Son məqalədə, Varyagda Nikloss qazanlarının quraşdırılması ilə bağlı problemləri araşdırdıq - kreyserin elektrik stansiyası ətrafında internet döyüşlərinin böyük hissəsi bu qurğulara həsr edilmişdir. Ancaq qəribədir ki, qazanlara bu qədər böyük əhəmiyyət verərək, bu mövzu ilə maraqlananların böyük əksəriyyəti kreyserin buxar mühərriklərini tamamilə görməzdən gəlir. Bu vaxt, "Varyag" ın istismarı zamanı müəyyən edilən çox sayda problem onlarla əlaqəlidir. Ancaq bütün bunları başa düşmək üçün əvvəlcə keçən əsrin sonunda gəmi buxar mühərriklərinin dizaynı haqqında yaddaşı yeniləmək lazımdır.
Əslində, buxar mühərrikinin işləmə prinsipi olduqca sadədir. İçərisində yuxarı və aşağı hərəkət edə bilən bir piston olan bir silindr (ümumiyyətlə gəmi maşınlarında şaquli olaraq yerləşir) var. Pistonun silindrin yuxarı hissəsində olduğunu düşünün - sonra buxar təzyiq altında və silindrin üst qapağı arasındakı çuxura verilir. Buxar genişlənir, pistonu aşağıya doğru itələyir və beləliklə ən aşağı nöqtəyə çatır. Bundan sonra, proses "tam əksinə" təkrarlanır - yuxarı çuxur bağlanır və buxar indi aşağı çuxura verilir. Eyni zamanda, buxar çıxışı silindrin digər tərəfindən açılır və buxar pistonu aşağıdan yuxarıya doğru itələyərkən, silindrin yuxarı hissəsindəki sərf olunan buxar buxar çıxışına (yerin hərəkəti) keçir. diaqramdakı egzoz buxarı nöqtəli mavi oxla göstərilir).
Beləliklə, buxar mühərriki pistonun qarşılıqlı hərəkətini təmin edir, lakin onu vida milinin fırlanmasına çevirmək üçün krank mili mühüm rol oynadığı krank mexanizmi adlanan xüsusi cihazdan istifadə olunur.
Aydındır ki, buxar mühərrikinin işini təmin etmək üçün rulmanlar son dərəcə zəruridir, bunun sayəsində həm krank mexanizminin işləməsi (hərəkətin pistondan krank milinə ötürülməsi), həm də fırlanan krank milinin bərkidilməsi həyata keçirilir.
Həm də söyləmək lazımdır ki, Varyagın dizaynı və inşası zamanı bütün dünya döyüş gəmilərinin inşasında çoxdan üçqat genişləndirici buxar mühərriklərinə keçdi. Belə bir maşın ideyası, silindrdə sərf olunan buxarın (yuxarıdakı diaqramda göstərildiyi kimi) enerjisini tamamilə itirmədiyi və yenidən istifadə edilə biləcəyi üçün ortaya çıxdı. Buna görə də bunu etdilər - əvvəlcə təzə buxar yüksək təzyiqli silindrə (HPC) daxil oldu, lakin işini başa vurduqdan sonra yenidən qazanlara "atılmadı", ancaq növbəti silindrinə (orta təzyiq və ya HPC) daxil oldu. içindəki pistonu itələdi. Əlbəttə ki, ikinci silindrə daxil olan buxarın təzyiqi azaldı, buna görə də silindrin özü HPC -dən daha böyük bir diametrdə hazırlanmalı idi. Ancaq bu, hər şey deyildi - ikinci silindrdə (LPC) işləyən buxar, aşağı təzyiqli silindr (LPC) adlanan üçüncü silindrə girdi və işini artıq içində davam etdirdi.
Düşünmürəm ki, aşağı təzyiqli silindr digər silindrlərlə müqayisədə maksimum diametrə malik olmalıdır. Dizaynerlər bunu daha asan etdilər: LPC çox böyük olduğu ortaya çıxdı, buna görə bir LPC əvəzinə ikisini düzəltdilər və maşınlar dörd silindrli oldu. Eyni zamanda, buxar eyni zamanda hər iki aşağı təzyiqli silindrə verildi, yəni dörd "genişləndirici" silindrin olmasına baxmayaraq üçü qaldı.
Bu qısa təsvir, Varyag kreyserinin buxar mühərriklərində nəyin səhv olduğunu başa düşmək üçün kifayətdir. Və onlarda "səhv", təəssüf ki, o qədər çox idi ki, bu məqalənin müəllifi haradan başlayacağını dəqiq bilməkdə çətinlik çəkir. Aşağıda kreyserin buxar mühərriklərinin dizaynında edilən əsas səhvləri təsvir edirik və bunlardan sonra kimin günahkar olduğunu anlamağa çalışacağıq.
1 nömrəli problem, buxar mühərrikinin dizaynının əyilmə gərginliyinə dözməməsi idi. Başqa sözlə, yaxşı performans yalnız buxar maşını tamamilə düz vəziyyətdə olanda gözləmək olardı. Bu baza birdən -birə əyilməyə başlayırsa, bu, buxar maşınının demək olar ki, bütün uzunluğu boyunca işləyən krank mili üzərində əlavə bir yük yaradır - əyilməyə başlayır, tutan rulmanlar tez xarab olur, oyun görünür və krank mili yerindən düşür, bu səbəbdən krank yataqları artıq əziyyət çəkir - birləşdirən çubuq mexanizmi və hətta silindr pistonları. Bunun baş verməməsi üçün buxar mühərriki möhkəm bir təməl üzərində quraşdırılmalıdır, lakin bu Varyagda edilməmişdir. Onun buxar maşınlarının yalnız çox yüngül bir təməli vardı və əslində birbaşa gəminin gövdəsinə bərkidilmişdi. Bədən, bildiyiniz kimi, dəniz dalğasında "nəfəs alır", yəni yuvarlanarkən əyilir - və bu daimi əyilmələr krank şaftlarının əyriliyinə və buxar mühərriklərinin yataqlarının "gevşəməsinə" gətirib çıxardı.
Varyagın bu dizayn qüsurunda kim günahkardır? Şübhəsiz ki, gəminin bu çatışmazlığının məsuliyyəti C. Crump firmasının mühəndislərinə həvalə edilməlidir, amma … burada müəyyən nüanslar var.
Fakt budur ki, buxar mühərriklərinin belə bir dizaynı (möhkəm bir təməli olmayanlar gəminin gövdəsinə quraşdırıldıqda) ümumiyyətlə qəbul edildi - nə Askoldun, nə də Bogatyrin möhkəm təməlləri yox idi, amma buxar maşınları üzərində qüsursuz işləyirdi. Niyə?
Aydındır ki, krank mili deformasiyası nə qədər əhəmiyyətli olarsa, uzunluğu o qədər böyük olar, yəni buxar maşınının uzunluğu daha uzun olar. Varyagda iki, Askoldda isə üç buxar maşını vardı. Dizaynına görə, ikincisi eyni zamanda dörd silindrli üçqat genişləndirici buxar mühərrikləri idi, lakin əhəmiyyətli dərəcədə aşağı gücə malik olduqları üçün xeyli qısa uzunluğa sahib idilər. Bu təsir səbəbiylə Askold maşınlarında bədənin əyilməsinin daha zəif olduğu ortaya çıxdı - bəli, amma deyək ki, "ağıl daxilində" idilər və buxar mühərriklərini sıradan çıxaracaq deformasiyalara yol açmadılar.
Həqiqətən, əvvəlcə Varyag maşınlarının ümumi gücünün 18,000 at gücündə olduğu güman edilirdi, bir maşının gücü 9000 at gücünə bərabər idi. Lakin sonradan Ch. Crump səhvini izah etməyi çox çətinləşdirdi, yəni buxar mühərriklərinin gücünü 20.000 at gücünə çatdırdı. Mənbələr ümumiyyətlə bunu Ç. Krampın MTK -nın kreyserin sınaqları zamanı məcburi partlayışdan imtina etməsi səbəbindən buna getməsi ilə izah edir. Maşının gücünün artması ilə eyni vaxtda Ç. Krumpın Varyag layihəsindəki qazanların məhsuldarlığını eyni 20.000 at gücünə yüksəltməsi məntiqli olardı, amma belə bir şey olmadı. Belə bir hərəkətin yeganə səbəbi, kreyser qazanlarının layihə ilə müəyyən edilmiş gücünü aşacağına dair ümid ola bilər, amma bu, onları məcbur etmədən necə edilə bilər?
Burada artıq iki şeydən biri - və ya Ch. Crump hələ də qazanları məcbur edərkən sınamaqda israr etməyi ümid edirdi və maşınların artan gücünü "uzatmayacağından" qorxurdu və ya hansısa aydın olmayan bir səbəbdən Varyag və məcbur etmədən 20.000 at gücünə çatacaq. Hər halda, Ç. Crumpun səhv olduğu ortaya çıxdı, lakin bu, hər bir kreyser maşınının 10.000 at gücünə malik olmasına səbəb oldu. Təbii kütlə artımına əlavə olaraq, əlbəttə ki, buxar mühərriklərinin ölçüləri də artdı (uzunluğu 13 m -ə çatdı), 19.000 at gücünə malik olması lazım olan üç Askold maşını. nominal güc, yalnız 6 333 at gücünə sahib olmalıdır. hər biri (təəssüf ki, onların uzunluğu təəssüf ki, müəllifə məlum deyil).
Bəs "Bogatyr" haqqında nə demək olar? Axı, Varyag kimi, iki şaftlı idi və hər bir avtomobili demək olar ki, eyni gücə malik idi - 9750 at gücü. 10.000 at gücünə qarşı, yəni oxşar həndəsi ölçülərə sahib idi. Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, Bogatyrin gövdəsi Varyagın gövdəsindən bir qədər geniş idi, uzunluğu / eni nisbəti bir qədər aşağı idi və ümumiyyətlə Varyagın gövdəsinə nisbətən daha sərt və əyilməyə daha az meylli görünürdü. Əlavə olaraq, almanların Varyagın buxar mühərriklərinin dayandığı təməlin möhkəmləndirilməsi, yəni daha müasir gəmilərin aldıqlarına bənzəmədiyi təqdirdə, yenə də daha yaxşı güc təmin etməsi mümkündür. Varyağın təməlləri. Ancaq bu suala yalnız hər iki kreyserin planlarını ətraflı öyrəndikdən sonra cavab vermək olar.
Beləliklə, Crump şirkətinin mühəndislərinin günahı, Varyag maşınları üçün zəif bir təməl qoyduqları üçün deyildi (sanki qalan gəmi inşaatçıları kimi), ehtiyac görmədikləri və anlamadıqları üçün. Güclü bir gövdəyə və ya üç vintli bir sxemə keçid olan "elastikliyi" təmin edən maşınlar. Bənzər bir problemin Almaniyada uğurla həll edilməsi və yalnız Bogatyr quran son dərəcə təcrübəli Vulcan tərəfindən deyil, həm də ikinci dərəcəli və Almaniya tərəfindən öz dizaynına uyğun böyük döyüş gəmiləri tikmək təcrübəsi olmayanlar bunu sübut edir. Amerika konstruktorlarının xeyrinə deyil. Ancaq ədalət naminə qeyd etmək lazımdır ki, MTK bu anı da idarə etməmişdir, amma başa düşmək lazımdır ki, heç kim ona amerikalıların hər asqırmasını izləmək vəzifəsi qoymamışdır və bu da mümkün deyildi.
Ancaq təəssüf ki, bu, ən yeni rus kreyserinin buxar mühərriklərinin yalnız ilk və bəlkə də ən əhəmiyyətli çatışmazlığıdır.
Göründüyü kimi əsas olan 2 nömrəli problem, gəminin yüksək sürəti üçün optimallaşdırılmış Varyag buxar mühərriklərinin qüsurlu dizaynı idi. Başqa sözlə, maşınlar maksimum buxar təzyiqinə yaxın yaxşı işlədilər, əks halda problemlər başladı. Fakt budur ki, buxar təzyiqi 15,4 atmosferdən aşağı düşdükdə, aşağı təzyiqli silindrlər öz funksiyalarını yerinə yetirməyi dayandırdılar - içəri daxil olan buxarın enerjisi silindrdəki pistonu idarə etmək üçün kifayət deyildi. Buna görə, iqtisadi hərəkətlərdə "araba at sürməyə başladı" - aşağı təzyiqli silindrlər, krank milinin fırlanmasına kömək etmək əvəzinə, özləri tərəfindən hərəkətə gətirildi. Yəni krank mili yüksək və orta təzyiqli silindrlərdən enerji aldı və onu yalnız vintin fırlanmasına deyil, həm də iki aşağı təzyiqli silindrdə pistonların hərəkətini təmin etməyə sərf etdi. Krank mexanizminin dizaynının, krank milini pistondan və sürgüdən keçirəcək silindr olması üçün tərtib edildiyini başa düşmək lazımdır, əksinə: belə gözlənilməz və qeyri krank mili mənasız bir şəkildə istifadə edildikdə, dizaynında nəzərdə tutulmayan əlavə gərginliklər yaşadı və bu da onu tutan rulmanların uğursuzluğuna səbəb oldu.
Əslində, bu işdə xüsusi bir problem ola bilməzdi, ancaq bir şərtlə - maşınların dizaynında krank mili aşağı təzyiqli silindrlərdən ayıran bir mexanizm nəzərdə tutulursa. Sonra, təyin edilmişdən daha aşağı bir buxar təzyiqində işlədikdə, "düyməni basmaq" kifayət idi - və LPC krank mili yükləməyi dayandırdı, lakin "Varyag" dizaynında belə mexanizmlər nəzərdə tutulmamışdır. "maşınlar.
Sonradan mühəndis I. I. Port Arturda dağıdıcı mexanizmlərin yığılmasına və tənzimlənməsinə nəzarət edən Gippius, 1903 -cü ildə Varyag maşınlarının ətraflı müayinəsini apardı və nəticələrinə əsaslanaraq bir araşdırma yazdı.
"Burada təxmin budur ki, kreyseri təhvil vermək üçün tələsik olan Crump zavodunun buxar paylamasını tənzimləmək üçün vaxtı yox idi; maşın tez əsəbiləşdi və gəmidə, təbii olaraq, əsas səbəbi aradan qaldırmadan, istiləşmə, döyülmə baxımından digərlərindən daha çox əziyyət çəkən hissələri düzəltməyə başladılar. Ümumiyyətlə, əvvəlcə fabrikdən qüsurlu olan bir nəqliyyat vasitəsi ilə gəmi ilə düzəltmək, şübhəsiz ki, son dərəcə çətin bir işdir."
Aydındır ki, Varyag elektrik stansiyasındakı bu çatışmazlıqda tamamilə Ç. Krump günahkardır.
3 nömrəli problem özlüyündə o qədər də ciddi deyildi, ancaq yuxarıdakı səhvlərlə birlikdə "məcmu effekt" verdi. Fakt budur ki, bir müddət buxar mühərrikləri dizayn edərkən dizaynerlər mexanizmlərinin ətalətini nəzərə almadılar, bunun nəticəsində sonuncular daim həddindən artıq stressə məruz qaldılar. Bununla birlikdə, Varyag yaradıldığı zaman, maşınların ətalət qüvvələrinin balanslaşdırılması nəzəriyyəsi öyrənildi və hər yerə yayıldı. Əlbəttə ki, onun tətbiqi buxar mühərriki istehsalçısından əlavə hesablamalar tələb etdi və onun üçün müəyyən çətinliklər yaratdı, bu da bütövlükdə işin qiymətinin artması deməkdir. Buna görə MTK, tələblərinə görə, təəssüf ki, bu nəzəriyyənin buxar mühərriklərinin dizaynında məcburi tətbiqini göstərmədi və Ç. Krump, yəqin ki, bundan qənaət etmək qərarına gəldi (özünü təsəvvür etmək çətindir və heç birinin mühəndislərin nəzəriyyəni bilmədikləri bir şey var). Ümumiyyətlə, ya tamahkarlığın təsiri altında, ya da adi bacarıqsızlıq üzündən, ancaq Varyag maşınlarını (və bu arada, Retvizan) yaratarkən bu nəzəriyyənin müddəaları nəzərə alınmadı, nəticədə ətalət qüvvələri ortaya çıxdı. Maşınların normal işləməsinin pozulmasına kömək edən orta və aşağı təzyiq silindrlərində "çox əlverişsiz" (I. I. Gippiusa görə) hərəkət. Normal şəraitdə (buxar mühərriki etibarlı bir təməllə təmin olunsaydı və buxar paylanmasında heç bir problem olmasaydı) bu, arızalara səbəb olmazdı və s.
"Varyag" buxar mühərriklərinin olmamasının günahı, çox güman ki, sifarişin qeyri -müəyyən ifadəsinə icazə verən həm Ç. Kramp, həm də MTK -nın üzərinə qoyulmalıdır.
Problem 4, buxar mühərrikləri üçün rulmanlarda çox spesifik bir materialın istifadəsi idi. Bu məqsədlə, müəllifin bildiyi kimi, gəmiqayırmada geniş istifadə olunmayan fosfor və manqan tunclardan istifadə edilmişdir. Nəticədə aşağıdakılar baş verdi: yuxarıdakı səbəblərdən "Varyag" maşınlarının yataqları tez sıradan çıxdı. Onları təmir etmək və ya Port Arturda olanlarla əvəz etmək lazım idi və təəssüf ki, belə zövqlər yox idi. Nəticədə, buxar mühərriki tamamilə fərqli keyfiyyətlərə malik olan rulmanlar ilə işləyərkən bir vəziyyət yarandı - bəzilərinin vaxtından əvvəl aşınması digərlərində əlavə stresslərə səbəb oldu və bütün bunlar da maşınların normal işinin pozulmasına səbəb oldu.
Ciddi desək, bu, bəlkə də "müəllifliyi" təsbit edilə bilməyən yeganə problemdir. Ç. Krampın tədarükçülərinin belə bir material seçməsi heç kimin mənfi reaksiyasına səbəb ola bilməz - burada onlar tamamilə öz hüquqlarında idilər. Varyag elektrik stansiyasının fəlakətli vəziyyətə düşməsini, səbəblərini qabaqcadan görmək və Port Arturu lazımi materiallarla təmin etmək insan qabiliyyətlərinin xaricində idi və lazım olan bürünc növlərini "hər halda" orada təmin etmək çətin idi. eskadron üçün çoxlu miqdarda material verildiyində, ehtiyacı dəqiq bilinən, lakin ehtiyacları təmin edilə bilməyən. Varyag maşınlarını təmir edən mühəndis mühəndisləri günahlandırırsınız? Təmirlərinin nəticələrini qabaqcadan görmələrinə imkan verən lazımi sənədlərə sahib olmaları ehtimalı azdır və bunu bilsələr də nəyi dəyişə bilərlər? Hələ başqa variantları yox idi.
"Varyag" kreyserinin elektrik stansiyası ilə bağlı analizimizi yekunlaşdıraraq bildirməliyik ki, buxar mühərrikləri və qazanların çatışmazlıqları və dizayn səhvləri bir -birini "əla" şəkildə tamamlayır. Niklossun qazanları və buxar mühərriklərinin quraşdırıldığı kreyserə qarşı təxribat müqaviləsi bağladığı təəssüratı yaranır. Qazan qəzaları təhlükəsi, ekipajı aşağı buxar təzyiqi (14 atmosferdən çox olmayan) qurmağa məcbur etdi, lakin bu, Varyagın buxar mühərriklərinin tez bir zamanda yararsız hala düşməsinə səbəb oldu və gəmi mexanikləri bu barədə heç nə edə bilmədilər.. Bununla birlikdə, işlərinin nəticələrini təhlil edərkən, Varyag maşınlarının və qazanlarının dizayn qərarlarının nəticələrini daha ətraflı nəzərdən keçirəcəyik. Daha sonra kreyserin elektrik stansiyasının son qiymətini verəcəyik.
