Гвардейский крейсер «Красный Кавказ».
Шрифт:
Преимущество турбинных двигателей в обеспечении высокой скорости кораблей могло быть реализовано на практике только при условии достаточно высокой ходкости, которая определяется, как известно, обводами корпуса и большим отношением длины к ширине. Последнее же всегда связано с дополнительными мерами по обеспечению продольной прочности, Поэтому главное внимание при проектировании турбинных крейсеров обращалось на общую продольную прочность корпуса, «Продольная прочность теперь особенно останавливает на себе внимание кораблестроителей,- отмечает корабельный инженер Н. Н. Кутейников,- современные корабли весьма длинны и имеют загруженные тяжелыми орудийными башнями оконечности, что увеличивает изгибающий момент и идет в ущерб их продольной прочности» [52].
Дли обеспечения продольной прочности
Кроме рационального применения продольных и поперечных связей, не менее важное значение имел материал, из которого строился корабль. До русско-японской войны при постройке кораблей применялась, как правило, обыкновенная мягкая судостроительная сталь е предельным сопротивлением на разрыв 25-30 т/дм2 (40-45 кг/мм2 ) и с пределом упругости, близким к 15 т/дм2 (22 кг/мм2 ). При расчете связей корабля из этой стали допускали предельное напряжение не более 4-5 т/дм2 (6,2-7,7 кг/мм2 ). При такой низкой величине допускаемых напряжений в связях они выходили громоздкими и тяжелыми. «Поэтому инженеры всех стран переходят теперь в своих конструкциях на более прочный материал, – указывает в своем обзоре Н. Н. Кутейников,- на так называемую сталь высокого сопротивления, выдерживающую усилие при испытании на растяжение до 45 т/дм2 (70 кг/мм2 ) при пределе упругости не менее 20 т/дм2 (30 кг/мм2 ) и при удлинении не менее 20% на длине планки 8 дюймов (200 мм), т. е. сталь эта достаточно тягуча, но хорошо сопротивляющаяся разрыву» [53].
Однако применение стали высокого сопротивления имело и свои недостатки. Во-первых, она была в полтора – два раза дороже обыкновенной Сименс-мартеновской стали и, во-вторых, труднее поддавалась обработке, требуя более мощных прессов и станков, а также рабочих высокой квалификации. Кроме того, она плохо выдерживала нагревание и становилась после этого хрупкой. Поэтому применение стали высокого сопротивления было несколько ограниченным. Например, она была непригодна для деталей судна с крутыми изгибами – скуловых поясов наружной обшивки и др, Обычно из нее изготовляли днищевую обшивку, стрингеры и настил верхних палуб, а также вертикальные стойки продольных переборок.
В общем, мнение Н. Н. Кутейникова не расходилось со взглядами на применение сталей повышенного сопротивления, сложившимися у А. Н. Крылова. В то же время А. Н. Крылов разрешил повысить допустимые напряжения в связях, отказавшись от рутинных норм, приводимых Н. Н. Кутейниковым. «Со своей стороны,- пишет А. Н. Крылов,- я сообщил, что для обыкновенной стали при переменной нагрузке (качка корабля) можно допустить рабочее напряжение не свыше 11 кг/мм2 , для стали повышенного сопротивления – 16 кг/мм2 и для стали высокого сопротивления при постановке в док – 23 кг/мм2 » [54].
В этот же период наметился более близкий к реальным условиям расчет продольной прочности, учитывавший отверстия и вырезы в верхней палубе. Если раньше при расчетах продольной прочности обычно делали предположение, что напряжения в какой-либо связи распределяются равномерно, то теперь стали принимать во внимание вырезы для артиллерийских башен, люки, горловины и др. В Морском техническом комитете было известно, что в конструкторских бюро судостроительных заводов Германии, чтобы получить представление о действительном распределении напряжений при изгибах, проводились испытания моделей верхних палуб проектируемых кораблей на специально изготовленных для этой цели разрывных станках. Кривые распределения напряжений служили для определения мест размещения люков,
Наконец, большое значение для обеспечения продольной прочности, как уже тогда считали конструкторы кораблей, имело отношение высоты корпуса (от киля до верхней палубы) к ширине его на мидель-шпангоуте. Поскольку корпус корабля представляет собой коробчатую балку, то, естественно, конструкторы стремились увеличить это отношение, что наталкивалось на требования тактики снизить высоту борта, чтобы уменьшить заметность корабля.
Поперечная прочность не вызывала опасений и считалась вполне обеспеченной частыми и прочными поперечными переборками, а также довольно толстым палубным настилом, надежно подпертым рядом продольных и поперечных переборок, игравших роль сплошного ряда пиллерсов, который не позволял палубам прогибаться вниз и тем самым деформировать судно в поперечном направлении. Сплошные бортовые шпангоутные стойки, прочно склепанные с флорами подводных частей шпангоутов, а также специально усиленные шпангоуты, располагавшиеся в местах стыков броневых плит, во многом содействовали увеличению поперечной прочности и вместе с тем обеспечивали достаточную местную прочность борта позади броневого пояса. В результате поперечная прочность оказывалась настолько значительной, что конструкторы зачастую считали возможным часть бимсов верхних палуб поворачивать вдоль корабля, чтобы они принимали участие в обеспечении продольной прочности.
Большую роль для военных кораблей в боевом отношении имела прочность днища. Считалось также не менее важным, чтобы конструкция днища позволяла ставить корабль в док на кильблоки и ряд подстав без предварительного подбора клеток по кривизне подводной части корпуса. Последнее всегда требовало проведения довольно сложных работ и задерживало постановку корабля для докования. Чтобы обеспечить это важное требование, килю всегда придавали повышенную прочность, а в проектах новых кораблей предусматривали устройство двух или трех вертикальных килей, расположенных рядом. Дополнительные продольные стрингеры, служившие для обеспечения продольной прочности, также содействовали увеличению прочности днища и при постановке в док служили местами опоры подстав.
Все меры по обеспечению прочности, непотопляемости, надежности бронирования включались Морским техническим комитетом в Технические условия на проектирование новых кораблей и были обязательными для выполнения техническими бюро заводов-строителей. Контроль за выполнением требований Технических условий в процессе проектирования со стороны Морского технического комитета осуществлялся группой наблюдающих из числа офицеров-специалистов. Для контроля за постройкой корпуса и механизмов в Морском министерстве были учреждены специальные комиссии для наблюдения за постройкой кораблей на Балтийском и Черном морях, которые подчинялись непосредственно товарищу морского министра.
Таковы были основные мероприятия, принятые кораблестроителями многих стран, в том числе и Морским техническим комитетом в России, для реализации выводов, сделанных из уроков русско-японской войны. Их широкое внедрение в практику кораблестроения стало возможным на базе новых достижений науки и техники в период подготовки к первой мировой войне.
Продолжительность стапельного и достроечного периодов во многом определялась принятой тогда технологией строительства корабля.
Технологический процесс постройки судна в общем состоял из плановых работ (разбивка теоретического чертежа и изготовление шаблонов), выполнения деталей корпуса судна (заготовительные работы), стапельных работ (сборка на стапеле), испытаний на водо- и нефтенепроницаемость, спусковых работ, достройки на плаву и сдаточных работ. Достройка судна на плаву включала погрузку котлов, механизмов, артиллерийских орудий и башен, проведение соответствующих механосборочных и электромонтажных работ. Как и в наше время, монтаж механизмов и другого оборудования осуществлялся в три этапа: погрузка механизма на судно, установка его на судовом фундаменте и центровка (нахождение положения механизма относительно базовых поверхностей, линий и точек), наконец, крепление механизма к судовому фундаменту.