За последние 70-80 лет благодаря развитию промышленности и техники, основанной на базе научных исследований, боевые корабли стали мощными единицами, сложными по конструкции и по методам использования всех их боевых качеств. Фридрих Энгельс писал: «Современное боевое судно есть не только продукт крупной промышленности, но в то же время и образец ее, пловучая фабрика...»90. Действительно, в создании боевого корабля того времени принимали участие все отрасли промышленности — металлургическая, машиностроительная, электротехническая, химическая, оптическая и другие. Конструктивные и боевые качества кораблей совершенствовались. С постройкой каждой новой серии кораблей усиливались вооружение, защита и скорость хода, дальность действия и увеличивался запас топлива.
В связи с этим росло и водоизмещение, которое при условии максимальной концентрации боевой мощи в одном корабле, имело тенденцию к увеличению. Линейные корабли и тяжелые крейсера большого водоизмещения имели преимущество перед меньшими в отношении возможности достижения больших скоростей хода (при относительно меньшем весе машинно-котельной установки), увеличения дальности плавания и обеспечения живучести корабля. При технических возможностях рост величины кораблей был ограничен оперативно-тактическими взглядами, условиями управляемости и маневренности, а также опасением потерять при современных средствах поражения крупную боевую единицу.
Предельный калибр главной артиллерии 406 мм, однако калибры 381 и 356 мм вполне применимы при увеличении скорострельности орудий, а следовательно, и большей плотности огня в единицу времени. Некоторое уменьшение калибра орудий, увеличение скорострельности и усиление энергии снарядов позволили усилить бронирование корабля, особенно горизонтальное, значение которого сильно возросло. Были выработаны типы универсальных зенитных орудий среднего калибра, усовершенствованы методы центральной наводки орудий и корректировки стрельбы.
По характеру строительства можно заключить, что при слиянии линейных крейсеров с линейными кораблями в один класс кораблей с мощным артиллерийским вооружением было необходимо выработать тип тяжелых крейсеров более мощных, чем так называемые вашингтонские, для выполнения соответствующих оперативных задач.
Усиление торпедного вооружения на крейсерах, миноносцах, торпедных катерах и подводных лодках, а также широкое применение мин поставили очередную задачу — усовершенствовать способы обеспечения живучести корабля и сохранения им боеспособности в случае получения пробоин. Поэтому были созданы мощные малогабаритные главные механизмы, при наличии которых можно было осуществить наиболее совершенную защиту бортов и днища корабля, особенно в районе погребов для боеприпасов. Над применением газовой турбины и дизелей большой мощности работает техника, и эта проблема в той или иной мере разрешается.
Требование для кораблей больших скоростей хода заставило неустанно работать над изысканием наивыгоднейших очертаний подводной части корпуса (для уменьшения сопротивления воды) и надводной (для уменьшения сопротивления воздуха, сильно возрастающего с увеличением скорости хода корабля). Электродвижение не дало для крупных кораблей выигрыша в скорости хода; недостатком электродвигателей были большой вес и объем, но они имели явное преимущество из-за укорочения гребных валов и удобной защиты дизельгенераторов тока. Благодаря применению мощных котлов с нефтяным отоплением с повышенным давлением и перегревом пара, а также паровых турбин с большим числом оборотов и облегченной зубчатой передачей на гребные валы, удалось значительно понизить вес механизмов и тем обусловить возможность получения больших скоростей хода. Новые котлы имели мощность в четыре раза большую, нежели котлы периода до 1914 г. Если на прежних линейных кораблях с котлами угольного отопления и прямой передачей от машины на вал вес механизмов доходил до 70 кг/л. с. (линейный корабль Bayern), а на крейсерах до 37 кг/л. с. (Fon der Tann) , то на кораблях периода после первой мировой империалистической войны (с уменьшенным числом котлов и облегченной турбинной установкой) этот вес не превышал 14-17 кг/л, с., а на миноносцах 10-12 кг/л. с. С выработкой наиболее совершенного типа гребного винта (для большого числа оборотов) явилась возможность дальнейшего уменьшения веса зубчатых передач.
Экономичность расхода топлива для котлов, как один из стимулов повышения дальности плавания кораблей, побудила промышленность к выработке не только нового типа котлов, но и к осуществлению новых типов совершенных и экономичных электрифицированных вспомогательных механизмов. Дизели при всех преимуществах (экономичности, меньшем габарите, лучшем обеспечении живучести их, более низкой температуре машинных отделений) в этот период еще не давали выигрыша в весе самой установки при больших мощностях и требовали устранения шума и вибрации корпуса корабля при их действии.
Возможность химического нападения потребовала от военного кораблестроения разработки вопросов обеспечения газонепроницаемости важнейших помещений (орудийных башен, боевых рубок, машинных и котельных отделений).
Применение дымовых завес и возможность неожиданного нападения авиации и торпедных катеров поставили на очередь улучшение маневренных качеств корабля. Для придания кораблям, в том числе и авианосцам, устойчивости на качке, что важно при артиллерийской стрельбе и взлете самолетов, был предложен ряд активных успокоителей качки, которые стали применяться на военных кораблях.
Следует отметить также непрерывный рост усовершенствований в области корабельной радиотехники, электрических приборов, звуковой сигнализации, артиллерийских, торпедных и навигационных приборов.
С 1897 г., когда после опыта на некоторых судах русского флота изобретатель радио А. С. Попов применил радиоустановки при работах по спасению броненосца Генерал-адмирал Апраксин, севшего на камень у острова Гогланд, радиосвязь широко использовалась на флоте и стала особо важным боевым средством кораблей.
Разнообразие использования и большие потери легких кораблей во время войны91 заставили увеличить их число. В большинстве иностранных флотов стали преобладать эскадренные миноносцы водоизмещением не более 1800 т; крупные эскадренные миноносцы исполняли роль легких крейсеров-разведчиков и лидеров соединения миноносцев. Попытки прикрытия механизмов легкой броней привели к чрезмерному увеличению водоизмещения и превращению эскадренного миноносца в легкий крейсер, но все же с недостаточной толщиной брони. На эскадренных миноносцах возможно лишь местное бронирование орудий, торпедных аппаратов и рубки тонкими листами противопульной брони.
Торпедные катера совершенствовались в отношении вооружения, скорости хода и мореходных качеств.
Для подводных лодок существенным явилось усовершенствование аккумуляторных батарей с целью уменьшения их веса, габарита и увеличения продолжительности действия; этим обуславливалась возможность повышения подводной скорости хода и дальности плавания лодок под водой. Усовершенствование беспузырной стрельбы торпедами, упрощение управления, изыскание новых способов размещения мин на подводных заградителях и спасательных средств входило в программу дня.
Строительство кораблей требовало применения новых методов организации производства, совместных усилий различных отраслей промышленности и повышения темпов работы.
От личного состава корабля требовалось освоение всех отраслей новой техники, вводимой на военных кораблях. Так как элементы новейших достижений техники нашли свое применение на кораблях, то, помимо их дальнейшего совершенствования, требовалось как можно больше уменьшить вес технических сооружений. Стремление кораблестроителей было направлено при этих условиях к созданию корабля соответствующих размеров, обладающего наибольшей боевой мощью и солидной защитой. Все эти требования в судостроении были осуществлены в развернувшейся гонке военно-морских и военных вооружений, явившихся прямым выражением империалистической политики крупнейших капиталистических держав, готовивших новую мировую войну.
Первая мировая империалистическая война оказала решающее влияние на пересмотр взглядов на ведение боевых действий и на дальнейшее совершенствование и техническое оснащение боевых кораблей.
Перед военным кораблестроением война выдвинула ряд новых проблем в отношении технического усовершенствования кораблей и применения к ним новых видов оружия. Военное кораблестроение должно было, с одной стороны, использовать все производственно-технические достижения промышленности, а с другой стороны, ставя свои требования, обусловленные оперативно-тактическими заданиями, побуждать промышленность работать над усовершенствованием материалов, конструкций, механизмов и боевого вооружения. Это вызвало быстрый рост и усовершенствование боевых средств, повлиявших и на методы ведения боевых действий.
Так как при проектировании военного корабля одной из главных задач является возможное облегчение веса корпуса, механизмов и устройств, чтобы при заданном водоизмещении корабля большую часть веса выделить на его боевые элементы, то во всех странах начались изыскания наивыгоднейших по механическим качествам сортов стали, а также легких металлов. В военном кораблестроении вводятся марганцовистая, высокоуглеродистая и кремнистая стали92. Легкие алюминиевые сплавы (дуралюмин, силумин и другие) пока еще по своим механическим качествам и стойкости при действии на них морской воды не могут быть применены для основных связей корпуса корабля, однако они нашли широкое применение в изготовлении переборок для кают, изоляции бортов и корабельной мебели; дуралюмин с успехом применяется также для постройки быстроходных катеров. Экономию в весе дает также применение легких и негорючих пластмасс для предметов электрооборудования, отделки кают и изготовления различных предметов бытового обслуживания. Обращено также внимание на замену тяжелой суриковой окраски корабля легкой негорючей алюминиевой краской93.
Следует отметить также применение нержавеющей стали для изготовления гребных валов и лопаток паровых турбин.
Применение этой стали для постройки корпуса кораблей ограничено трудностью ее обработки и значительной по сравнению с обыкновенной сталью стоимостью.
В судостроении стал применяться железобетон. Из него изготовляются небольшие пловучие доки, баржи, пловучие пристани и другие сооружения. При ремонте небольших торговых судов использование железобетона значительно облегчает и ускоряет работу; известны случаи, когда вместо замены изношенной и проржавевшей наружной обшивки днища судна заливалась железобетоном только часть днища и судно продолжало выполнять возложенные на него задачи; в военных флотах для временной заделки пробоин применялся цемент. Дерево из оборудования боевого корабля почти исключено как опасное в пожарном отношении.
В изготовление броневых цементированных плит большой толщины в послевоенный период внесено мало улучшений, так как качество их почти достигло предела возможного совершенства; делались попытки добавления специальных металлов (ванадия, титана и других), чтобы усилить сопротивляемость брони. Промышленность упорно работала над улучшением качества палубной брони (большое разрывное усилие при хорошей тягучести однородной, нецементированной стали), что особенно важно ввиду увеличения дистанции боя и бомбометания с воздуха. Вместе с тем появился новый вид брони — противопульная , в виде тонкой плиты, от 4 до 20 мм, применяемой на миноносцах, речных канонерских лодках и на других небольших кораблях, для боевых рубок и местного прикрытия личного состава от осколков снарядов и пулеметного огня с самолетов.
Вместе с применением новых материалов в задачу военного кораблестроения входит также изыскание новых конструкций, наиболее рациональных в смысле экономии веса при условии обеспечения продольной крепости, что особенно нужно для быстроходных кораблей с их большим соотношением длины к ширине, доходящим до 11-12. Для этих кораблей прежняя продольно-поперечная система набора корпуса являлась нерациональной.
Опыты показали, что наружная обшивка и палубы были основной продольной связью корабля, несли полную нагрузку только в местах, усиленных продольными ребрами жесткости. Чтобы наружная и внутренняя обшивки лучше выдерживали нагрузку, следует ввести эти ребра в конструкцию корпуса. Такая продольная система набора (рис. 97) применяется на современных крейсерах и миноносцах. Обеспечивая продольную крепость, она дает и выигрыш в весе набора, так как шпангоуты стали расставлять реже (1,5 м вместо 0,9-1,0 м).
Продольная система набора была предложена проф. И. Г. Бубновым еще в 1908 г. и впервые осуществлена на русских линейных кораблях.
Введение новых конструкций при изготовлении частей корпуса корабля стало возможным благодаря электросварке, давшей выигрыш в весе, так как перестали применять в соединениях угольники, планки и заклепочные головки. Кроме того, из технологического процесса совершенно исключались разметка, сверловка, проколка заклепочных отверстий и чеканка, и в то же время достигались полная водонепроницаемость соединений и легкость замены поврежденных стальных листов и других частей корпуса.
Применение электрической дуги для сварки металлов впервые было предложено в конце прошлого столетия русским инженером Бенардосом, а затем усовершенствовано инженером Славяновым. Систематическое применение электросварки в судостроении началось с 1916 г. из-за необходимости быстрого восстановления поврежденных торговых судов. Применение электросварки при постройке крейсера водоизмещением 6000 т давало экономию в весе 250-300 т. Теперь электросварка находит все большее и большее применение при постройке военных кораблей.
В период первой мировой империалистической войны вследствие значительной убыли военных и торговых кораблей было увеличено число судостроительных верфей и всемерно ускорена постройка кораблей. Срок постройки серийных грузовых пароходов по упрощенным конструкциям и с применением обычных механизмов и изделий был доведен во время войны до одного месяца, а миноносца — до трех месяцев.
После войны для постройки корпусов небольших кораблей (тральщиков, охотников за подводными лодками и других) был применен поточно-позиционный (наподобие конвейерного) метод.
Постройка корпусов начиналась на первой тележке, затем она передвигалась на вторую позицию и так до последней, после чего судно спускалось на воду. Освободившаяся тележка в разобранном виде возвращалась на первую позицию, и на ней закладывалось новое судно.
Следует отметить также на некоторых новых верфях постройку судов в «строительных доках». Последние подобны обычным сухим докам, но отличаются от них лишь меньшей глубиной, оборудованием кранами и в некоторых случаях легким покрытием в виде эллинга. Удобство постройки корабля в таком доке заключается в возможности постройки его до полной готовности в горизонтальном положении, без спуска на воду, и в использовании того же дока для судоремонта.
На некоторых верфях был введен фабричный способ постройки корпусов судов. Крупные железообрабатывающие и мостостроительные заводы брали на себя обработку листовой и сортовой стали по шаблонам или специально проработанным чертежам для верфей, на которых производились только сборочно-монтажные работы.
Новые верфи создавались на новых принципах, старые реконструировались. В основу новых принципов были положены введение электросварки, поточность производства, секционная сборка отдельных частей корпуса, максимальное кооперирование с другими заводами по передаче им заказов, не соответствующих профилю верфи, и стандартизация изделий и отдельных механизмов.
Электросварка уменьшала вес конструкции. При поточном производстве все зависит от правильного расположения станков в корпусной мастерской, при котором обработка материала в последовательных стадиях происходит без излишних задерживающих поперечных и возвратных движений. Секционная сборка состоит в том, что изготовление отдельных конструкций корпуса из мелких частей ведется не на стапеле, в неудобных условиях, а на специальных сборочных площадках, расположенных между мастерской и стапелем; они оборудованы специальными стендами для работ пневматическими и электросварочными агрегатами; склепанные или сваренные более или менее крупные секции корпуса подаются подъемным краном на стапель.
Кроме того, на новых верфях расположение цехов, складов и других помещений планировалось в соответствии с быстротой и удобством подачи изделий на достраивающийся корабль.
Опыт первой мировой империалистической войны выдвинул перед военным кораблестроением необходимость обеспечения живучести корабля, увеличения скорости его хода и дальности плавания, особенно для крейсеров и миноносцев, а также для подводных лодок.
Основным условием живучести корабля является непотопляемость его, надежность действия всех устройств, обслуживающих боевые механизмы, и сохранение кораблем активности в бою, несмотря на полученные повреждения.
Корабли старой постройки гибли от торпедного удара. Это происходило от несоответствия при разделении водонепроницаемыми переборками пространства ниже ватерлинии (в трюме) и в надводной части (между палубами корабля). Так как запас пловучести и остойчивости корабля обеспечивается его неповрежденной надводной частью, то разделение редкими переборками междупалубных пространств, особенно между нижней и средней палубами, приводило при пробоине к распространению воды по палубе и к гибели корабля.
Новые английские линейные крейсера гибли от взрыва боеприпасов после разрушения брони башен и проникновения огня в погреба. Это привело к переоборудованию снарядных и зарядных погребов и подачи боеприпаса в башни, а также к усилению бронирования последних. На очередь встали вопросы, как рациональнее распределить переборки, включая и бортовые продольные, и расположить бронирование не только для защиты от снарядов, но и для сохранения целости надводного борта, обеспечивающего запас боевой пловучести и остойчивости корабля.
Основателем учения о непотопляемости судов является адмирал С. О. Макаров. Вопросы непотопляемости корабля были разработаны и приведены в стройную научную систему Героем Социалистического Труда академиком А. Н. Крыловым. Под его руководством на линейных кораблях нового типа была введена рациональная система распределения бронирования и переборок. Поэтому корабли русского флота по своим тактико-техническим данным стояли выше кораблей английских, американских, немецких и других стран.
Недостаточность броневой защиты (бортовой и башенной) английских линейных крейсеров по сравнению с их артиллерией обнаружилась во время Ютландского боя. У немецких кораблей защита была лучше, поэтому они оказались более стойкими при повреждениях. Однако дальнобойность английских орудий, поражавших навесной стрельбой палубы кораблей противника, заставила обратить внимание на необходимость усиления их бронирования. Гибель ряда крупных английских кораблей из-за попадания торпед вызвала постановку на них бортовых наделок (булей), впервые предложенных русским корабельным инженером Э. Гуляевым еще в 1906 г. Идея бортовой противоторпедной защиты, предложенная Гуляевым, в дальнейшем была использована при строительстве новых и при модернизации уже построенных крупных боевых кораблей во всех странах.
Были выработаны системы бортовой защиты от торпед, известной под названием противоминного защитного устройства (ПМЗ). Цель этого устройства (рис. 98) заключалась в отдалении жизненных частей корабля от центра возможного взрыва торпеды, а конструкция его была основана на изучении действия взрыва. Наружная обшивка должна быть тонкой, чтобы не увеличивался вес осколков, летящих внутрь; за нею идет камера расширения - пустое пространство, дающее возможность взрывным газам расшириться и уменьшить свое давление, далее камера поглощения (деформации), т. е. камера специальной конструкции, имеющая целью поглощение оставшейся энергии газов. За камерой деформации ставится легкая продольная переборка, образующая фильтрационный отсек , на случай, если предыдущая переборка пропускает воду.
В более старой системе 1 камера поглощения состояла из двух продольных переборок, причем внутренняя броневая 50-мм ; пространство между ними заполнялось углем, на дробление которого тратилась энергия газов.
Система 2 состояла в постановке бортовых наделок — булей, наружная часть которых образует камеру расширения, затем идет пространство, заполненное целлюлозой или же сообщающееся с забортной водой, на вытеснение которой тратится часть энергии газов, затем идут две броневые переборки 37- и 19-мм , образующие пространство, заполненное нефтью, и фильтрационный отсек.
Система 3 состояла в том, что позади тонкой обшивки было поставлено пять водонепроницаемых продольных переборок, из которых вторая, третья и четвертая — броневые, из специальной 19-мм стали с большим разрывным усилием, но достаточно вязкой, чтобы переборки; могли прогибаться не разрываясь.
Система 4 основана на принципе направления энергии газов на разрушение таких специальных конструкций, которые не имеют значения для целости корпуса корабля; вдоль борта идет цилиндрическая труба из тонкой стали, укрепляемая к корпусу только у переборок, изнутри она ограничена сферической переборкой из толстых стальных листов; пространство вокруг трубы заполняется нефтью.
Защита днища корабля от взрыва мины под ним составляет наиболее трудную проблему кораблестроения; кроме применения параванов, можно отметить лишь устройство тройного дна под погребами для боеприпасов.
Вопрос распределения бронирования пересматривался заново в связи с увеличением дистанции боя, бомбометанием с воздуха и с требованиями усиленной защиты орудийных башен и погребов для боеприпасов. Нельзя покрыть весь надводный борт абсолютно непробиваемой броней, так как это потребовало бы чрезмерного увеличения общего веса корабля. Поэтому существует разнообразие в распределении бронирования. На кораблях европейской постройки толстый броневой пояс ставится по ватерлинии в средней части, от крайней носовой до крайней кормовой башни; он продолжается до оконечностей корабля и состоит из тонких плит (75-100 мм). Выше идут один или два пояса из плит толщиною 100-150 мм, чтобы покрыть броней возможно большую площадь надводного борта и обеспечить запас пловучести и остойчивости корабля. На американских кораблях имеется только средний пояс по ватерлинии, прикрывающий машинные, котельные отделения и башни и ограниченный поперечными броневыми траверзами. Этот пояс значительно утолщен за счет сокращения брони в оконечностях и верхних броневых поясов, зато усилено бронирование дымовых кожухов, подачных труб башен, элеваторов, рулевых приводов и др.
Броневых палуб на современном крупном корабле в основном две: главная — по верхним кромкам нижнего (толстого) броневого пояса, и под нею противоосколочная. Иногда выше главной располагается третья броневая тонкая палуба — взводная. Американские корабли имеют две броневые палубы: главная — по верхним кромкам бортового пояса и противоосколочная — под ней; палуба выше главной имеет только броневой палубный стрингер определенной ширины, представляющий дополнительную защиту против снарядов с острым от нормали к палубе углом падения, могущих попасть в небронированный надводный борт при бое на дальних дистанциях. Оконечности в этой системе защищены только броневой палубой со скосами к бортам.
Пловучесть и остойчивость корабля, как было указано выше, обеспечиваются совместно с бронированием рациональным распределением главных водонепроницаемых поперечных и продольных переборок в трюме и между палубами. «Объем пловучести» у ватерлинии между броневыми палубами и толстым броневым поясом с траверзами, разделенный на водонепроницаемые отделения, обеспечивает сохранение неповрежденной площади грузовой ватерлинии.
Гибель трех английских линейных крейсеров во время Ютландского боя от взрыва боеприпасов заставила обратить внимание на усиление защиты орудийных башен и артиллерийских погребов. Была утолщена броня крыши и подшивки (пола) башен; постановкой траверзов была обеспечена защита погребов от снарядов, могущих попасть в них с носа или с кормы, и утолщена броневая палуба над погребами, а на некоторых американских и итальянских крейсерах стали защищать погреба внутренней броней сверху и с боков.
Из-за необходимости выровнить крен и диферент корабля после получения им подводной пробоины для восстановления активности башенных и палубных орудий был выдвинут вопрос об организации борьбы за живучесть и о централизации ее в специальном посте живучести корабля, куда поступают сведения о происшедшей аварии и откуда исходят распоряжения о затоплении специальных отсеков, уравновешивающих отсеки, затопленные при аварии, и выравнивающих корабль. Все отсеки и отделения корабля номеруются, а в помощь руководителю даются специальные боевые таблицы непотопляемости корабля, в которых указываются возможные случаи аварии и средства для выравнивания корабля. Эти таблицы предложил и разработал академик А. Н. Крылов.
Кроме непотопляемости, были приняты меры, сводящие до минимума возможность потери кораблем боевой активности при поражении артиллерийским огнем, торпедой или миной. К этим мерам относятся: эшелонное расположение механизмов, т. е. чередование котельных и машинных отделений; дублирование главных корабельных устройств (генераторов электрического тока, рулевых моторов и т. п.); устройство кольцевых водяных, паровых и электрических магистралей с разделением их на секции, могущие работать самостоятельно; устройство повышенного давления в боевых рубках, башнях и ряд других мер предохранения от отравляющих газов, в том числе и оборудование помещений для обслуживания отравленных газами.
К немаловажным факторам живучести корабля следует отнести защиту личного состава в открытых местах (у орудий, торпедных аппаратов и т. п.).
К решению вопроса увеличения скорости хода кораблей техника шла двумя путями. С одной стороны, работники опытовых бассейнов путем испытания моделей изыскивали меры для уменьшения сопротивления воды, устанавливали наивыгоднейшие в этом отношении обводы корпуса кораблей и типы гребных винтов. С другой стороны, промышленность работала над усовершенствованием паровых турбинных механизмов и котлов для увеличения их мощности при малых весе и габарите.
После первой мировой империалистической войны окончательно перешли к котлам с нефтяным отоплением, а следующим шагом было повышение давления пара с 20 до 40-60 атм и перегрева пара до 450°, что вело к облегчению веса и повышению экономичности работы котлов.
Увеличение производительности новых котлов позволило устанавливать на кораблях вместо 20-26 котлов всего 6-8.
Значительный выигрыш в весе и в площади, полученный от установки на всех новых боевых кораблях паровых турбин большой мощности, более легких, занимавших меньше места, чем поршневые машины, а также водотрубных котлов, позволял усилить вооружение и защиту корабля.
Однако размеры мощных паровых турбин, которые должны были пропускать большое количество пара, при непосредственном соединении их с гребными валами настолько возрастали, особенно у турбин низкого давления, что для достижения мощности в 100000 л. с. установка их на корабли (при условии удобной разборки для ремонта) была невозможна. Поэтому между турбиной и гребным валом была введена зубчатая передача, дающая независимость в выборе числа оборотов для гребных валов и для турбин, которые проектировались на большое число оборотов. Поэтому были сконструированы турбины значительно меньших размеров и более экономичные, чем прежние тихоходные. С повышением коэфициента полезного действия одна турбинная установка давала мощность до 80 000 л. с., а отсюда была достигнута мощность механизмов в 300 000 л. с. и более при четырехвальной установке «а крупном корабле. Как пример усовершенствования в этой области, можно привести следующее: вес всей машинно-котельной установки, составлявшей на прежних линейных кораблях 60-70 кг/л. с., при турбинах с зубчатой передачей и при более мощных нефтяных котлах (с уменьшенным числом их) равен 14-20 кг/л. с., а на легких кораблях даже меньше.
Облегчение машинно-котельной установки имело значение не столько для линейных кораблей, где общий вес составлял 5-8% от водоизмещения, сколько для легких крейсеров и миноносцев, на которых этот вес отнимал соответственно 20-25% и 40-42% от водоизмещения. Конечно, облегчение не должно было итти в ущерб другим качествам механизмов, особенно выносливости и удобству управления. Вместе с тем, техника выработала ряд котлов специальной конструкции нового типа, имеющих при меньшем весе и габарите большой коэфициент полезного действия.
Появление их было вызвано стремлением к повышению мощности котельной установки при меньшем числе и весе котлов.
Крейсера и миноносцы, проектированные на 33 узла, на испытании давали скорость 35. Механизмам сообщался некоторый излишек мощности в расчете на беспрепятственную сдачу в эксплуатацию частными фирмами государственных заказов, какими являлись военные корабли, а также в расчете на получение новых заказов. В боевой обстановке, при неизбежной перегрузке, это давало возможность сохранить кораблю данную наибольшую скорость хода.
Достижение наилучших ходовых качеств корабля зависит от надлежащего выбора типа и конструкции механической установки, от выработки обводов корпуса корабля (по испытаниям в опытовом бассейне) и от пропульсивного коэфициента, характеризующего наименьшие потери мощности при передаче мощности от двигателя к движителю, который должен сообщить кораблю надлежащую скорость хода. Потери мощности слагаются из потерь при вращении вала в подшипниках, из потерь от влияния корпуса на гребной винт и от других причин. Поэтому большое внимание обращается на выработку наилучшего типа гребного винта при различных ходовых режимах корабля и на расположение бортовых винтов по отношению к корпусу. Увеличение полезного действия работы гребного винта сталкивается с возникновением вредных явлений кавитации (образование у лопастей винта пустот, заполненных выделившимися из воды газами) и эрозии (разъедания) лопастей; над этой проблемой работает современная техника.
Электродвижение, несмотря на преимущества (постоянство вращения турбо-электрических агрегатов и отсутствие турбин заднего хода, укорочение валопроводов вследствие расположения моторов в корме), не получило широкого распространения на военных кораблях из-за большого веса моторов и меньшей экономичности работы по сравнению с паровыми турбинами, оборудованными зубчатой передачей.
Начало военно-морского дизелестроения и нового вида движения было положено в России постройкой в 1903 г. танкеров Вандал и Сармат для перевозки нефти по Волге и Каспийскому морю. Они имели водоизмещение 1150 т, скорость хода 19,5 узла. На них были установлены дизели с электропередачей к гребному валу. В 1906 г. были построены амурские канонерские лодки типа Шквал, также с дизелями и электропередачей на гребной вал. Механизм для обратного хода (реверс) был создан русским инженером Р. А. Корейво. В 1908 г. на заводе «Русский дизель» были построены более мощные реверсивные четырехтактные дизели для подводной лодки Минога. Систему реверса, примененную на этих дизелях, изобрел инженер К. В. Хагелин.
На основе опыта строительства новых русских судовых двигателей, отличающихся простотой устройства, надежностью действия и своей экономичностью, началось развитие мирового теплоходостроения. Дальнейшее развитие дизелей происходило во время первой мировой империалистической войны и после нее, когда разрабатывались типы дизелей на тяжелом топливе (соляр) повышенной мощности. Сначала мощность одного шестицилиндрового двигателя достигла 850 л. с., затем последовательно была повышена до 1200 и 1800 л. с. и, наконец, был выработан тип десятицилиндрового двигателя в 3000 л. с. Таким путем двухвинтовые подводные лодки могли иметь общую мощность двигателя надводного хода 6000 л. с. При этом удельный вес двигателей понизился с 111 кг/л. с. в 1914 г. до 32 кг/л. с. в конце первой мировой империалистической войны; в послевоенный период уже строились дизели с удельным весом 8-15 кг/л. с. Мощность двигателей повышается наддувом воздуха, а уменьшение веса — путем применения при их конструкции электросварки, высококачественных сталей и легких алюминиевых сплавов.
Дизели в военном кораблестроении нашли применение, кроме подводных лодок, на тральщиках, больших охотниках и других кораблях и даже на легких крейсерах в качестве двигателей на среднем валу для крейсерского хода. На крейсере Leipzig были поставлены четыре двигателя общей мощностью в 12000 л. с., с зубчатой передачей на вал, дающих кораблю скорость хода 18 узлов. В дальнейшем дизели как главные двигатели были установлены на первых германских линейных кораблях ограниченного водоизмещения, типа Deutschland; восемь дизельмоторов по 7100 л. с. приводили во вращение при помощи зубчатых передач два вала и сообщали кораблю скорость хода 26 узлов.
Каждый из указанных видов движения по отношению к военному кораблю имел свои преимущества и недостатки и применялся в зависимости от поставленных задач.
Военный корабль как артиллерийская платформа подвержен действию качки на волнении. Требование устойчивости этой платформы вызвало появление еще до войны двух типов стабилизирующих устройств (успокоителей боковой качки) — жироскопа и специальных бортовых цистерн (переливание воды или нефти с борта на борт по каналу с замедлением этого переливания путем воздушной соединительной трубы с клапаном). Цистерны были установлены на германских линейных крейсерах Von der Tann и Derfflinger и на некоторых миноносцах. После войны выяснилась необходимость установки успокоителей качки и на авианосцах для обеспечения взлета самолетов. Вскоре появилось несколько новых систем успокоителей качки.
Помимо общей стабилизации корабля, перед военным кораблестроением была поставлена неотложная задача стабилизирования отдельных устройств и приборов артиллерийского вооружения для обеспечения правильности корректировки и управления стрельбой на волнении, а также приборов управления кораблем.
Стальной корпус корабля, подобно упругому стержню, испытывает вибрацию, особенно сильную в отдельных узлах. Это происходит от резонанса — совпадения периода собственных свободных колебаний с неуравновешенными и изменяющимися силами инерции движущихся частей машины. Приборы, прикрепленные непосредственно к частям корпуса, вибрируют и не дают точных показаний. Чтобы устранить этот недостаток, приборы стали устанавливать на специальные амортизаторы — резиновые, пружинные и т. п.
Для усовершенствования боевого оружия производились дальнейшие изыскания в этой области военной техники, чтобы улучшить тактические элементы боевого оружия.
Были увеличены пробивная способность снарядов, дальность и скорострельность орудий, созданы новые улучшенного типа башенные установки крупной, средней и зенитной артиллерии, включая и четырехорудийные башни; введены парные орудийные установки на миноносцах; выработаны универсальные пушки среднего калибра, могущие вести зенитный обстрел высоко летящих самолетов, и автоматы для обстрела их на близких дистанциях. На крупных кораблях установка орудий среднего калибра в казематах была заменена башенной, то же и для зенитных орудий. Это в значительной мере усложнило размещение орудий на верхней палубе с сохранением наивыгоднейших углов обстрела. Была введена стрельба залпами по невидимой цели с использованием самолетов-корректировщиков; все управление артиллерийским огнем было сосредоточено в центральном посту, который оснащен специальными приборами, регистрирующими все данные обстановки стрельбы, включая и показание дальномерных постов.
По торпедному вооружению — был увеличен калибр торпеды с 450 до 530 мм и велись разработки по увеличению скорости хода ее. Создание более мощного двигателя для торпеды и повышение в некоторых государствах калибра ее до 600 мм и длины до 8 м дало возможность увеличить заряд (свыше 300 кг), но мало отразилось на увеличении скорости хода торпеды и дальности ее действия. Был разработан вопрос уменьшения сопротивления воды движению торпеды и подбора винтов без чрезмерного увеличения ее длины, так как последняя усложняет обращение с торпедой. Совершенствовался также и метод беспузырной стрельбы торпедой с подводных лодок и велись работы по устранению пузыря воздуха, выходящего на поверхность воды при вылете торпеды из аппарата.
Так как дальность уверенной торпедной стрельбы еще не достигла тех дистанций, на которых вели бои линейные корабли и крупные крейсера, то на них в большинстве стран торпедные аппараты не ставили; раньше эти корабли имели 2-4 подводных торпедных аппарата, теперь выяснилось, что они опасны для самого корабля в случае подводного взрыва. Легкие крейсера имели 2-4 трехтрубных или четырехтрубных бортовых надводных торпедных аппарата. На миноносцах число торпедных аппаратов комбинируется с числом орудий в зависимости от назначения миноносца; на подводных лодках число торпедных труб было доведено до восьми вместо прежних четырех. Было введено также централизованное управление торпедной стрельбой.
Значение мин заграждения во время первой мировой империалистической войны сильно возросло и вызвало необходимость срочной мобилизации подходящих судов для траления мин и постройку новых тральщиков. В России в 1911-1912 гг. было построено несколько тральщиков, использованы устаревшие миноносцы типа Сокол и Циклон, и портовые пловучие средства. Во время же войны оказалось, что эти мероприятия недостаточны, и началась массовая постройка специальных тральщиков.
Война доказала действенность мин для создания препятствий при нападении на береговые пункты и при прорыве флота через проливы.
Во время войны была осуществлена внешняя защита корабля от попадания мины под днище корабля (параван охранитель). Параван как средство защиты от мин был принят и для военных и для торговых кораблей.
В связи с появлением новых типов мин (неконтактных — магнитных, акустических и других) и новых против них тралов были выработаны типы тральщиков: эскадренные, быстроходные — для обеспечения боевых кораблей в море, базовые — для борьбы с минной опасностью в собственных зонах и катерные, действующие в прибрежных мелководных районах.
Применение различного типа мин приобрело еще большее значение и стало учитываться при составлении оперативных планов боевых действий надводного и подводного флотов.
Авиация приобретала все большее значение. Кроме постройки специальных авианосцев для сопровождения соединений кораблей, линейные корабли и крейсера стали снабжаться катапультами для взлета гидросамолетов с палубы корабля. На некоторых крупных миноносцах и подводных лодках также стали устанавливать самолеты. Применение авиации в войне на море вызвало к жизни и средства борьбы с авиацией в виде установки на кораблях большого числа зенитных орудий и пулеметов и коренной пересмотр бронирования современного корабля, особенно в отношении усиления и расположения горизонтальной брони. Постановка дымовых завес с самолетов также стала учитываться в обстановке боя.
Следует отметить широкое развитие средств связи. На всех кораблях после войны стали ставить новые усовершенствованные радиостанции — длинноволновые, коротко — и ультракоротковолновые, радиотелефоны и радиопеленгаторы. Кроме того, техника выработала образцы шумопеленгаторов, гидрофонов и других средств обнаружения противника.
Вместе с тем разрабатывались и средства противохимической защиты, к которым относятся создание повышенного давления в жизненных помещениях корабля (боевые рубки, орудийные башни, посты), прекращение действия вентиляции на время газовой атаки, индивидуальные маски и другие средства.
После первой мировой империалистической войны постройка крупных дорогостоящих линейных кораблей временно прекратилась во всех странах. Этот перерыв, в течение которого были построены лишь три единицы (в Англии Nelson и Rodney, во Франции Dunkerque) , был вызван экономическими причинами и пересмотром взглядов на роль крупных кораблей в условиях современного морского боя и исследованиями по усилению активных и защитных боевых средств, включая и элемент живучести. Во время этого перерыва во всех странах велась усиленная модернизация линейных кораблей постройки 1916-1919 гг., а также постройка крейсеров, миноносцев и подводных лодок.
Вашингтонский договор, заключенный Англией, США, Францией, Италией и Японией в 1922 г., ввел ограничение размеров вновь строившихся кораблей, а именно: а) стандартное водоизмещение94 линейного корабля не должно превышать 35 000 т., а калибр его крупных орудий — 406 мм; б) стандартное водоизмещение авианосца не должно превышать 27 000 т. , а калибр его крупных орудий 203 мм; в) стандартное водоизмещение крейсера не должно превышать 10000 т, а калибр его крупных орудий 203 мм. Размеры эскадренных миноносцев и подводных лодок не были ограничены, равно как и число их, в отношении же линейных кораблей и авианосцев назначено было суммарное водоизмещение тех, которые оставались в списках боевого флота; предельный срок их службы 20 лет.
Лондонский договор между Англией, США и Японией в 1930 г. внес еще дополнительные ограничения для эскадренных миноносцев и подводных лодок. Действие этих соглашений распространялось на срок до конца 1936 г.
Оба договора, и Вашингтонский и Лондонский, были своего рода вехой дальнейшего развития военного кораблестроения и в конечном счете означали провал попытки сговора империалистических кругов США и Англии за счет империалистической Японии. Эти договоры положили начало новой большой гонке военно-морских вооружений и усилили подготовку империалистов всех стран к новой мировой войне против Советского Союза.
Создание империалистическими странами очагов войны на Дальнем Востоке и в центре Европы (захват Японией Манчжурии и Северного Китая, приход фашистов к власти в Германии), а также обострение противоречий между капиталистическими странами в результате экономического кризиса усилили гонку вооружений и обострили международную обстановку в 1930-1934 гг. Все империалистические страны вели подготовку ко второй мировой войне и приступили к усиленному строительству военных флотов, в том числе и к постройке новых линейных кораблей с улучшенными тактико-техническими данными, используя опыт истекших десятилетий.
Товарищ Сталин в своем отчетном докладе на XVII съезде ВКП(б), отмечая наличие двух очагов новой мировой войны и существующую гонку вооружений, подчеркивал антисоветский характер готовящейся мировой войны, фактически уже начавшейся, но в силу ряда причин имеющей однобокий характер и не захватившей пока крупнейшие империалистические государства.
Линейный корабль как боевая единица во взаимодействии с другими кораблями и авиацией военно-морских сил не утратил своего значения. Он остался кораблем, способным при наличии самых мощных наступательных средств обеспечить себе наилучшую по сравнению с другими классами кораблей защиту. Тип его обрисовался с достаточной полнотой.
Линейные крейсера фактически перестали отличаться от линейных кораблей. Повышение скорости хода линейных кораблей до 30 узлов приблизило их в этом отношении к линейным крейсерам; те и другие составили класс кораблей с наиболее мощными активными и защитными боевыми элементами.
По Вашингтонскому договору Англии была разрешена немедленная постройка линейных кораблей суммарным водоизмещением 70000 т., Франции и Италии — с 1927 и 1929 гг. по 35 000 т , США и Японии было запрещено строительство новых линейных кораблей на 10 лет. Главное внимание этих стран было обращено на постройку крейсеров. Установился тип так называемых вашингтонских (тяжелых) крейсеров водоизмещением 10000 т (стандартное), с главной артиллерией в 203 мм и с теми или иными комбинациями бронирования и скорости хода в пределах ограниченного водоизмещения, которые соответствовали оперативно-тактическим взглядам данного государства. Но эти искусственно созданные корабли не могли удовлетворить всем оперативно-тактическим требованиям, предъявляемым к крейсерам, а потому параллельно с ними появился тип легких крейсеров водоизмещением 4000-7000 г, с орудиями в 152 мм.
Ограничения, введенные Вашингтонским договором, нарушили естественный ход развития крейсеров, обусловленный их назначением (совместные действия в соединениях кораблей, операции на торговых путях, разведка, лидирование миноносцев). Первые французские вашингтонские крейсера не имели бортовой брони и получили название «картонных»; ограничение калибра орудий вызвало чрезмерное увеличение числа их, как например, у японских крейсеров с пятнадцатью 152-мм орудиями. Только после Лондонского договора тип крейсера стал соответствовать своему назначению. Отличительной особенностью крейсеров послевоенного периода является наличие у них надводных торпедных аппаратов (подводные не ставятся) и катапульт для взлета самолетов; для уменьшения веса корпуса вводится толкая 50-70-мм бортовая броня в состав наружной обшивки, увеличивается скорость хода и дальность плавания.
Разностороннее назначение эскадренных миноносцев вполне выявилось во время первой мировой империалистической войны. Эскадренные миноносцы вполне мореходные корабли с большой скоростью хода и с сильным для этого класса кораблей артиллерийским и торпедным вооружением. К их прежней деятельности — специально торпедных кораблей или истребителей подобных им миноносцев — прибавилась еще дозорная служба, разведка совместно с крейсерами, охранение крупных кораблей от атак подводных лодок (противолодочная завеса с применением глубинных бомб), постановка дымовых завес для прикрытия крупных боевых единиц и конвоирование караванов торговых кораблей, а также постановки минных заграждений на путях следования неприятельских кораблей. Ночные атаки против одиночных кораблей и массовые дневные атаки во время Ютландского боя (для отвлечения неприятеля и ограничения свободы выполнения маневра) подтвердили большое значение эскадренных миноносцев как торпедных кораблей. В отношении уязвимости они уступали миноносцам меньшего размера, однако мощность их торпедного залпа могла расстроить боевой строй неприятельских кораблей.
Лидеры, являясь лишь флагманскими кораблями соединений эскадренных миноносцев, не выделялись резко по размерам и по вооружению среди крупных миноносцев и могли быть использованы в группе однородных кораблей для атак конвоев. В новом оформлении лидером был защищенный и хорошо вооруженный быстроходный легкий крейсер небольших сравнительно размеров.
Разнообразие задач вызывало строительство большого числа эскадренных миноносцев во всех странах. В большинстве случаев у них одинаково сильное артиллерийское и торпедное вооружение, однако специальные задачи вызывали постройку эскадренных миноносцев с усиленным артиллерийским вооружением за счет уменьшения торпедного. Достижение больших скоростей хода (до 40-42 узлов) и дальности плавания требовало применения наиболее совершенных, мощных, легких и экономичных, но в то же время лрочных механизмов. Мореходность эскадренных миноносцев была повышена путем увеличения водоизмещения и высоты надводного борта.
Опыт первой мировой империалистической войны внес значительные изменения в способы и формы ведения боевых действий на море, но не произвел коренного переворота в основных ее принципах.
Оперативно-тактические задачи, возлагаемые на подводные лодки, во время войны послужили толчком к выработке определенных типов. Однако установившейся классификации не было, и в разных государствах один и тот же тип именовался различно.
Подводные лодки водоизмещением 1000-1500 т наиболее многочисленны во всех странах; они использовались для действий на коммуникациях противника и для разведки в дальних и ближних морских районах. Лодки водоизмещением до 800 т служили для охраны побережий, портов и для патрульной службы.
Подводные минные заградители водоизмещением 800-1500 т брали 30-60 мин заграждения, размещенных различным способом: в носовых наклонных трубах, в которых мины удерживались специальными храпами и отдавались последовательно действием рычага из лодки; в наружных колодцах, устраиваемых в бортовых наделках лодки, в которых мины удерживались и отдавались подобным же образом, и в продольных кормовых трубах, внутри которых мины могли передвигаться при помощи зубчатой рейки с шестерней и последовательно сбрасываться с кормы в воду. Были разработаны и другие способы размещения мин. Подводные лодки снабжались некоторым количеством мин заграждения.
Новые подводные лодки, кроме малых, были исключительно двухкорпусными и полуторакорпусными (с боковыми наделками) ; это обеспечивало им больший, нежели у однокорпусных, запас надводной пловучести и, следовательно, большую мореходность в надводном положении. Глубина погружения лодок благодаря применению высококачественных материалов была увеличена до 100-125 м вместо прежних 50-60 м; также повышена и скорость погружения лодок. Обращалось внимание и на упрощение управления механизмами и устройствами лодки, на улучшение внутреннего оборудования. Детально обосновывались вопросы остойчивости лодок и исследовались факты, способствующие повышению надводной и подводной скоростей хода, а именно, были усовершенствованы дизельная и электромоторная установки и аккумуляторные батареи. Были проведены опыты по подбору гребных винтов, одинаково эффективных как при надводном, так и при подводном ходах, выявлены наиболее удачные обводы корпуса лодки (особенно верхних надстроек), уменьшающие сопротивление воды при подводном ходе. Хотя на опыте войны и выявилась важность артиллерийского вооружения для подводных лодок, но увеличение числа и калибра орудий и, следовательно, их веса столкнулось с требованием сохранения достаточной остойчивости; поэтому все лодки, кроме некоторых крупных, имели одно или два 75-120-мм орудия95. Торпедное вооружение почти у всех лодок установилось одинаковое: 4-6 продольных неподвижных труб в носу и 2-4 в корме; некоторые французские лодки имели еще 2-4 поворотные бортовые торпедные трубы в палубной надстройке. Автономность лодок значительно повысилась, равно как и длительность непрерывного пребывания под водой (благодаря введению регенерации воздуха); были выработаны также меры, способствующие живучести: лодки снабжались гидроакустическими приборами и спасательными средствами.
Широкие возможности использования лодок как боевого оружия показала постройка малых подводных лодок (водоизмещением до 100 т ), а также лодок-малюток водоизмещением 15 т.
Достижения в области военного кораблестроения во время первой мировой империалистической войны не ограничились этим. В последующий период, при подготовке ко второй мировой войне, во всех странах началось совершенствование кораблей и разработки новых технических и боевых средств.
Во время второй мировой и Великой Отечественной войн были применены новые боевые средства, созданные в предвоенный период, и проверено их боевое значение.
90 Ф. Энгельс , Анти- Дюринг, Госполитиздат, 1950 г., стр. 161-162.
91 За время первой мировой империалистической войны (1914-1918 гг.) в английском флоте было потеряно 67 эскадренных миноносцев.
92 Эти стали имеют в среднем разрывное усилие от 55 до 65 кг/кв. мм при удлинении от 17 до 18%; применявшиеся ранее кораблестроительные стали имели разрывное усилие 40-55 кг/кв. мм при удлинении от 18 до 20%.
93 На крейсере водоизмещением 10000 т замена одной только железной каютной мебели на алюминиевую дала выигрыш в весе 50 т. Окраска крейсера снаружи и внутри суриком увеличивает вес почти на 100 т; алюминиевая краска в 3 1/2 раза легче.
94 Водоизмещение полностью оборудованного корабля, но без топлива и питательной воды для котлов, было названо стандартным.
95 Опыт постройки в Англии подводного монитора с 305-мм орудием не увенчался успехом.
<< Назад Вперёд>>
