Корабль-памятник «Турбиния» сэра Чарльза Парсонса

Это небольшое суденышко не совершало выдающихся научных открытий и боевых подвигов, однако по праву занимает достойное место среди знаменитых кораблей мира. Как памятник творцам новой техники «Турбиния» хранится в специальном зале музея в Ньюкаслапон-Тайне. Без упоминания о нем не обходится ни одна серьезная работа по истории караблестроения.

Судьба этого судна неотделима от имени известного английского изобретателя и промышленника, президента Общества морских инженеров-механиков Парсонса. Сэр Чарлз Алджернон Парсонс (1854—1931) основал завод по производству корабельных паровых турбин разработанного им типа, но в течение нескольких лет безуспешно пытался заинтересовать ими Адмиралтейство и владельцев трансатлантических судоходных компаний. Выход, который был найден прославленным изобретателем, сам по себе вошел в историю: он построил быстроходное экспериментальное судно специально для демонстрации возможностей турбины, добился того, чтобы скорость этого судна чуть ли не на треть превысила наивысшие скорости лучших боевых кораблей того времени и — на свой страх и риск, в нарушение всех порядков — показал «товар лицом». Показал так, что о двигателях нового типа заговорили даже люди, совершенно далекие от морских проблем.

Произошло это в 1897 г. во время празднования 60-летия правления английской королевы Виктории. На Спитхейдском рейде был устроен грандиозный морской парад: в торжественном строю застыли 165 боевых кораблей под флагом «владычицы морей» и 15 лучших кораблей иностранных флотов, приглашенных от имени престарелой королевы. (Утверждают, что в те дни в Портсмут — морскую столицу Британии — съехалось около миллиона гостей!) И вот за несколько минут до появления королевской яхты перед строем украшенных флагами расцвечивания броненосцев, осев кормой, пронеслось с «фантастической» скоростью свыше 30 уз низенькое необычного вида судно с широкой лихо наклоненной назад трубой. Попытки догнать «нарушителя порядка» оказались бесполезными. Дело было сделано: дебют турбины стал сенсацией, турбину признали сразу и безоговорочно.


Этому дню предшествовали годы напряженной работы. Формы корпуса «Турбинии» отрабатывались сначала на 2-футовой модели, буксируемой по реке Райтон за рыболовную леску, затем на 6-футовой самоходной модели с резиновым моторчиком. Стоит, однако, подчеркнуть, что при всей, казалось бы, очевидной примитивности этих первых экспериментов, Парсонс умел добиваться исключительно высокой точности: когда тремя годами позже модель того же корпуса испытали в настоящем опытовом бассейне в Хаслере, разница в замерах сопротивления не превысила 2—3%.

Стремительный корпус «Турбинии» имел наибольшую длину — 31,49 м, длину по ватерлинии — 30,48 м, ширину — 2,74 м и осадку — 0,91 м. Отношение длины к ширине составило 11,5. Килевая линия получила плавный подъем к оконечностям, начинающийся едва ли не у самого миделя. Ватерлинии были сделаны острыми в носу и приполненными для устранения чрезмерного дифферента — в корме; по существу днищевые ветви шпангоутов в кормовой части этого круглоскулого водоизмещающего корпуса оказались горизонтальными, как сказали бы мы сейчас — рассчитанными уже на режим, переходный к глиссированию.

Водоизмещение «Турбинии» в окончательном ее виде составило 45 т, причем половина полного веса приходилась на механическую установку (собственно турбина весила 3660 кг).

Особую сложность как раз и представило проектирование двигательно-движительного комплекса. Достаточно сказать, что когда 14 ноября 1894 г. начались ходовые испытания построенного судна, имевшего тогда традиционную одновальную установку, скорость хода его составила лишь около половины ожидаемой по результатам расчетов Парсонса. Той осенью «Турбиния» 31 раз выходила на мерную милю и давала самый полный вперед, однако наивысшим ее достижением была скорость всего в 19,75 уз. Было от чего впасть в отчаяние, но Парсонс и не думал опускать руки.


Изобретатель пришел к выводу, что причина неудачи — в падении КПД из-за развития кавитации тяжело нагруженного и работающего с огромным числом оборотов гребного винта. Можно напомнить, что о сущности явления кавитации тогда известно было очень немного: практически о ней заговорили только годом раньше, в связи с неудачей при испытаниях 27-узлового миноносца «Дэринг». И Чарлз Парсонс начал с нуля — занялся изучением кавитации. Он построил специальный бассейн (большой бак с застекленными стенками), создал комплекс точных приборов и провел систематические испытания моделей гребных винтов, варьируя их диаметр, шаг, число и площади лопастей. Он первым применил фотографирование работающего гребного винта (известны, например, его снимки 1895 г., сделанные с выдержкой 1/3000 секунды).

Не будем утомлять читателя перечислением всего, что было сделано неутомимым Парсонсом за долгие и мучительные десять лет практически непрерывной работы по доводке двигателя и винтов «Турбинии». Отметим главное — важнейшей мерой было «рассредоточение» мощности: «Турбиния» из одновальной превратилась в трехвальную (стоит ли говорить, что для этого пришлось ни много ни мало — разрабатывать и изготовлять новую турбину!).

Три ступени этой новой турбины (высокого, низкого и среднего давления) общей мощностью 2000 л. с. работали напрямую каждая на свой гребной вал, число оборотов которых на полной скорости доходило до 2230. Чтобы максимально снизить нагрузку на лопасть (отдалить самый момент начала кавитации) и этим уменьшить развитие кавитации лопастей, пришлось пойти и на увеличение числа винтов: в феврале 1896 г. на «Турбинии» были установлены на каждом валу по три одинаковых винта диаметром 18 дюймов (456 мм) и шагом 24 дюйма (610 мм). С девятью такими винтами (это, пожалуй, непревзойденный рекорд по числу винтов!) судно и развило 35-узловую скорость, которая вывела из равновесия флегматичных британских адмиралов.

Остается добавить, что сразу после «Спитхейдского инцидента» Парсонсу были заказаны турбины для сверхскоростного (37 уз) 390-тонного миноносца «Вайпер». На нем пришлось сделать силовую установку четырехвальной; при этом (1904 г.) Парсонс уменьшил число винтов на каждом валу до двух — получилась классическая схема «тандем» (причем шаг заднего винта был больше, чем переднего).

В том же 1904 г. с учетом накопленного опыта и результатов многолетних исследований Парсонс снова взялся за движители «Турбинии»: отказавшись от ранее принятого решения, он установил на каждом валу вместо трех только по одному, но гораздо более эффективному широколопастному гребному винту большего диаметра. Скорость замечательного судна осталась прежней.