蒸汽轮机在造船领域的推广,给各国海军带来了一场关于舰船动力方面的技术革命。
短短十余年间,列国皆毫无例外的,采用蒸汽轮机作为本国水面舰船最主要的动力,从前的往复式蒸汽机则被彻底抛弃在了角落之中。
蒸汽轮机动力在舰上的应用无疑是成功的,但其也有着固有的缺陷。
此时在全世界广泛使用的直接传动式汽轮机,就存在着与热效率成正比的高转数,无法与转数受限的螺旋桨形成最佳匹配的问题。
为了解决这个绕不过去的坎,各国的技术人员都绞尽脑汁的想尽了各种办法,诸如:
加大螺旋桨面积,或同轴安装多个螺旋桨,以减轻空泡现象。
限制并选用折中的蒸汽轮机转数,尽可能的调和功效与螺旋桨转数之间的矛盾。
给每套蒸汽轮机设置不同压力级下的涡轮组,来各自驱动不同主轴上的螺旋桨。
尝试采用电传动方式,先用蒸汽轮机带动发电机来发电,再利用电力驱动螺旋桨。
甚至,采取混合安装不同类型的动力设备,形成互补,来分别负责舰船在不同航行状态下的动力。
等等。
然而这些方式方法,要么存在着难以克服的其他缺陷,要么就是起到的效果十分有限,皆不能从实质上解决问题,并不值得推广。
而经过不断的摸索,各国也都普遍发现了最直接和有效的解决方案,就是采用齿轮减速来把蒸汽轮机的经济转速,降低到契合螺旋桨的经济转速。
同时,通过齿轮联动的方式,还能把蒸汽轮机中不同转速下的各压力级联合起来,来共同驱动同一个螺旋桨,由此可以最大程度的利用蒸汽的压力和能量。
当然齿轮联动减速在应用上,存在着很多设计、技术、工艺和材料等方面的难题,各强国也都在全力以赴,争取抢先攻克。
在这个过程中,自古便不乏聪明才智的华夏工匠,率先取得了突破。
多年来,华夏在新锐科技、应用技术和制造工艺等方面的专注和积累,终于收到了回报,在这些领域已处在世界先进行列的他们,先于别国研发出了可实用的齿轮减速蒸汽轮机。
在经过测试和完善之后,至1910年时,华夏的齿轮减速蒸汽轮机已经达到可以上舰应用的条件了,从此在有了新型动力的保障后,舰船的航行性能也得以更进一步。
1910年11月,国防军首艘安装有齿轮减速蒸汽轮机的战舰,开始了龙骨的铺设。
该舰是四艘同级别二等巡洋舰的首舰“琼山”号,其他三艘姊妹舰分别为“牡丹江”号、“基隆”号和“锦州”号。
四艘“琼山”级舰,依次由雷州、胶州、钦州和大连海军造船厂负责建造,平均造价接近一百九十四万华元,至1913年4月全部完工。
“琼山”级在设计上,汲取了“胶州”级布雷巡洋舰的部分经验,具体表现在也采用了飞剪型舰艏,和沿舰体中线的主炮布置模式。
高干舷长艏楼的船型,舰体全长145米,宽13.4米,吃水4.7米,正常排水量4,450吨,舰上编有官兵327人。
动力系统为两套齿轮减速式蒸汽轮机,各采用联动的方式单独驱动着一具螺旋桨。
十二座压力更高的新式煤油混烧型水管锅炉,合并使用舰体舯部纵列着的两座大型烟囱。
“琼山”级的输出功率达到40,000匹马力,设计航速也提升到了29.6节,在15节航速下最大可实现4,500海里的续航能力。
“琼山”级在防护方面,基本沿袭了“科布多”级的配置,主炮则选用了五门单装1905年型50倍径152毫米炮。
在这些沿舰体中线布置的主炮当中,两门在舰艏的艏楼顶呈背负式安放,其中处在高位的二号炮拥有火炮平台。
其余各炮的炮口皆指向舰艉方向,分别位于烟囱前后和舰艉的上甲板。
舰上另外还装有四门1909年型50倍径76毫米炮,两门1904年型50倍径57毫米炮,两舷各一座双联装18英寸鱼雷发射管。
在“琼山”级二等巡洋舰之后,国防军海军又从1911年5月开始,建设了一批安装有齿轮减速蒸汽轮机的驱逐舰。
这批舰为同级别共十二艘,被分别命为“浣熊”号、“蜜獾”号、“刺猬”号、“河狸”号、“獒犬ii”号、“火狐ii”号、“银狐ii”号、“猞猁ii”号、“狸猫ii”号、“金钱豹ii”号、“猛虎ii”号和“雄狮ii”号。
十二艘“浣熊”级驱逐舰,依旧由江阴和通州海军造船厂各建造六艘,单舰造价五十五万六千华元,末舰于1914年4月建成。
“浣熊”级在外观特征和火炮布置方面,与“刑天”级别无二致,舰体全长97.6米,宽9.5米,吃水3米,正常排水量1,100吨,编员105人。
主要的改变在于安装了驱动两轴的两套齿轮减速式蒸汽轮机,并且首次尝试在舰上采用了专烧重油的水管锅炉,一共有四座。
这些新技术的使用,使得“浣熊”级的动力得到了很大的提高,最大功率达到18,500马力,设计航速30节,15节航速下的最大续航力为3,500海里。
除了动力系统方面,“浣熊”级上出现的另一项“首次”,就是安装了更大口径的鱼雷发射管,共有两座双联装1911年型533毫米鱼雷发射管,备有鱼雷八枚。
世界海军的技术发展日新月异,不但华夏海军在勇于创新,其他海上强国也是如此,尤其是这个世界的海上霸主英国更是总能领先潮流。
这些年来,英国与德国之间进行着激烈的海军造舰竞赛,并在对手给予的重压下,曾出现了着名的“1909年海军恐慌”。
在举国上下“要八艘”的狂热舆论之下,1909年3月英国议会压倒性的通过了开造八艘主力舰的追加预算,并在当年就开始落实了具体的建造工作。
随后,海军部还抛出了所谓“一强标准”,即皇家海军在主力舰的数量上,要超过德国六成!
在英国这份造舰预算当中,就包含了四艘“俄里翁”级战列舰,其安装有全新的45倍径mk.v型13.5英寸口径主炮,并且具备比以往更优异的其他性能。
同属这份预算之中,英国还早于“俄里翁”号两个月,开工了也安装有这种超级主炮的“狮”号主力装甲巡洋舰,两年后这类战舰正式得到了皇家海军赋予的新称谓“战列巡洋舰”。
以“俄里翁”级和“狮”级的出现为标志,世界海军的发展进入到了“超级无畏式”战舰的时代。
从此,主力舰越造越大,主炮口径不断增加,列强之间的海上军备竞赛也是愈演愈烈。