Энергетические установки Японии
Версия 05:32, 7 сентября 2019 Новая страница: «{{Блок|i|content = Эта страница содержит справочные данные.}} {{todo}} {{AnnoWiki |pic = |content = '''Корабель…» | Текущая версия на 07:29, 15 сентября 2019 | |||
не показано 7 промежуточных версии этого же участника | ||||
Строка 1: | Строка 1: | |||
? | ||||
? | ||||
? | ||||
? | ||||
{{AnnoWiki | {{AnnoWiki | |||
|pic = | |pic = | |||
Строка 8: | Строка 4: | |||
}} | }} | |||
+ | == Турбины == | |||
+ | {{main|Navy:Паровая_турбина|l1=Паровая турбина}} | |||
+ | При переходе на турбины в 1907 г. японский флот столкнулся с теми же трудностями, что и другие флоты: 1) как совместить высокую скорость вращения турбин с нужной скоростью вращения гребных винтов; 2) как повысить к.п.д. турбин на малых (крейсерских) ходах. До появления в годы мировой войны зубчатых редукторов первую проблему решали уменьшением скорости вращения турбинных роторов (напрямую соединенных с гребными валами) за счет увеличения их диаметра. Использовались турбины двух типов: получаемые от фирм Парсонса или Кертиса или производимые в Японии по их лицензиям. Вторую проблему на турбинах Парсонса решали: а) применением на малых ходах крейсерской турбины, последовательно соединенной с главными турбинами (ТВД или ТНД), пар на которую на высоких скоростях не подавался и она вращалась вхолостую (такие турбины стояли на крейсерах [[Navy:Тяжёлые крейсера типа Mogami|типа ''Mogami'']] и [[Navy:Лёгкие крейсера типа Agano|типа ''Agano'']], эсминцах [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Umikaze|типа ''Umikaze'']]); б) добавлением на входе главной турбины ВД крейсерской ступени, последовательно подключаемой на малых скоростях и лишаемой пара (обвод) на высоких (Линейные крейсера [[Navy:Линейные крейсера типа Kongō|типа ''Kongō'']]: [[Navy:IJN Kongō (1912)|''IJN Kongō'']] , [[Navy:IJN Hiei (1912)|''IJN Hiei'']], [[Navy:IJN Kirishima (1913)|''IJN Kirishima'']]). В турбинах Кертиса крейсерские ступени не использовались, а мощность регулировалась за счет изменения числа групп сопел, открытых для прохода пара на 1-й ступени (броненосные крейсера [[Navy:Броненосные крейсера типа Ibuki|типа ''Ibuki'']], додредноут [[Navy:IJN Aki (1907)|''IJN Aki'']], дредноуты [[Navy:Линейные корабли типа Kawachi|типа ''Kawachi'']], [[Navy:Линейные корабли типа Fusō|типа ''Fusō'']], легкие крейсера [[Navy:IJN Hirado (1911)|''IJN Hirado'']], [[Navy:IJN Chikuma (1911)|''IJN Chikuma'']], линейный крейсер [[Navy:IJN Haruna (1913)|''IJN Haruna'']]). | |||
+ | В начале мировой войны приняли частичное редуцирование: на линкорах [[Navy:Линейные корабли типа Ise|типа ''Ise'']] каждый из двух турбоагрегатов состоял из последовательно соединенных ТСД и ТВД, работающих на один вал, и двух крейсерских турбин (ТНД и ТВД), работающих параллельно через редуктор и последовательно соединенных с ТНД на другой вал. На четырех эсминцах [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Isokaze|типа ''Isokaze'']] крейсерская турбина через редуктор соединялась с каждой ТНД, вращавших гребные валы, а на четырех эсминцах [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Momo|типа ''Momo'']] и шести [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Enoki|типа ''Enoki'']] крейсерская турбина через редуктор соединялась с каждой из двух главных турбин. На всех этих кораблях крейсерские турбины через редуктор соединялись с главной турбиной, которая напрямую соединялась с гребным валом. | |||
+ | ||||
+ | Полное редуцирование главных турбин начали применять на кораблях "программы 1916 года". Использование редукторов позволило уменьшить размеры турбин, т.к. теперь число оборотов их роторов можно было увеличить до 2000(ТНД) - 3000(ТВД) об./мин. До разработки проекта 7500-тонных крейсеров [[Navy:Тяжёлые крейсера типа Furutaka|типа ''Furutaka'']] японцы использовали два типа установок крейсерского хода: 1) "крейсерская ступень" и 2) "ответвление". Турбины с крейсерской ступенью повторяли турбины Парсонса: каждый турбоагрегат из одной ТВД и одной ТНД, работающих параллельно и соединенных через редуктор с гребным валом; во входной части ТВД имелась одна или две крейсерских ступени. На малых ходах пар последовательно подавался через крейсерские ступени, ТВД, затем ТНД, а на высоких он, обходя крейсерские ступени, попадал сразу в ТВД. Турбины с одной крейсерской ступенью были установлены на крейсерах [[Navy:Лёгкие крейсера типа Tenryū|типа ''Tenryū'']], эсминцах [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Kawakaze|типа ''Kawakaze'']], [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Minekaze|типа Minekaze]], типа [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Momi|типа ''Momi'']], [[Navy:Эскадренные_миноносцы_типа_Wakatake|типа ''Wakatake'']]. Турбины с двумя крейсерскими ступенями предназначались для линкоров [[Navy:Линейные корабли типа Tosa|типа ''Tosa'']], стояли на крейсерах [[Navy:IJN Yūbari (1923)|''IJN Yūbari'']], [[Navy:Лёгкие крейсера типа Nagara|типа ''Nagara'']], [[Navy:Лёгкие_крейсера_типа_Sendai|типа ''Sendai'']], эсминцах [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Kamikaze|типа ''Kamikaze'']] и [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Mutsuki|типа ''Mutsuki'']]. | |||
+ | ||||
+ | "Разветвленные" турбины разработали в 1916-17 гг. для установки на новые линкоры: каждый агрегат имел по одной ТВД и ТНД, соединенные через редукторы на общий вал (без крейсерских турбин). Такие турбоагрегаты "трехпоточного" типа стояли на линейных кораблях [[Navy:Линейные корабли типа Nagato|типа ''Nagato'']]. После прохода через 1-ю ступень ТВД пар с помощью промежуточных клапанов мог протекать по трем параллельным каналам к различным ступеням ТВД и ТНД. На малых ходах два клапана из трех закрывались, пар мог достичь ТНД, только пройдя последовательно через все ступени ТВД, а на высоких ходах пар одновременно шел по трем магистралям (параллельно). Главные турбины "разветвленного" типа в комбинации с ТКХ установили на 12 5500-тонных крейсерах, кроме [[Navy:Лёгкие крейсера типа Nagara|типа ''Nagara'']] и [[Navy:Лёгкие_крейсера_типа_Sendai|типа ''Sendai'']](по одной ТВД и ТНД, работающих на один вал через редукторы, и ТКХ, соединенная последовательно с ТНД), а также на линейных крейсерах [[Navy:Линейные крейсеры типа Amagi|типа ''Amagi'']](по две ТВД и ТНД через редуктор на 1 вал и ТКХ, последовательная с одной из ТНД). И здесь на малых ходах пар последовательно проходил все ступени, а на высоких - поступал в них параллельно. | |||
+ | ||||
+ | == Котлы == | |||
+ | ||||
+ | Незадолго до русско-японской войны японский флот перешел на свои котлы типа "Канпон", что обозначало Канзей Хонбю или МТД. В западной литературе использовались оба обозначения "Канзей" и "Канпон", но официальным было последнее. Первый котел - тонкотрубный трехколлекторный экспрессивного типа, очень похожий на котел Ярроу, но с криволинейными трубками, более эластичными, чем прямые, МТД спроектировал в 1902 г. Как и котел Ярроу, он имел цилиндрический паровой коллектор (давление пара 16,2 атм.) и два водяных с плоскими стенками в днище. На кораблях он появился в 1903 г.: миноносец ''№67'', эсминцы [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Harusame|типа ''Harusame'']], крейсер [[Navy:IJN Otowa (1903)|''IJN Otowa'']] и канонерская лодка [[Navy:IJN Uji (1940)|''IJN Uji'']]. На эсминцах [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Umikaze|типа ''Umikaze'']] и [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Sakura|типа ''Sakura'']](1911-12 гг.) давление пара повысили до 17,6 атм., а на крейсерах [[Navy:Бронепалубные крейсера типа Chikuma|типа ''Chikuma'']] и линейном крейсере [[Navy:IJN Hiei (1912)|''IJN Hiei'']] - до 19,35 атм. | |||
+ | ||||
+ | Плоские водяные коллекторы этих котлов доставляли массу хлопот, особенно на 375-тонных эсминцах постройки 1904-05 гг. В местах соединения плоской верхней плиты и криволинейных нижних регулярно появлялись трещины. После опытов с котлами на "Конго" водяные коллекторы стали делать цилиндрическими, как и паровой. Этот новый тип котлов, известный как "Канпон Ро Го", был принят в июле 1914 г. Их установили на [[Navy:IJN Kirishima (1913)|''IJN Kirishima'']] , [[Navy:IJN Haruna (1913)''|IJN Haruna'']] и эсминцах [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Kaba|типа Kaba]], а старые котлы с плоскими водяными коллекторами получили обозначение "Канпон 1 Го" (№1). | |||
+ | ||||
+ | Котлы "Ро Го" оставались стандартными для японского флота и всю войну на Тихом океане. До 1924-25 гг. давление пара на линкорах было 19,3 атм., на крейсерах и эсминцах 18,3 атм., мог применяться и перегрев пара на 38 С. Котел выпускался в "малой", "средней* и "большой" версиях. В 30-х гг. появились еще две модели котлов "ХА Го" (на линейных кораблях [[Navy:Линейные корабли типа Fusō|типа ''Fusō'']] после реконструкции), а в 1938 г. - "ХО Го" (учебные крейсера [[Navy:Лёгкие крейсера типа Katori|типа ''Katori'']] и множество мелких кораблей, построенных в годы второй мировой войны). | |||
+ | ||||
+ | Котлы типа "Канпон" обозначались по первым буквам японского алфавита в символах катакана: I-RO-HA-HO с добавлением идеографа "Go" (№ или модель). | |||
+ | ||||
+ | == Вспомогательные механизмы == | |||
+ | ||||
+ | Гидроприводы появились во флотах западных стран незадолго до мировой войны и использовались для ГН и ВН орудий, рулевых машин, лебедок и т.д., когда паровые машины в качестве первичных источников энергии заменили электромоторами, дизелями или турбинами. | |||
+ | ||||
+ | Гидропривод (рабочая среда масло) преобразует скорость, мощность и направление движения выходного звена первичного источника энергии в различные по скорости, мощности и направлению перемещения своих исполнительных устройств. В основном такой привод состоял из аксиально-поршневого или радиально-плунжерного насоса, который преобразовывал энергию вращения первичного источника (с постоянной скоростью) в энергию различного по величине давления масла. Масло под давлением поступало в гидромотор такого же типа, что и насос, но реверсивный, который преобразовывал энергию давления в энергию вращения с нужной скоростью и направлением, или в гидроцилиндры двустороннего действия, которые обеспечивали поступательное перемещение. Перед мировой войной японский флот принял два основных типа гидропреобразователей энергии: муфты "Уильяма Дженни" и привод "Хеле Шо". | |||
+ | ||||
+ | До конца мировой войны на японском флоте орудия калибром 20-см и выше использовали гидропривод как для отката (тормозные цилиндры), так и для наката орудий в положение стрельбы. Для 30-см орудий старого линкора [[Navy:IJN Kashima (1905)|''IJN Kashima'']] при установке их на приморские крепости ввели пневмонакатники по германскому образцу. Накатники при отдаче использовали адиабатическое сжатие, а при возврате - расширение воздуха. Пневмонакатники позднее приспособили и для 20-см орудий (одиночные и спаренные установки), а затем заменили гидронакатники в 36-см и 40-см орудиях, когда пришлось увеличить угол их возвышения до 33° и далее до 43°. | |||
+ | ||||
+ | До начала 30-х годов вспомогательные механизмы в МО и КО имели электропривод или паровой от расширительных машин прямого действия. Большинство насосов были типов Вейр или Браун Бовери. В конце 20-х годов МТД разработал для привода вспомогательных механизмов паровую турбину, работавшую на том же давлении пара, что и главные. Впервые такие турбины испытали на авианосце [[Navy:IJN Ryūjō (1931)|''IJN Ryūjō'']] программы 1927 г. и приняты для кораблей программы 1931 г. (крейсера [[Navy:Тяжёлые крейсера типа Mogami|типа ''Mogami'']], эсминцы [[Navy:Эскадренные миноносцы типа Hatsuharu|типа ''Hatsuharu'']] и [[Navy:Миноносцы типа Tomozuru|типа ''Tomozuru'']]). Эти турбины были одноступенчатые с двумя рядами лопаток и стандартизировались по диаметру - модель 120, модель 180 и модель 270. Большинство имело на выходе зубчатый редуктор, а использовались эти турбины для привода роторных насосов, вентиляторов и воздуходувок (осевых и центробежных). | |||
+ | ||||
+ | == Особенности энергетических установок некоторых типов кораблей == | |||
== Литература == | == Литература == | |||
Строка 17: | Строка 43: | |||
|автор = Сулига С.В.|заглавие = Японские тяжелые крейсера. Том 1: История создания, описание конструкции, предвоенные модернизации| место = СПб | издание = | год = 1996 | allpages = 119 | издательство = АОЗТ"ПФ" | isbn = 5-7559-0020-5 | ref = | |автор = Сулига С.В.|заглавие = Японские тяжелые крейсера. Том 1: История создания, описание конструкции, предвоенные модернизации| место = СПб | издание = | год = 1996 | allpages = 119 | издательство = АОЗТ"ПФ" | isbn = 5-7559-0020-5 | ref = | |||
}}<br /> | }}<br /> | |||
+ | ||||
+ | {{todo}} |
Текущая версия на 07:29, 15 сентября 2019
Содержание
Турбины
При переходе на турбины в 1907 г. японский флот столкнулся с теми же трудностями, что и другие флоты: 1) как совместить высокую скорость вращения турбин с нужной скоростью вращения гребных винтов; 2) как повысить к.п.д. турбин на малых (крейсерских) ходах. До появления в годы мировой войны зубчатых редукторов первую проблему решали уменьшением скорости вращения турбинных роторов (напрямую соединенных с гребными валами) за счет увеличения их диаметра. Использовались турбины двух типов: получаемые от фирм Парсонса или Кертиса или производимые в Японии по их лицензиям. Вторую проблему на турбинах Парсонса решали: а) применением на малых ходах крейсерской турбины, последовательно соединенной с главными турбинами (ТВД или ТНД), пар на которую на высоких скоростях не подавался и она вращалась вхолостую (такие турбины стояли на крейсерах типа Mogami и типа Agano, эсминцах типа Umikaze); б) добавлением на входе главной турбины ВД крейсерской ступени, последовательно подключаемой на малых скоростях и лишаемой пара (обвод) на высоких (Линейные крейсера типа Kongō: IJN Kongō , IJN Hiei, IJN Kirishima). В турбинах Кертиса крейсерские ступени не использовались, а мощность регулировалась за счет изменения числа групп сопел, открытых для прохода пара на 1-й ступени (броненосные крейсера типа Ibuki, додредноут IJN Aki, дредноуты типа Kawachi, типа Fusō, легкие крейсера IJN Hirado, IJN Chikuma, линейный крейсер IJN Haruna).
В начале мировой войны приняли частичное редуцирование: на линкорах типа Ise каждый из двух турбоагрегатов состоял из последовательно соединенных ТСД и ТВД, работающих на один вал, и двух крейсерских турбин (ТНД и ТВД), работающих параллельно через редуктор и последовательно соединенных с ТНД на другой вал. На четырех эсминцах типа Isokaze крейсерская турбина через редуктор соединялась с каждой ТНД, вращавших гребные валы, а на четырех эсминцах типа Momo и шести типа Enoki крейсерская турбина через редуктор соединялась с каждой из двух главных турбин. На всех этих кораблях крейсерские турбины через редуктор соединялись с главной турбиной, которая напрямую соединялась с гребным валом.
Полное редуцирование главных турбин начали применять на кораблях "программы 1916 года". Использование редукторов позволило уменьшить размеры турбин, т.к. теперь число оборотов их роторов можно было увеличить до 2000(ТНД) - 3000(ТВД) об./мин. До разработки проекта 7500-тонных крейсеров типа Furutaka японцы использовали два типа установок крейсерского хода: 1) "крейсерская ступень" и 2) "ответвление". Турбины с крейсерской ступенью повторяли турбины Парсонса: каждый турбоагрегат из одной ТВД и одной ТНД, работающих параллельно и соединенных через редуктор с гребным валом; во входной части ТВД имелась одна или две крейсерских ступени. На малых ходах пар последовательно подавался через крейсерские ступени, ТВД, затем ТНД, а на высоких он, обходя крейсерские ступени, попадал сразу в ТВД. Турбины с одной крейсерской ступенью были установлены на крейсерах типа Tenryū, эсминцах типа Kawakaze, типа Minekaze, типа типа Momi, типа Wakatake. Турбины с двумя крейсерскими ступенями предназначались для линкоров типа Tosa, стояли на крейсерах IJN Yūbari, типа Nagara, типа Sendai, эсминцах типа Kamikaze и типа Mutsuki.
"Разветвленные" турбины разработали в 1916-17 гг. для установки на новые линкоры: каждый агрегат имел по одной ТВД и ТНД, соединенные через редукторы на общий вал (без крейсерских турбин). Такие турбоагрегаты "трехпоточного" типа стояли на линейных кораблях типа Nagato. После прохода через 1-ю ступень ТВД пар с помощью промежуточных клапанов мог протекать по трем параллельным каналам к различным ступеням ТВД и ТНД. На малых ходах два клапана из трех закрывались, пар мог достичь ТНД, только пройдя последовательно через все ступени ТВД, а на высоких ходах пар одновременно шел по трем магистралям (параллельно). Главные турбины "разветвленного" типа в комбинации с ТКХ установили на 12 5500-тонных крейсерах, кроме типа Nagara и типа Sendai(по одной ТВД и ТНД, работающих на один вал через редукторы, и ТКХ, соединенная последовательно с ТНД), а также на линейных крейсерах типа Amagi(по две ТВД и ТНД через редуктор на 1 вал и ТКХ, последовательная с одной из ТНД). И здесь на малых ходах пар последовательно проходил все ступени, а на высоких - поступал в них параллельно.
Котлы
Незадолго до русско-японской войны японский флот перешел на свои котлы типа "Канпон", что обозначало Канзей Хонбю или МТД. В западной литературе использовались оба обозначения "Канзей" и "Канпон", но официальным было последнее. Первый котел - тонкотрубный трехколлекторный экспрессивного типа, очень похожий на котел Ярроу, но с криволинейными трубками, более эластичными, чем прямые, МТД спроектировал в 1902 г. Как и котел Ярроу, он имел цилиндрический паровой коллектор (давление пара 16,2 атм.) и два водяных с плоскими стенками в днище. На кораблях он появился в 1903 г.: миноносец №67, эсминцы типа Harusame, крейсер IJN Otowa и канонерская лодка IJN Uji. На эсминцах типа Umikaze и типа Sakura(1911-12 гг.) давление пара повысили до 17,6 атм., а на крейсерах типа Chikuma и линейном крейсере IJN Hiei - до 19,35 атм.
Плоские водяные коллекторы этих котлов доставляли массу хлопот, особенно на 375-тонных эсминцах постройки 1904-05 гг. В местах соединения плоской верхней плиты и криволинейных нижних регулярно появлялись трещины. После опытов с котлами на "Конго" водяные коллекторы стали делать цилиндрическими, как и паровой. Этот новый тип котлов, известный как "Канпон Ро Го", был принят в июле 1914 г. Их установили на IJN Kirishima , IJN Haruna и эсминцах типа Kaba, а старые котлы с плоскими водяными коллекторами получили обозначение "Канпон 1 Го" (№1).
Котлы "Ро Го" оставались стандартными для японского флота и всю войну на Тихом океане. До 1924-25 гг. давление пара на линкорах было 19,3 атм., на крейсерах и эсминцах 18,3 атм., мог применяться и перегрев пара на 38 С. Котел выпускался в "малой", "средней* и "большой" версиях. В 30-х гг. появились еще две модели котлов "ХА Го" (на линейных кораблях типа Fusō после реконструкции), а в 1938 г. - "ХО Го" (учебные крейсера типа Katori и множество мелких кораблей, построенных в годы второй мировой войны).
Котлы типа "Канпон" обозначались по первым буквам японского алфавита в символах катакана: I-RO-HA-HO с добавлением идеографа "Go" (№ или модель).
Вспомогательные механизмы
Гидроприводы появились во флотах западных стран незадолго до мировой войны и использовались для ГН и ВН орудий, рулевых машин, лебедок и т.д., когда паровые машины в качестве первичных источников энергии заменили электромоторами, дизелями или турбинами.
Гидропривод (рабочая среда масло) преобразует скорость, мощность и направление движения выходного звена первичного источника энергии в различные по скорости, мощности и направлению перемещения своих исполнительных устройств. В основном такой привод состоял из аксиально-поршневого или радиально-плунжерного насоса, который преобразовывал энергию вращения первичного источника (с постоянной скоростью) в энергию различного по величине давления масла. Масло под давлением поступало в гидромотор такого же типа, что и насос, но реверсивный, который преобразовывал энергию давления в энергию вращения с нужной скоростью и направлением, или в гидроцилиндры двустороннего действия, которые обеспечивали поступательное перемещение. Перед мировой войной японский флот принял два основных типа гидропреобразователей энергии: муфты "Уильяма Дженни" и привод "Хеле Шо".
До конца мировой войны на японском флоте орудия калибром 20-см и выше использовали гидропривод как для отката (тормозные цилиндры), так и для наката орудий в положение стрельбы. Для 30-см орудий старого линкора IJN Kashima при установке их на приморские крепости ввели пневмонакатники по германскому образцу. Накатники при отдаче использовали адиабатическое сжатие, а при возврате - расширение воздуха. Пневмонакатники позднее приспособили и для 20-см орудий (одиночные и спаренные установки), а затем заменили гидронакатники в 36-см и 40-см орудиях, когда пришлось увеличить угол их возвышения до 33° и далее до 43°.
До начала 30-х годов вспомогательные механизмы в МО и КО имели электропривод или паровой от расширительных машин прямого действия. Большинство насосов были типов Вейр или Браун Бовери. В конце 20-х годов МТД разработал для привода вспомогательных механизмов паровую турбину, работавшую на том же давлении пара, что и главные. Впервые такие турбины испытали на авианосце IJN Ryūjō программы 1927 г. и приняты для кораблей программы 1931 г. (крейсера типа Mogami, эсминцы типа Hatsuharu и типа Tomozuru). Эти турбины были одноступенчатые с двумя рядами лопаток и стандартизировались по диаметру - модель 120, модель 180 и модель 270. Большинство имело на выходе зубчатый редуктор, а использовались эти турбины для привода роторных насосов, вентиляторов и воздуходувок (осевых и центробежных).
Особенности энергетических установок некоторых типов кораблей
Литература
Сулига С.В. Японские тяжелые крейсера. Том 1: История создания, описание конструкции, предвоенные модернизации. — СПб: АОЗТ"ПФ", 1996. — 119 с. — ISBN 5-7559-0020-5
Это незавершенная статья, вы можете помочь проекту исправив и дополнив её |