайды), бірақ бұл Варягтағы бу қозғалтқыштары тез жарамсыз болып қалуы үшін жағдай туғызды, ал кеме механикасы бұл туралы ештеңе жасай алмады.. Дегенмен, біз Варяг машиналары мен қазандықтарының конструкторлық шешімдерінің салдарын кейінірек, олардың жұмыс нәтижелерін талдағанда, толығырақ қарастырамыз. Содан кейін біз крейсердің электр станциясына соңғы баға береміз.
