El crucero "Varyag". Lucha contra Chemulpo 27 en enero 1904 del año. Parte de 4. Motores de vapor
En el último artículo, abordamos temas relacionados con la instalación de calderas Nicloss en el Varyag, la masa principal de batallas por Internet alrededor de la planta de energía del crucero está dedicada a estas unidades. Pero es extraño que, al atribuir tanta importancia a las calderas, la gran mayoría de los interesados en este tema pasen por alto las máquinas de vapor de crucero. Mientras tanto, una gran cantidad de problemas identificados durante la operación de "Varyag" está asociada con ellos. Pero para comprender todo esto, primero es necesario refrescar la memoria de las máquinas de vapor de la nave a fines del siglo pasado.
De hecho, el principio de funcionamiento de la máquina de vapor es muy simple. Hay un cilindro (en las máquinas de los barcos, generalmente ubicado verticalmente), dentro del cual hay un pistón que puede moverse hacia arriba y hacia abajo. Supongamos que un pistón está ubicado en la parte superior de un cilindro, luego se bombea vapor hacia el orificio que se encuentra entre él y la cubierta superior del cilindro. El vapor se expande, empujando el pistón hacia abajo y así llega al punto más bajo. Después de esto, el proceso se repite "exactamente lo contrario": la abertura superior se cierra y el vapor ahora se suministra a la abertura inferior. Al mismo tiempo, se abre una descarga de vapor en el otro lado del cilindro, y mientras el vapor empuja el pistón hacia arriba y hacia abajo, el vapor de escape en la parte superior del cilindro se desplaza hacia la descarga de vapor (el movimiento del vapor de escape se indica mediante una flecha azul punteada en el diagrama).
Por lo tanto, la máquina de vapor proporciona un movimiento alternativo del pistón, y para convertirlo en rotación del eje de la hélice, un dispositivo especial llamado mecanismo de cigüeñal, en el que el cigüeñal juega un papel importante.
Obviamente, para garantizar el funcionamiento de la máquina de vapor, se necesitan con urgencia los rodamientos, debido a que el mecanismo del cigüeñal funciona (la transferencia de movimiento del pistón al cigüeñal) y la fijación del cigüeñal giratorio.
También se debe tener en cuenta que en el momento del diseño y la construcción del Varyag, el mundo entero en la construcción de buques de guerra había cambiado hace mucho tiempo a los motores de vapor de triple expansión. La idea de tal máquina surgió porque el vapor que había funcionado en el cilindro (como se muestra en el diagrama superior) no perdió su energía por completo y se pudo reutilizar. Por lo tanto, hicieron esto: primero, el vapor fresco entró en el cilindro de alta presión (CVP), pero después de hacer su trabajo no fue "expulsado" de nuevo a las calderas, sino que entró en el siguiente cilindro (presión media o CCD) y de nuevo empujó el pistón en su interior. Por supuesto, la presión del vapor que entra en el segundo cilindro disminuyó, por lo que el propio cilindro tenía que estar hecho de un diámetro más grande que el HPC. Pero incluso eso no era todo: el vapor que se había abierto camino en el segundo cilindro (CSD) entró en el tercer cilindro, llamado cilindro de baja presión (LPD), y continuó su trabajo en él.
No hace falta decir que el cilindro de baja presión debe tener un diámetro máximo en comparación con los otros cilindros. Los diseñadores lo hicieron más fácil: el cilindro de baja presión era demasiado grande, por lo que en lugar de un eje de baja presión, hicieron dos y los autos se convirtieron en cuatro cilindros. Al mismo tiempo, el vapor se seguía suministrando simultáneamente a ambos cilindros de baja presión, es decir, a pesar de la presencia de cuatro cilindros de "expansión", quedaron tres.
Esta breve descripción es suficiente para comprender el problema de los motores de vapor del crucero Varyag. Y "no es así" con ellos, por desgracia, hubo tanto de todo lo que al autor de este artículo le resulta difícil comenzar con exactamente qué. A continuación, describimos los principales errores de cálculo que se cometieron al diseñar los motores de vapor de crucero, y tratamos de averiguar quién, después de todo, era el culpable de ellos.
Entonces, el problema número XXUMX era que el diseño de la máquina de vapor, obviamente, no tolera las tensiones de flexión. En otras palabras, se puede esperar un buen trabajo solo cuando la máquina de vapor se encuentra en una base absolutamente nivelada. Si esta base comienza a doblarse repentinamente, esto crea una carga adicional en el cigüeñal, que pasa por casi toda la longitud de la máquina de vapor: comienza a doblarse, los cojinetes que la sostienen rápidamente se vuelven inutilizables, se producen roces y el cigüeñal se desplaza, razón por la cual los cojinetes del cigüeñal sufren - Mecanismo de manivela e incluso pistones del cilindro. Para evitar que esto suceda, la máquina de vapor debe instalarse sobre una base sólida, pero esto no se hizo en Varyag. Sus máquinas de vapor tenían solo una base muy ligera y, de hecho, se sujetaban directamente al casco del barco. Y el cuerpo, como es bien sabido, "respira" en la ola del mar, es decir, se dobla durante el balanceo, y estas constantes curvas conducen a la curvatura de los cigüeñales y al "traqueteo" de los cojinetes de las máquinas de vapor.
¿Quién tiene la culpa de este defecto estructural de "Varyag"? Sin lugar a dudas, la responsabilidad de esta deficiencia de la nave debería recaer en los ingenieros de la firma C. Crump, pero ... hay ciertos matices.
El hecho es que tal diseño de motores de vapor (cuando se instalaron los que no tenían una base rígida en el casco del barco) fue generalmente aceptado: el rígido "Askold" y el "Bogatyr" no tenían cimientos rígidos, pero los motores de vapor funcionaron perfectamente. Por que
Obviamente, la deformación del cigüeñal será la más significativa, cuanto mayor sea su longitud, es decir, mayor será la longitud de la propia máquina de vapor. Había dos motores de vapor en el Varyag, pero el Askold tenía tres. Por diseño, estos últimos también eran motores de vapor de cuatro cilindros de triple expansión, pero a expensas de una potencia significativamente menor, tenían una longitud significativamente menor. Debido a esto, el impacto de la deflexión del casco en las máquinas "Askold" resultó ser mucho más débil; sí, lo fueron, pero, digamos, "dentro de lo razonable" y no causaron deformaciones que dejaron a las máquinas de vapor fuera de servicio.
Y de hecho, inicialmente se asumió que la potencia total de las máquinas Varyag debería haber sido 18 000 hp, respectivamente, la potencia de una máquina: 9 000 hp Pero luego Charles Crump cometió un error muy difícil de explicar, es decir, aumentó la potencia de los motores de vapor a 20 000 hp. Las fuentes generalmente explican esto por el hecho de que Charles Crump lo hizo debido a la negativa del MTC a usar la explosión forzada durante las pruebas de crucero. Sería lógico si C. Crump aumentara simultáneamente el rendimiento de las calderas en el proyecto Varyag al mismo 20 000 hp simultáneamente con un aumento en la potencia de las máquinas, pero nada de eso sucedió. La única razón para tal acción podría ser la esperanza de que las calderas de los cruceros excedan la capacidad establecida por el proyecto, pero ¿cómo podría hacerse esto sin forzarlas?
Aquí, una de las dos cosas, o Charles Crump todavía esperaba insistir en realizar pruebas cuando forzaban las calderas y temía que las máquinas no "estiraran" su mayor potencia, o por alguna razón poco clara, creía que las calderas Varyag y sin fuerza alcanzó la potencia 20 000 hp En cualquier caso, los cálculos de Charles Krump resultaron erróneos, pero esto llevó al hecho de que cada máquina de crucero tenía una potencia de 10 000 hp. Además del crecimiento natural de la masa, las dimensiones de las máquinas de vapor (la longitud alcanzada en 13 m) aumentaron, por supuesto, mientras que los tres coches de Askold, que se suponía debían mostrar 19 000 hp. Potencia nominal, debería haber sido solo para 6 333 hp cada uno (por desgracia, su longitud es desafortunadamente desconocida para el autor).
Pero ¿qué pasa con "Bogatyr"? Después de todo, él era, como el Varyag, un dos ejes, y cada uno de sus coches tenía casi la misma potencia: 9 750 hp contra 10 000 hp, y por lo tanto tenía dimensiones geométricas similares. Pero debe notarse que la carcasa del Bogatyr era algo más ancha que la del Varyag, tenía una relación longitud / anchura ligeramente más pequeña y, en general, parecía ser más rígida y menos propensa a la deflexión que la carcasa del Varyag. Además, es posible que los alemanes fortalecieran la cimentación con respecto a la base en la que estaban estacionadas las máquinas de vapor Varyag, es decir, si no era similar a las de los barcos más modernos, aún proporcionaba mejor resistencia que las fundaciones Varyag. Sin embargo, esta pregunta solo puede responderse después de un estudio detallado de los dibujos de ambos cruceros.
Por lo tanto, la culpa de los ingenieros de Kramp no fue que habían establecido una base débil para los autos Varyag (el resto de los constructores de barcos, al parecer, hicieron lo mismo), sino que no vieron y no se dieron cuenta de la necesidad de garantizar la "inflexibilidad". "Máquinas de carcasa más robusta o la transición a un esquema de tres tornillos. El hecho de que un problema similar se resolvió con éxito en Alemania, y no solo el Vulcano de gran experiencia, que construyó el Bogatyr, sino también una segunda clase y no tener experiencia en la construcción de grandes buques de guerra según su propio proyecto, Alemania, no está a favor de los estadounidenses. constructores Sin embargo, para ser justos, debe notarse que el MTC no controló el momento, sin embargo, se debe entender que nadie antes de él se encargó de controlar todos los estornudos de los estadounidenses, y eso no fue posible.
Pero, por desgracia, esta es solo la primera y, quizás, ni la falta más significativa de motores de vapor del crucero ruso más nuevo.
El problema # 2, que aparentemente era el principal, era el diseño defectuoso de los motores de vapor Varyag, que estaban optimizados para la alta velocidad del barco. En otras palabras, las máquinas funcionaron bien con una presión de vapor cercana al máximo, de lo contrario empezaron los problemas. El hecho es que cuando la presión de vapor descendió por debajo de las atmósferas 15,4, los cilindros de baja presión dejaron de cumplir su función: la energía del vapor que entraba en ellos no era suficiente para impulsar el pistón en el cilindro. En consecuencia, en los movimientos económicos, un "carro comenzó a conducir un caballo": los cilindros de baja presión, en lugar de ayudar a rotar el cigüeñal, eran impulsados por ellos mismos. Es decir, el cigüeñal recibió energía de los cilindros de presión alta y media, y la gastó no solo en la rotación del tornillo, sino también en asegurar el movimiento de los pistones en los dos cilindros de baja presión. Debe entenderse que el diseño del mecanismo de cigüeñal fue diseñado para garantizar que sea el cilindro el que pondrá en movimiento el cigüeñal a través de un pistón y un deslizador, pero no al revés: como resultado de un uso tan inesperado y no trivial del cigüeñal, experimentó tensiones adicionales no proporcionadas por su diseño. lo que también condujo a la falla de los rodamientos que lo sostienen.
De hecho, es posible que no haya habido un problema particular, pero solo en una condición: si el diseño de las máquinas proporcionó un mecanismo que separa el cigüeñal de los cilindros de baja presión. Entonces, en todos los casos de operación con presión de vapor por debajo del conjunto, fue suficiente con "presionar un botón", y el cilindro de baja presión dejó de cargar el cigüeñal, sin embargo, tales mecanismos no estaban previstos en el diseño de las máquinas Varyag.
Posteriormente, el ingeniero I.I. Gippius, quien dirigió el montaje y ajuste de los mecanismos del destructor en Port Arthur, realizó un estudio detallado de los autos Varyag en 1903 y escribió un documento de investigación completo basado en sus resultados, e indicó lo siguiente:
Obviamente, C. Crump es el único culpable de esta falta de la planta de energía Varyag.
El problema # 3 en sí no era particularmente serio, pero en combinación con los errores anteriores, dio un "efecto acumulativo". El hecho es que, durante algún tiempo, al diseñar motores de vapor, los diseñadores no tuvieron en cuenta la inercia de sus mecanismos, como resultado de lo cual estos últimos fueron sometidos constantemente a un estrés excesivo. Sin embargo, cuando se creó Varyag, la teoría del equilibrio de las fuerzas de inercia de las máquinas se estudió y difundió en todas partes. Por supuesto, su uso requirió cálculos adicionales del fabricante de la máquina de vapor y le creó ciertas dificultades, lo que significa que el trabajo en general era más costoso. Por lo tanto, lamentablemente, MTK en sus requisitos no indicó el uso obligatorio de esta teoría en el diseño de las máquinas de vapor, y Charles Crump, aparentemente, decidió ahorrar en esto (es difícil imaginar que él mismo, y ninguno de sus ingenieros, tenga nada que ver con Las teorías no sabían). En general, ya sea bajo la influencia de la sed con fines de lucro, o debido a la incompetencia banal, pero las disposiciones de esta teoría al crear máquinas "Varyag" (y, por cierto, "Retvisan") se ignoraron, lo que dio como resultado fuerzas inerciales proporcionadas "muy desfavorables" (Según I.I. Gippius) efecto en cilindros de presión media y baja, contribuyendo a la interrupción del funcionamiento normal de las máquinas. En condiciones normales (si la máquina de vapor hubiera sido provista de una base confiable y no hubiera problemas con la distribución de vapor) esto no conduciría a averías, y así ...
La culpa por esta falta de motores de vapor Varyag probablemente se debe colocar tanto en Charles C. Krump como en MTC, lo que permitió una redacción no especificada de la orden.
El problema # 4 era usar un material muy específico en la fabricación de cojinetes para motores de vapor. Para este propósito, se utilizaron el fósforo y el bronce de manganeso, que, por lo que el autor sabe, no se utilizaron ampliamente en la construcción naval. Como resultado, sucedió lo siguiente: debido a las razones mencionadas anteriormente, los cojinetes de las máquinas Varyag fallaron rápidamente. Tuvieron que ser reparados o cambiados por lo que estaba disponible en Port Arthur, y allí, por desgracia, no había tales delicias. Como resultado, la situación surgió cuando la máquina de vapor trabajó con rodamientos hechos de materiales de cualidades completamente diferentes: el desgaste prematuro de algunos causó tensiones adicionales en otros y todo esto también contribuyó a la interrupción del funcionamiento normal de las máquinas.
Estrictamente hablando, este es probablemente el único problema cuya "autoría" no se puede establecer. El hecho de que los proveedores de Charles Crump eligieran tal material no podría haber causado ninguna reacción negativa por parte de nadie, aquí estaban completamente en su propio derecho. Asumiendo el estado catastrófico de la planta de energía Varyag, previendo sus causas y proporcionando a Port Arthur los materiales necesarios estaba claramente más allá de las capacidades humanas, y era casi imposible suministrar los grados de bronce necesarios "por si acaso" dada la enorme cantidad de materiales para el escuadrón la necesidad de lo que se conocía con precisión, pero las necesidades de las que no se podía satisfacer. ¿Culpar a los ingenieros mecánicos que llevaron a cabo la reparación de máquinas "Varyag"? Es poco probable que tuvieran la documentación necesaria que les permitiera prever las consecuencias de las reparaciones que están haciendo, e incluso si lo supieran, ¿qué podrían cambiar? No tenían otras opciones de todos modos.
Resumiendo nuestro análisis de la planta de energía del crucero Varyag, tenemos que admitir que las deficiencias y los errores constructivos de las máquinas de vapor y las calderas se complementan entre sí de manera excelente. Parece que las calderas de Nikloss y las máquinas de vapor hicieron una plaga contra el crucero en el que fueron instalados. El peligro de accidentes en las calderas obligó a la tripulación a establecer una presión de vapor reducida (no más de atmósferas 14), pero esto creó las condiciones bajo las cuales los motores de vapor Varyag tuvieron que volverse inutilizables rápidamente, y los mecánicos de la nave no pudieron hacer nada al respecto. Sin embargo, con más detalle las consecuencias de las soluciones constructivas de las máquinas y calderas del Varyag que consideraremos más adelante cuando analicemos los resultados de su operación. Luego daremos una evaluación final de la central eléctrica de crucero.
Continuará ...
De hecho, el principio de funcionamiento de la máquina de vapor es muy simple. Hay un cilindro (en las máquinas de los barcos, generalmente ubicado verticalmente), dentro del cual hay un pistón que puede moverse hacia arriba y hacia abajo. Supongamos que un pistón está ubicado en la parte superior de un cilindro, luego se bombea vapor hacia el orificio que se encuentra entre él y la cubierta superior del cilindro. El vapor se expande, empujando el pistón hacia abajo y así llega al punto más bajo. Después de esto, el proceso se repite "exactamente lo contrario": la abertura superior se cierra y el vapor ahora se suministra a la abertura inferior. Al mismo tiempo, se abre una descarga de vapor en el otro lado del cilindro, y mientras el vapor empuja el pistón hacia arriba y hacia abajo, el vapor de escape en la parte superior del cilindro se desplaza hacia la descarga de vapor (el movimiento del vapor de escape se indica mediante una flecha azul punteada en el diagrama).
Por lo tanto, la máquina de vapor proporciona un movimiento alternativo del pistón, y para convertirlo en rotación del eje de la hélice, un dispositivo especial llamado mecanismo de cigüeñal, en el que el cigüeñal juega un papel importante.
Obviamente, para garantizar el funcionamiento de la máquina de vapor, se necesitan con urgencia los rodamientos, debido a que el mecanismo del cigüeñal funciona (la transferencia de movimiento del pistón al cigüeñal) y la fijación del cigüeñal giratorio.
También se debe tener en cuenta que en el momento del diseño y la construcción del Varyag, el mundo entero en la construcción de buques de guerra había cambiado hace mucho tiempo a los motores de vapor de triple expansión. La idea de tal máquina surgió porque el vapor que había funcionado en el cilindro (como se muestra en el diagrama superior) no perdió su energía por completo y se pudo reutilizar. Por lo tanto, hicieron esto: primero, el vapor fresco entró en el cilindro de alta presión (CVP), pero después de hacer su trabajo no fue "expulsado" de nuevo a las calderas, sino que entró en el siguiente cilindro (presión media o CCD) y de nuevo empujó el pistón en su interior. Por supuesto, la presión del vapor que entra en el segundo cilindro disminuyó, por lo que el propio cilindro tenía que estar hecho de un diámetro más grande que el HPC. Pero incluso eso no era todo: el vapor que se había abierto camino en el segundo cilindro (CSD) entró en el tercer cilindro, llamado cilindro de baja presión (LPD), y continuó su trabajo en él.
No hace falta decir que el cilindro de baja presión debe tener un diámetro máximo en comparación con los otros cilindros. Los diseñadores lo hicieron más fácil: el cilindro de baja presión era demasiado grande, por lo que en lugar de un eje de baja presión, hicieron dos y los autos se convirtieron en cuatro cilindros. Al mismo tiempo, el vapor se seguía suministrando simultáneamente a ambos cilindros de baja presión, es decir, a pesar de la presencia de cuatro cilindros de "expansión", quedaron tres.
Esta breve descripción es suficiente para comprender el problema de los motores de vapor del crucero Varyag. Y "no es así" con ellos, por desgracia, hubo tanto de todo lo que al autor de este artículo le resulta difícil comenzar con exactamente qué. A continuación, describimos los principales errores de cálculo que se cometieron al diseñar los motores de vapor de crucero, y tratamos de averiguar quién, después de todo, era el culpable de ellos.
Entonces, el problema número XXUMX era que el diseño de la máquina de vapor, obviamente, no tolera las tensiones de flexión. En otras palabras, se puede esperar un buen trabajo solo cuando la máquina de vapor se encuentra en una base absolutamente nivelada. Si esta base comienza a doblarse repentinamente, esto crea una carga adicional en el cigüeñal, que pasa por casi toda la longitud de la máquina de vapor: comienza a doblarse, los cojinetes que la sostienen rápidamente se vuelven inutilizables, se producen roces y el cigüeñal se desplaza, razón por la cual los cojinetes del cigüeñal sufren - Mecanismo de manivela e incluso pistones del cilindro. Para evitar que esto suceda, la máquina de vapor debe instalarse sobre una base sólida, pero esto no se hizo en Varyag. Sus máquinas de vapor tenían solo una base muy ligera y, de hecho, se sujetaban directamente al casco del barco. Y el cuerpo, como es bien sabido, "respira" en la ola del mar, es decir, se dobla durante el balanceo, y estas constantes curvas conducen a la curvatura de los cigüeñales y al "traqueteo" de los cojinetes de las máquinas de vapor.
¿Quién tiene la culpa de este defecto estructural de "Varyag"? Sin lugar a dudas, la responsabilidad de esta deficiencia de la nave debería recaer en los ingenieros de la firma C. Crump, pero ... hay ciertos matices.
El hecho es que tal diseño de motores de vapor (cuando se instalaron los que no tenían una base rígida en el casco del barco) fue generalmente aceptado: el rígido "Askold" y el "Bogatyr" no tenían cimientos rígidos, pero los motores de vapor funcionaron perfectamente. Por que
Obviamente, la deformación del cigüeñal será la más significativa, cuanto mayor sea su longitud, es decir, mayor será la longitud de la propia máquina de vapor. Había dos motores de vapor en el Varyag, pero el Askold tenía tres. Por diseño, estos últimos también eran motores de vapor de cuatro cilindros de triple expansión, pero a expensas de una potencia significativamente menor, tenían una longitud significativamente menor. Debido a esto, el impacto de la deflexión del casco en las máquinas "Askold" resultó ser mucho más débil; sí, lo fueron, pero, digamos, "dentro de lo razonable" y no causaron deformaciones que dejaron a las máquinas de vapor fuera de servicio.
Y de hecho, inicialmente se asumió que la potencia total de las máquinas Varyag debería haber sido 18 000 hp, respectivamente, la potencia de una máquina: 9 000 hp Pero luego Charles Crump cometió un error muy difícil de explicar, es decir, aumentó la potencia de los motores de vapor a 20 000 hp. Las fuentes generalmente explican esto por el hecho de que Charles Crump lo hizo debido a la negativa del MTC a usar la explosión forzada durante las pruebas de crucero. Sería lógico si C. Crump aumentara simultáneamente el rendimiento de las calderas en el proyecto Varyag al mismo 20 000 hp simultáneamente con un aumento en la potencia de las máquinas, pero nada de eso sucedió. La única razón para tal acción podría ser la esperanza de que las calderas de los cruceros excedan la capacidad establecida por el proyecto, pero ¿cómo podría hacerse esto sin forzarlas?
Aquí, una de las dos cosas, o Charles Crump todavía esperaba insistir en realizar pruebas cuando forzaban las calderas y temía que las máquinas no "estiraran" su mayor potencia, o por alguna razón poco clara, creía que las calderas Varyag y sin fuerza alcanzó la potencia 20 000 hp En cualquier caso, los cálculos de Charles Krump resultaron erróneos, pero esto llevó al hecho de que cada máquina de crucero tenía una potencia de 10 000 hp. Además del crecimiento natural de la masa, las dimensiones de las máquinas de vapor (la longitud alcanzada en 13 m) aumentaron, por supuesto, mientras que los tres coches de Askold, que se suponía debían mostrar 19 000 hp. Potencia nominal, debería haber sido solo para 6 333 hp cada uno (por desgracia, su longitud es desafortunadamente desconocida para el autor).
Pero ¿qué pasa con "Bogatyr"? Después de todo, él era, como el Varyag, un dos ejes, y cada uno de sus coches tenía casi la misma potencia: 9 750 hp contra 10 000 hp, y por lo tanto tenía dimensiones geométricas similares. Pero debe notarse que la carcasa del Bogatyr era algo más ancha que la del Varyag, tenía una relación longitud / anchura ligeramente más pequeña y, en general, parecía ser más rígida y menos propensa a la deflexión que la carcasa del Varyag. Además, es posible que los alemanes fortalecieran la cimentación con respecto a la base en la que estaban estacionadas las máquinas de vapor Varyag, es decir, si no era similar a las de los barcos más modernos, aún proporcionaba mejor resistencia que las fundaciones Varyag. Sin embargo, esta pregunta solo puede responderse después de un estudio detallado de los dibujos de ambos cruceros.
Por lo tanto, la culpa de los ingenieros de Kramp no fue que habían establecido una base débil para los autos Varyag (el resto de los constructores de barcos, al parecer, hicieron lo mismo), sino que no vieron y no se dieron cuenta de la necesidad de garantizar la "inflexibilidad". "Máquinas de carcasa más robusta o la transición a un esquema de tres tornillos. El hecho de que un problema similar se resolvió con éxito en Alemania, y no solo el Vulcano de gran experiencia, que construyó el Bogatyr, sino también una segunda clase y no tener experiencia en la construcción de grandes buques de guerra según su propio proyecto, Alemania, no está a favor de los estadounidenses. constructores Sin embargo, para ser justos, debe notarse que el MTC no controló el momento, sin embargo, se debe entender que nadie antes de él se encargó de controlar todos los estornudos de los estadounidenses, y eso no fue posible.
Pero, por desgracia, esta es solo la primera y, quizás, ni la falta más significativa de motores de vapor del crucero ruso más nuevo.
El problema # 2, que aparentemente era el principal, era el diseño defectuoso de los motores de vapor Varyag, que estaban optimizados para la alta velocidad del barco. En otras palabras, las máquinas funcionaron bien con una presión de vapor cercana al máximo, de lo contrario empezaron los problemas. El hecho es que cuando la presión de vapor descendió por debajo de las atmósferas 15,4, los cilindros de baja presión dejaron de cumplir su función: la energía del vapor que entraba en ellos no era suficiente para impulsar el pistón en el cilindro. En consecuencia, en los movimientos económicos, un "carro comenzó a conducir un caballo": los cilindros de baja presión, en lugar de ayudar a rotar el cigüeñal, eran impulsados por ellos mismos. Es decir, el cigüeñal recibió energía de los cilindros de presión alta y media, y la gastó no solo en la rotación del tornillo, sino también en asegurar el movimiento de los pistones en los dos cilindros de baja presión. Debe entenderse que el diseño del mecanismo de cigüeñal fue diseñado para garantizar que sea el cilindro el que pondrá en movimiento el cigüeñal a través de un pistón y un deslizador, pero no al revés: como resultado de un uso tan inesperado y no trivial del cigüeñal, experimentó tensiones adicionales no proporcionadas por su diseño. lo que también condujo a la falla de los rodamientos que lo sostienen.
De hecho, es posible que no haya habido un problema particular, pero solo en una condición: si el diseño de las máquinas proporcionó un mecanismo que separa el cigüeñal de los cilindros de baja presión. Entonces, en todos los casos de operación con presión de vapor por debajo del conjunto, fue suficiente con "presionar un botón", y el cilindro de baja presión dejó de cargar el cigüeñal, sin embargo, tales mecanismos no estaban previstos en el diseño de las máquinas Varyag.
Posteriormente, el ingeniero I.I. Gippius, quien dirigió el montaje y ajuste de los mecanismos del destructor en Port Arthur, realizó un estudio detallado de los autos Varyag en 1903 y escribió un documento de investigación completo basado en sus resultados, e indicó lo siguiente:
“Aquí, una auto-sugerencia sugiere que la planta Crump, a toda prisa por entregar el crucero, no tuvo tiempo de verificar la distribución de vapor; El auto se disgustó rápidamente, y en el barco, naturalmente, comenzaron a arreglar las partes que sufrían más que otras en el sentido de calefacción, golpeando, sin eliminar la causa raíz. En general, enderezar el vehículo, originalmente liberado de la fábrica con los medios del barco, es sin duda una tarea extremadamente difícil, si no imposible ".
Obviamente, C. Crump es el único culpable de esta falta de la planta de energía Varyag.
El problema # 3 en sí no era particularmente serio, pero en combinación con los errores anteriores, dio un "efecto acumulativo". El hecho es que, durante algún tiempo, al diseñar motores de vapor, los diseñadores no tuvieron en cuenta la inercia de sus mecanismos, como resultado de lo cual estos últimos fueron sometidos constantemente a un estrés excesivo. Sin embargo, cuando se creó Varyag, la teoría del equilibrio de las fuerzas de inercia de las máquinas se estudió y difundió en todas partes. Por supuesto, su uso requirió cálculos adicionales del fabricante de la máquina de vapor y le creó ciertas dificultades, lo que significa que el trabajo en general era más costoso. Por lo tanto, lamentablemente, MTK en sus requisitos no indicó el uso obligatorio de esta teoría en el diseño de las máquinas de vapor, y Charles Crump, aparentemente, decidió ahorrar en esto (es difícil imaginar que él mismo, y ninguno de sus ingenieros, tenga nada que ver con Las teorías no sabían). En general, ya sea bajo la influencia de la sed con fines de lucro, o debido a la incompetencia banal, pero las disposiciones de esta teoría al crear máquinas "Varyag" (y, por cierto, "Retvisan") se ignoraron, lo que dio como resultado fuerzas inerciales proporcionadas "muy desfavorables" (Según I.I. Gippius) efecto en cilindros de presión media y baja, contribuyendo a la interrupción del funcionamiento normal de las máquinas. En condiciones normales (si la máquina de vapor hubiera sido provista de una base confiable y no hubiera problemas con la distribución de vapor) esto no conduciría a averías, y así ...
La culpa por esta falta de motores de vapor Varyag probablemente se debe colocar tanto en Charles C. Krump como en MTC, lo que permitió una redacción no especificada de la orden.
El problema # 4 era usar un material muy específico en la fabricación de cojinetes para motores de vapor. Para este propósito, se utilizaron el fósforo y el bronce de manganeso, que, por lo que el autor sabe, no se utilizaron ampliamente en la construcción naval. Como resultado, sucedió lo siguiente: debido a las razones mencionadas anteriormente, los cojinetes de las máquinas Varyag fallaron rápidamente. Tuvieron que ser reparados o cambiados por lo que estaba disponible en Port Arthur, y allí, por desgracia, no había tales delicias. Como resultado, la situación surgió cuando la máquina de vapor trabajó con rodamientos hechos de materiales de cualidades completamente diferentes: el desgaste prematuro de algunos causó tensiones adicionales en otros y todo esto también contribuyó a la interrupción del funcionamiento normal de las máquinas.
Estrictamente hablando, este es probablemente el único problema cuya "autoría" no se puede establecer. El hecho de que los proveedores de Charles Crump eligieran tal material no podría haber causado ninguna reacción negativa por parte de nadie, aquí estaban completamente en su propio derecho. Asumiendo el estado catastrófico de la planta de energía Varyag, previendo sus causas y proporcionando a Port Arthur los materiales necesarios estaba claramente más allá de las capacidades humanas, y era casi imposible suministrar los grados de bronce necesarios "por si acaso" dada la enorme cantidad de materiales para el escuadrón la necesidad de lo que se conocía con precisión, pero las necesidades de las que no se podía satisfacer. ¿Culpar a los ingenieros mecánicos que llevaron a cabo la reparación de máquinas "Varyag"? Es poco probable que tuvieran la documentación necesaria que les permitiera prever las consecuencias de las reparaciones que están haciendo, e incluso si lo supieran, ¿qué podrían cambiar? No tenían otras opciones de todos modos.
Resumiendo nuestro análisis de la planta de energía del crucero Varyag, tenemos que admitir que las deficiencias y los errores constructivos de las máquinas de vapor y las calderas se complementan entre sí de manera excelente. Parece que las calderas de Nikloss y las máquinas de vapor hicieron una plaga contra el crucero en el que fueron instalados. El peligro de accidentes en las calderas obligó a la tripulación a establecer una presión de vapor reducida (no más de atmósferas 14), pero esto creó las condiciones bajo las cuales los motores de vapor Varyag tuvieron que volverse inutilizables rápidamente, y los mecánicos de la nave no pudieron hacer nada al respecto. Sin embargo, con más detalle las consecuencias de las soluciones constructivas de las máquinas y calderas del Varyag que consideraremos más adelante cuando analicemos los resultados de su operación. Luego daremos una evaluación final de la central eléctrica de crucero.
Continuará ...
- Andrei de Chelyabinsk
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