Forum Okrętów Wojennych

Dobra zrobiłem skan z "battleship builders".
Mam nadzieje, że za bardzo prawa nie złamałem
Podpisane toto jest jako przekładnia z Nelsona przekładająca 1500 obrotów turbin na 160 śrub.
Wielkość dość dobrze widoczna i wreszcie widać o co mi chodziło w tym koślawym opisie w poprzednim poście.

Odnośnie Diesli:
Wolnoobrotowe były instalowane przez Niemców na U-Bootach w czasie II wojny (nie wiem jak w pierwszej), były połączone z silnikami elektrycznymi (w sumie u-booty miały 4 silniki elektryczne, tyle że jeden składał się z zespołu dwóch o tej samej mocy). Które były bezpośrednio osadzone na wałach. I jakoś żyli. Jeśli mnie pamięć nie myli maximum obrotów na dieslach to było 450-470 obr./min (przy jednym Dieslu osiągającym 1400-1600km, 1600 przy przeciążeniu) dla silników używanych przez typ VIIC. Inna sprawa że była to inna wyporność (750 do nieco ponad 1000ton zależnie od wersji).Tam dopiero było ciasno



Odnośnie zdjęcia, to facet tu widoczny jest (moim zdaniem) młodszy ode mnie i to więcej niż 3 lata.. wątpię aby miał 18 lat..XD ale nie zapominajmy o perspektywie zdjęcia on stoi trochę "Za" tą przekładnią.
Pytanie która część wchodziła na wał?

Przeglądałem zasięgi dla Bismarcka i KGV. I... znalazłem dziwną zbieżność a właściwie rozbieżność pomiędzy zasięgiem obliczeniowym oraz faktycznym dla małych prędkości.
Piszą tak:
KGV obliczeniowo 14400 Mm przy 10 w.
faktycznie 7000 Mm przy 10w.
Bismarck obliczeniowo 14000 Mm przy 15 w.
faktycznie 7000 Mm przy 15 w.
Może rzeczywiście wynikało to z gotowości do użycia wszystkich kotłów w każdej chwili jak pisał Maciej? Może to jest właśnie klucz do zagadki ogromnego zasięgu okrętów USA?

Nie zapominajmy że na zasięg ma wpływ pogoda, "usyfienie" kadłuba, wyszkolenie załogi w maszynie oraz to czy idziemy z "prądem" czy pod prąd morza/oceanu. Moim zdaniem palenie we wszystkich kotłach, aż tak nie powinno zmniejszać zasięgu o połowę! 1/3 i owszem tego nie wykluczam. Możliwe też że te 14-14400 Mm to była teoria albo pobożne życzenia konstruktorów LUB był to zasięg operacyjny lub przy tankowaniu "pod kurek".
Na koniec: przy zasięgu "tylko" 7000Mm Kanclerza bym nie używał jako korsarza.

Poniżej wykres i to charakterystyczne rozejście się wykresów przy niskich prędkościach (wykresy dla Bismarcka i KGV prawie w poziomie przy niskich prędkosciach, byc może mamy zbyt mało danych dla Iowy, bo wykres byłby poziomy przy prędkosci ponizej 15w.?). W pionie zasięg /w poziomie prędkość Dziwne jest to, ze zarówno Brytyjczycy jak i Niemcy rąbnęli się z zasięgiem przy małych prędkościach o połowę!!! Nie sądzę, aby aż tak mogli się pomylić - musiały zaistnieć ku temu jakieś okoliczności... Whitley coś tam pisze, ze chodziło o warunki pokojowe oraz wojenne, ale co to dokładnie znaczy nie napisał... Pewnie są jakieś raporty w których to jest wyjaśnione.

Kpt.G pisze: Na koniec: przy zasięgu "tylko" 7000Mm Kanclerza bym nie używał jako korsarza.

W Tirpitzu powiększyli zbiorniki, tak, ze zasięg się nieco zwiększył

EDIT Zrobiłem wykres jeszcze dla KGV

Wykresy najróżniejsze to ja już dawno wysmarowałem
Ten poniżej to tony na godzinę w zależności od prędkości. Moje „odkrycie ameryki w konserwie” polega na tym że według mnie, dzięki niemal dwukrotnie wyższym prędkościom obrotowym turbiny, w amerykańskim przypadku straty podczas pracy na poza zakresem najwyższej sprawności były mniejsze niż w przypadku wszystkich innych na świecie. W tym upatruję głównego wpływu na wysoki zasięg amerykańskich pancerników. Zwłaszcza że nikt inny takich prędkości nie stosował i nikt inny takim zasięgiem nie dysponował. Ale przede wszystkim dlatego że pasuje do teorii, takiego wyniku nalezałoby się spodziewać.

Swoją drogą ciekawe czemu konkretnie ( rozwiązanie techniczne ) tak było, ale chyba sedno tkwi w tym, że Amerykanom zależało na zużyciu paliwa przy prędkości ekonomicznej. Mieli w głębokim poważaniu ile pali przy prędkości max

Amerykanie nie wiedzieli że się nie da zrobić przekładni redukującej obroty z 4000tys/min z hakiem do 250, więc ją zbudowali. Brytyjczycy nie wiedzieli że nie da się zbudować radaru mikrofalowego z wykorzystaniem magnetronu wnękowego, więc go sobie zbudowali.
Dlaczego wszyscy wszędzie upatrują jakiejś wyższej myśli?

Jak to było z Francuzami ( Dumasa zostawiłem daleko od siebie ) czy Niemcami?

Nie wiem jak u francuzów, ale jeśli chodzi o Niemców to regularnie powtarza się wartość około 75% Zuladung (pewnie przekręciłem trochę słowo ale skoro wszyscy wiedzą o co biega ). Mam jednak małe „ale”, w udostępnionych na stronie kbismarck.cośtam odpisach z dziennika okrętowego mamy bardzo ładnie zaznaczoną ilość paliwa w metrach sześciennych (chyba z rana) danego dnia i zwykle zapis w stylu „gotowość do rozwinięcia X knotów, Y kotłów pod parą, Z maszyn pod parą”. Interesujący zapis
W dniach kiedy na Bismarcku prowadzono próby z maksymalnymi prędkościami na mili pomiarowej i nie tylko (o czym jednak w dzienniku nie ma żadnej specjalnej adnotacji), mamy ilość paliwa, która w przybliżeniu odpowiada 75% pełnego zapasu paliwa. I teraz zagadnienie dla bismarckomaniaka, czy 75% Zuladung to 75% pełnej wyporności, czy zapasu paliwa?

1. Nie mogą być zęby proste (jak w dziecinnych zabawkach) bo hałas zabiłby obsługę a dynamika przy tych mocach od razu połamała zęby.

Tak jako ciekawostkę rzucę, że na śmigłowcu Mi-2 przekładnia o przełożeniu bodajże 20 posiadała koła zębate o zębach prostych. Efekt był dokładnie taki jak opisałeś a sama przekładnia była najcięższym i największym elementem całej konstrukcji – co zresztą widać po sylwetce

Moim zdaniem wypadałoby poznać sam układ napędowy okrętu oraz to co chcieli osiągnąć(wymagali od niego) projektanci/konstruktorzy/zamawiający.

Ci ostatni standardowo: możliwość lotu w kosmos przy ujemnym spalaniu paliwa

CIA pisze:Whitley coś tam pisze, ze chodziło o warunki pokojowe oraz wojenne...

A może tu jest klucz do różnicy zasięgów ?
W czasie pokoju palą tylko pod niezbędnymi kotłami, a podczas wojny hajcują pod wszystkimi.
I jeszcze jedna uwaga. Czy w czasie wojny okręty naprawdę chodziły z wyliczonymi prędkościami ekonomicznymi, czy jednak trochę szybciej ? Przykładowo zamiast wyciągać 15 węzłów, robiły koło 20. Wtedy tajemnica by się wyjaśniła - przynajmniej częściowo.

Amerykanie nie wiedzieli że się nie da zrobić przekładni redukującej obroty z 4000tys/min z hakiem do 250, więc ją zbudowali.

Trochę nie tak.
Najpierw podjęli konkretną decyzję. A że się nie da jednostopniowej to prawda.
Znaczy pewnie się da jakby kto bardzo chciał, tyle że ze względów wytrzymałościowych wał napędowy ma średnicę jakieś pół metra. Zębatka mniejszej średnicy mieć nie może, bo by się urwała.
W związku z tym przy przełożeniu 20:1 ( czy raczej 1:20, bo w końcu redukujemy obroty ) większa musiałaby mieć koło 10 metrów średnicy.
A ta większa jest na wale śruby ( bo w końcu redukujemy obroty a nie powiększamy ), co nieco ogranicza pole manewru z umieszczaniem jej w kadłubie.
Wyszłoby na to, że po uwzględnieniu podwójnego dna, fundamentów itd, góra zębatki by wyłaziła dobrze powyżej linii wodnej. "Nieco" to komplikuje zaprojektowanie całości ( że o szerokości pomieszczeń z przekładniami też warto pamiętać, zwłaszcza na wielośrubowych okrętach ). W końcu wał innej śruby przez środek innej zębatki nie przejdzie, bo jak?
O takich drobiazgach jak wielka masa to już nie warto wspominać.
Amerykanom bardzo zależało na tej redukcji - mieli wręcz fioła na punkcie dalekiego zasięgu ( nie dziwię się zresztą ), więc zainwestowali w te przekładnie. Cięższe, droższe i dające więcej strat podczas pracy w porównaniu z jednostopniowymi, a to o ile się jeszcze przyczyniły do wibracji to tego nigdy się nie dowiemy, bo cały napęd był dość innowacyjny i który konkretnie element był najbardziej za nie odpowiedzialny to któż to wie?
Ale za to mieli tą swoją ekonomię przy marszu z prędkościami kilkunatowęzłowymi.
Innym tak na tym nie zależało.
A kto nie był w stanie w ogóle wykonać takich podwójnych przekładni to nie wiem. Przewijająca się tu i ówdzie teza że inni nie zrobili bo tylko Amerykanie potrafili, jest jak dla mnie za słabo udowodniona - zrozumcie mnie dobrze. Nie twierdzę ze 100% pewnością, że mógł zrobić kto chciał. Twierdzę, że poza stwierdzeniami "ex katera" do tego głównie od autorów amerykańskich, żadnych dowodów na niemoc zbudowania dwustopniowych przekładni w okolicach II wojny nie widziałem.

(wykresy dla Bismarcka i KGV prawie w poziomie przy niskich prędkosciach, byc może mamy zbyt mało danych dla Iowy, bo wykres byłby poziomy przy prędkosci ponizej 15w.?).

Masz poniżej wykres jaki prezentowałem coś ze 2 lata temu w jakimś wątku równie związanym z tym zużyciem jak ten
Dla Iowy masz poziom poniżej 15 węzłów, przynajmniej w tym znanym mi zakresie.
Dane dla pancerników USA na podstawie FTP-218.
Dane dla pancerników brytyjskich na podstawie tego co napisali Raven & Roberts ( czyli realne wojenne zużycie ). Oczywiście pamiętamy, ze Vanguard na wojnie nie pływał, więc pewnie przy małych prędkościach to tam wszystkich kotłów nie odpalali, w zwiazku z czym byłbym ostrożny dla tej wydajności przy małej prędkości.
Przy dużej powinno być OK.
A mniej niż 15 w pewnie Amerykanów nie interesowało, bo wolniej nie pływali. W każdym razie nie długo.

To znaczy, że taki np. KGV miał wiekszy zasięg przy wyższej prędkości (z danych wynika, ze palił mniej przy 14 w. niz przy 12w.!)?
Do KGV też brałem dane z Ravena/Robertsa, ale podobne są u Tarranta (to u Tarranta znalazłem ten zasięg nominlany 14400 i faktyczny 7000 Mm).

CIA pisze:To znaczy, że taki np. KGV miał wiekszy zasięg przy wyższej prędkości

Gdyby zabierał tyle samo paliwa co NC czy SD to tak!
Całość większego zasięgu przy większej prędkości okrętu USA sprowadza się do większych zbiorników paliwa. Potwierdza się to zresztą z raportami wojennymi. DNC czy Tovey narzekali że Washington miał większą ekonomie pracy siłowni przy prędkościach ekonomicznych i nadal większy zasięg przy pełnej. Przy czym pada nawet gdzieś tam stwierdzenie o ile procent większy zasięg. Sami o różnicy w ilości paliwa nie wspominają, ale jak się to weźmie pod uwagę, to widać, ze przy prędkości max Washington pali więcej niż KGV

(z danych wynika, ze palił mniej przy 14 w. niz przy 12w.!)?

I owszem.
R&R podają zużycie na godzinę ( o ile pamiętam ). Oczywiście zużycie na godzinę jest mniejsze przy 12 w niż przy 14. Tyle, że mniej przepływasz, więc po przeliczeniu na zużycie na milę wychodzi odwrotnie.
jakoś mnie to nie dziwi. Maszyny pomocnicze biorą tyle samo, kotły pod parą, ale nie włączone do napędu też. Pewnie przy 8 czy mniej węzłach to zasięg byłby wręcz żenująco niski.

Do KGV też brałem dane z Ravena/Robertsa, ale podobne są u Tarranta.

Tarranta akurat nie mam.

Tarrant - wartości nominalne (KGV):
3100 Mm - 27w
4000 Mm - 25w
5750 Mm - 20w
10250Mm - 15w
14400Mm - 10w

Wartości dla DoY (1944)
5600 - 10
2400 - 27

Wartosci dla Ansona (1946)
6100 - 10
2600 - 27

Osobiście nie ufam takim danym - prędkość zasięg. Jak to liczylli? Pojemność zbiorników przez zużycie? A przecież jedni liczyli "do suchego" inni zostawiali zapas na wypadek walki itd. Zużycie w tonach na mile czy na godzinę jest w miarę porównywalne.

To już chyba sprawka samych autorów, pewnie przeliczali, aby czytelnikowi bardziej zobrazować te dane. Pod tymi danymi jest wzmianka, że zużycie wynosiło 2,4 tony na godzinę przy 10 węzłach, co dawało 14500 mil, a w praktyce 6,5 tony na godzinę przy 10 węzłach, co dawało 7000 Mm.... Z drugiej strony musieli przecież wiedzieć jak daleko mogą dopłynąć? jakieś pewnie tabele mieli...

Moje „odkrycie ameryki w konserwie” polega na tym że według mnie, dzięki niemal dwukrotnie wyższym prędkościom obrotowym turbiny, w amerykańskim przypadku straty podczas pracy na poza zakresem najwyższej sprawności były mniejsze niż w przypadku wszystkich innych na świecie.

Aby wlożyć kij w mrowisko, jak to mawiał na egzaminach mój wykładowca z termodynamiki kiedy egzaminowany rozmijał się z rzeczywistością: "okazuje się, że tak nie jest". Sprawność turbiny parowej w ogóle (no może prawie w ogóle bo możnaby jakieś tam zależności wywieść) nie zależy od jej prędkości obrotowej. Żeby nie straszyć entalpiami, to dla uproszczenia: stanowi ją iloraz uzyskanej pracy mechanicznej i dostarczonej energii. Turbiny, tak jak i inne silniki cieplne, są projektowane na nominalny punkt (ew. obszar) pracy gdzie jednostkowe zużycie energii jest najmniejsze i tak też są konstruowane ich układy przepływowe. We wszystkich innych punktach pracy (zarówno wyżej i niżej), jednostkowe zużycie energii będzie więc większe od nominalnego. Być może więc dla osiągania dużego zasięgu Amerykanie po prostu projektowali układy napędowe swoich szybkich pancerników do pływania z prędkościami marszowymi. Słusznie może doszli do wniosku, że w warunkach bojowych kiedy pływa się z dużymi prędkościami ekonomika pływania jest nieistotna zważywszy zwłaszcza na projektowane duże zapasy paliwa. Duża prędkość obrotowa pozwala natomiast budować turbiny o większej mocy z jednostki masy, tj. bardziej zwarte - moc turbiny jest bowiem funkcją prędkości obrotowej. Z tego z kolei wynika konieczność stosowania przekładni redukcyjnych - bo śruba jest pędnikiem wolnoobrotowym - jej sprawność jest tym wyższa im niższe są jej obroty. Np. na Iowach przełożenie turbin WP wynosiło ~24:1, a NP ~19:1. W technologii lat 30/40-tych ubiegłego wieku był to niezaprzeczalny sukces. No i należy pamietać o tym co wcześniej napisałem - opór kadłuba jednostki wypornościowej jest z grubsza wprost proporcjonalny do trzeciej potęgi prędkości pływania. Stąd tak duże różnice różnice w zużyciu paliwa przy prędkościach marszowych i maksymalnych. Dobrze spojrzeć na wykresy chociażby dla okrętów Amerykańskich.

Amerykanie nie wiedzieli że się nie da zrobić przekładni redukującej obroty z 4000tys/min z hakiem do 250, więc ją zbudowali.

Nie tylko Amerykanie o tym nie wiedzieli, ale nie wie o tym też nikt do dzisiaj - bąk w żyroskopie wiruje z prędkością 24tys. obr./min., a gdzie tu do 4 ich milionów . Nie ma i pewno nie będzie takich przekładni bo do czego niby miałyby służyć. Nawet w dawniejszych okresach technologia nie brała się z kosmosu, a była efektem prac badawczych, rozwoju materiałowego i możliwości wytwórczych. Amerykanie na pewno więc o tym wiedzieli bo nad redukcją obrotów układów napędowych pracowali przez wiele dziesiątków lat. Od napędu bezpośredniego, poprzez przekładnie elektryczne, aż skonstruowali mechaniczne dwustopniowe przekładnie zbiorcze, optymalne dla układów napędowych chociażby swoich szybkich pancernikwów.

Maciej3 pisze:Dobra zrobiłem skan z "battleship builders".
Mam nadzieje, że za bardzo prawa nie złamałem
Podpisane toto jest jako przekładnia z Nelsona przekładająca 1500 obrotów turbin na 160 śrub.
Wielkość dość dobrze widoczna i wreszcie widać o co mi chodziło w tym koślawym opisie w poprzednim poście.

O to jest dokładnie to o czym pisałem: skośne koło zębate w układzie daszkowym. W tym wykonaniu są to dwa osobne wieńce (jeden odbiciem lustrzanym drugiego) i złożone w jedno koło zębate. To duże to oczywiście wał wyjściowy na śrubę. Te dwa malutkie to wały wejściowe i mam wrażenie, że z dwóch turbin.