Николай Хмурый. Западная война. Михаил Ланцов
машины. Что и определило окончательный выбор силовых установок для новых кораблей Российского Императорского флота – турбоэлектрических.
Использование аммиака вместо воды в качестве рабочего тела позволяло не только поднять примерно на 20 % КПД паровых котлов, но и сделать их существенно компактнее. А применение жидкого топлива позволило сделать их автоматическими, то есть не требующими постоянного обслуживания толпами кочегаров. К этому добавились современные электростали, бесшовные стальные трубы нагревательных элементов, нагнетание топлива в котлы через форсунки потоком воздуха и теплоизоляция установок. В результате удалось в очень ограниченных пространстве и массе получить выдающуюся паропроизводительность. Этот пар шёл на питание турбин. Они вращали электрогенераторы. А те, в свою очередь, питали мощные гребные электродвигатели.
Не самая простая схема и на первый взгляд не самая лучшая. Но были нюансы. Ведь одно дело теоретический КПД и совсем другое – реальные условия эксплуатации. А Николай Александрович никогда не стоял за идеологически верные решения, придерживаясь практически целесообразных. Единственным конкурентом турбоэлектрической схемы выступали турбозубчатые решения. Но у них на том этапе развития науки и техники была одна большая – можно даже сказать, фундаментальная – проблема, выражающаяся в низкой надёжности. Всё-таки многочисленные шестерёнки вращаются и трутся на бешеных скоростях под большой нагрузкой. Поэтому турбоэлектрическая схема была в те годы, по сути, безальтернативным решением для агрегации больших мощностей на винтах.
Другой фундаментальной проблемой являлся экономический ход: он жрал топлива заметно больше, чем если бы применили не турбины, а обычные поршневые паровые машины. Да, на максимальных оборотах ситуация менялась диаметрально, но полный ход был нужен очень ситуативно. Можно даже сказать, эпизодически. Что вело к банальности – резкому сужению радиуса действия в пересчёте на тонну топлива. Как только ни пытались в XX веке обойти эту эксплуатационную особенность. В большинстве случаев это решали совмещением турбин с другими силовыми агрегатами, хорошо работающими в экономичном режиме. Теми же поршневыми паровыми машинами или дизелями. А вот у турбоэлектрической установки с этим делом проблем не было. На корабль же устанавливалась не одна турбина чудовищных размеров. Нет. Их было заметно больше, они были заметно компактнее[27] и включались по необходимости. Что приводило к оптимальному расходу топлива на любых скоростях, ибо турбины всегда работали в оптимальном режиме, а для электродвигателей, шевелящих гребные винты, эта проблема вообще не стояла.
Так или иначе, но ставка на подобную схему привода уже с конца 1904 года позволила спроектировать и построить новое поколение кораблей к началу Первой мировой войны.
Все подобные вещи были, как и прежде, засекречены. Николай II
При прочих равных условиях паровая турбина весит в расчёте на единицу мощности тем меньше, чем сама мощность больше. Но разница растёт куда медленнее, чем сама мощность, и в корабельных силовых установках легко выйти на предел, позволяющий пренебречь дальнейшим повышением весовой эффективности.