士官餐厅 (PETTY OFFICERS MESS)
从左舷看去。 注:士官可以睡床铺,而不必使用吊床。
向左舷看去。
士官餐厅位于作战室下方。这里是各部门主管和中层管理人员生活的地方。海军中的士官 (Petty Officer) 相当于陆军中的中士 (Sergeant)。士官是与船员沟通的主要纽带,同时也是各部门的日常主管。
不过,情况比这要复杂一些。二战后,军衔结构发生了变化(具体日期不详)。带有冰箱的区域在战争期间曾是首席士官 (Chief Petty Officer) 餐厅,后来演变为一等首席士官餐厅。另一个区域原为首席轮机员 (Chief ERA) 餐厅,后来演变为二等首席士官餐厅。在战争期间,首席士官和士官各只有一个等级。二战后,这两个职衔分别划分为两个等级。在目前被电气车间占据的空间里,曾有一个设有八个储物柜的士官餐厅。
锅炉、轮机舱与推进系统 (BOILERS, ENGINE ROOM & PROPULSION)
锅炉 (BOILERS)
进气口 (Air Intakes)。 为发动机产生蒸汽的过程始于通过这些大型进气口吸入空气。它们位于船体中部左右两舷。
为了保持锅炉的通风,两个锅炉房都通过超大型风扇提供的感应空气进行加压。当锅炉点火启动(flashed up)时,出入锅炉房只能通过气闸舱。在20世纪90年代中期,“海达号”(HAIDA)的志愿者拉斯·罗宾逊(Russ Robinson)修复了屏幕四周所有因腐烂而损毁的橡胶密封垫。
这是3号锅炉的正面,显示了8个燃油喷嘴的端口。“海达号”共有三台锅炉。
“海达号”携带了520长吨的Bunker C燃油(一种重质残渣燃料油),储存在轮机舱前后的八个燃油箱中。这种油粘度极高(流动性差),必须加热到 65°C/150°F 才能泵送,且在喷入锅炉前必须加热到 107°C/225°F。燃油加注口位于前甲板(focsle deck)。在15节航速下,她可以在不加油的情况下航行5,200海里(每小时耗油1.5吨);在20节航速下,航程缩短至1,700海里(每小时耗油6.1吨)。她的最高时速可超过36.5节,约68公里/小时。
“海达号”轮机舱所需的饱和蒸汽(又称湿蒸汽)和过热蒸汽(又称干蒸汽)均由三台运行压力为 300 psi 的海军3型三筒锅炉产生。过热器是一种将锅炉产生的饱和蒸汽再次加热并去除水分的装置。过热处理增加了蒸汽的热能,并降低了其在涡轮机内凝结的可能性。这就是为什么全舰的涡轮机都使用干蒸汽的原因,否则,湿蒸汽会严重损坏涡轮叶片。1号和2号锅炉位于前锅炉房,连接到前烟囱(两个烟囱中较大的一个)。3号锅炉位于后锅炉房,其排烟口连接到后烟囱。
饱和蒸汽被输送到过热器、轮机舱的辅机以及全舰其他地方。需要注意的是,辅助设备分为两类:涡轮驱动式和往复式。除主涡轮机外,任何由各种尺寸的涡轮机驱动的辅助设备都使用过热蒸汽。而使用往复式蒸汽机的设备则使用饱和蒸汽。
辅助设备的例子包括发电机、海水淡化器、泵、全舰供暖、起锚机、燃油加热器等。蒸发器(海水淡化器)将海水转化为淡水。这些水储存在生活水箱和锅炉给水箱中。主水箱位于“海达号”的轮机舱内,备用给水箱位于锅炉房。随着主水箱水位的下降,蒸发器会补充差额。在海上航行时,蒸发器几乎持续运转以补充给水箱的水。生活水箱分布在全舰主甲板下方,但不设在任何轮机空间内。
在港口且条件允许时,轮机舱人员会将船只连接到岸上产生的饱和蒸汽,并加满主水箱和油箱。在停靠港拥有岸电和岸水是**司炉工(Stoker)**的梦想,因为这意味着轮机部门可以从日常职务中放松下来,对主锅炉进行“压火(bank)”。“压火”是指锅炉不处于全蒸汽压力状态,而仅在产生约 50 psi 蒸汽的水平下运行——这足以在需要时在港内快速启动(点火)锅炉。“海达号”还配备了一台辅助饱和蒸汽锅炉,用于补充主锅炉产生的蒸汽。辅助锅炉输出的蒸汽不进入过热器。
为了保持锅炉的通风,所有三个舱室都通过一个巨大的风扇提供的感应空气进行加压。“海达号”航行时,只能通过气闸舱出入。锅炉房有时被认为是非常炎热的区域,但事实恰恰相反。由于感应风扇吸入了大量的空气,锅炉房的温度与室外空气完全一致。在前往摩尔曼斯克的航线上,许多司炉工会寻找靠近锅炉的理想位置来取暖。
“海达号”的3号锅炉房对公众开放。司炉工们最喜欢的消遣之一就是在熄灯后的寂静时段从厨房偷些土豆和黄油,然后在锅炉筒上烘烤。在凌晨的轮班(middle watch)期间,那味道简直绝了!在锅炉正面有八个被称为喷嘴芯(sprayer cartridges)的燃油喷嘴。蒸汽产量的大小取决于关闭或开启更多喷嘴芯,以及增加进入锅炉的空气流量。通过让三台锅炉全部上线,可以产生最大蒸汽量,从而达到最高航速。“海达号”的锅炉燃烧Bunker C油。锅炉的水位控制是自动的,由一个类似马桶里的浮球控制。当锅炉水位下降时,浮球打开并注入更多的水。
给水总量有多少?轮机舱格栅下方的备用给水箱有21吨,轮机舱前舱壁的给水箱和预热器中还有近10吨。(1吨水 = 220英制加仑或1000升)。
由于锅炉使用的是 Bunker C 燃油(一种相当肮脏的燃油),不完全燃烧产生的残渣会堆积在锅炉管之间。为了保持效率,必须定期使用照片中所示的锯子将这些残渣刮除。
轮机 (ENGINES)
轮机舱节流阀(操纵轮)与仪表盘。 每台发动机各配备一套节流阀。
1 - 前进节流阀 (Ahead throttle)
2 - 后退节流阀 (Astern throttle)
3 - 巡航节流阀 (Cruise throttle)
“海达号”配备了两台帕森斯(Parsons)蒸汽轮机,每台可产生 22,000 轴马力。在接到来自舰桥的指令后,逆时针转动前进节流阀(1号轮)可增加舰船的前进速度。2号轮则控制“后退”速度。一套机械联锁装置可防止两个节流阀同时被开启。与前进和后退节流阀成直角安装的是减压阀,用于降低来自舱内辅助涡轮机管路的压力,从而将蒸汽引入帕森斯轮机的“巡航”部分。使用巡航涡轮机可以提高燃油经济性,但它将最高航速限制在 18 节左右。前加拿大皇家海军(RCN)司炉工马格·马瑟斯(Marg Mathers)提供了关于“海达号”推进机械的更多细节。
轮机舱仪表盘。
这是帕森斯(Parsons)蒸汽轮机的前端,单台发动机功率可达 22,000 马力。“海达号”共装备了两台此类发动机。
减速齿轮箱 (GEAR BOXES)
减速齿轮室(Gearing Room)位于发动机后方。 由于舰船推进器在低速下效率最高,而蒸汽轮机在高速下运行效果最好,因此必须在发动机和螺旋桨之间配置减速齿轮箱。减速齿轮室还安置了“海达号”两台 100 千瓦辅助柴油发电机中的一台。该动力装置由“海达号”资深志愿者玛格丽特·马瑟斯(Margaret Mathers)于 1997 年 10 月修复。目前,减速齿轮室尚未进行完全修复。
这是两个齿轮箱之一的左舷视角。
帕森斯蒸汽轮机设计有高压和低压两个部分,因此齿轮箱的前端接收来自这两根轴的动力。这可以在照片的顶部和右侧看到。齿轮箱的输出端(左下角)连接到推进器轴。每个齿轮箱的大小约相当于一辆中型轿车,为高压涡轮提供 8:1 的减速比,为低压涡轮提供 6.5:1 的减速比。这些齿轮箱的体积大约与一台小型 SUV 相当。
这是齿轮箱的概念图,但可能与“海达号”上安装的并不完全相同。图表顶部显示了来自高压(HP)和低压(LP)涡轮机的动力输入。图表底部显示了与推进器轴(螺旋桨轴)的连接。
以下摘自“海达号”讲解员手册,解释了齿轮箱的工作原理:
“减速齿轮使得涡轮机和螺旋桨能够各自以最有效的速度运行——涡轮机为高速,螺旋桨为低速。该系统采用的是双重减速传动装置。
每根涡轮轴从发动机伸出,并与减速齿轮室中被称为**小齿轮(pinion)**的轴耦合。这些小齿轮具有两组斜齿,用于与第一组减速齿轮衔接或啮合。
减速齿轮的另一端则依次与**主齿轮(MAIN GEARS)**啮合——一个位于齿轮箱的前端,另一个位于后端。推进器轴与主齿轮的小齿轮耦合。通过这一系统,高压轴和低压轴可以同时转动,从而消除了对离合器的需求。齿轮和小齿轮的螺旋方向彼此相反,这使它们能够保持稳固的位置,并防止前后位移。正是这种相反的结构使它们能够向任意方向转动。”
这段俯视图展示了从齿轮箱输出端到推进器轴(螺旋桨轴)的连接情况。每当舰船不处于动力航行状态,但暴露在流动的水中时,一个外部鼓式制动器就会紧紧锁住推进器轴,以防止其转动。这种技术可以防止在缺乏主动润滑供应的情况下,机械部件产生过度磨损。悬挂在轴旁的巨大扳手就是用来收紧制动器的。使用制动器的两个典型例子包括:舰船正由拖船拖曳时;或者舰船停泊在潮汐剧烈的港口时。
舵机舱 (TILLER FLATS)
舰船的舵由位于被称为舵机舱 (Tiller Flats) 隔舱内的电液转向装置驱动。通常情况下,舵由驾驶室 (Wheelhouse) 控制。如果驾驶室瘫痪,舰船可以从应急操舵位置 (Emergency Steering Position) 进行操控。
舱内配备了一个手动泵,可以将液压油压入转动舵叶的两个液压缸中。这是一个在所有手段都失效时的备份装置。两台液压泵通常由后配电板 (AFT switch board) 供电,但设有旁路开关,以便从任何仍在运行的柴油发电机获取电力。如果电线被切断,仍然可以通过应急电源电缆为泵供电。
该区域于 2000 年进行了修复。
2002年至2003年期间,“海达号”被拖往韦勒港干船坞(Port Weller Drydock)进行翻修。在清除掉船体上的斑马贻贝后,舵叶呈现出如下形态。
推进器 (PROPELLERS)
这是码头展示的“海达号”推进器(螺旋桨),其直径为 10英尺3英寸。为了防止螺旋桨合金与船体之间发生电化学腐蚀(电解作用),博物馆船只的螺旋桨通常会被拆除。这些螺旋桨由 88% 的铜和 12% 的锰制成。
医务室 (SICK BAY)
医务室是舰上的医院或诊疗所。战争期间,舰上配备有一名军医 (Medical Officer),并由一名医务兵 (Sick Berth Attendant) 协助,后者实际上相当于注册护士。重病员或重伤员通常会被转运到更大的舰船上接受治疗。在和平时期,舰上配备一名技术精湛的医务兵,被称为 “Tiffy” 或 “Doc”(医生)。舰上需要就医或检查的成员通常在每天早上 08:00 集合参加**“病号点名” (Sick Parade)**。
乌贼深弹发射炮/深水炸弹 - Mk IV (SQUID MORTAR/BOMB - Mk IV)
乌贼(Squid)于1943年首次在英国皇家海军服役,并在20世纪50年代初期装备于加拿大皇家海军(RCN)的驱逐舰上。该武器系统向舰首前方发射六枚迫击炮式深水炸弹,因此被称为“前投式”武器。
每枚乌贼炸弹重约 390磅,通过提升机从乌贼号弹药库运送到位于舰尾的乌贼号操作室(Squid Handling Room)。在这里,炸弹被放置在架子上,处于“待用”状态。根据约翰·坎贝尔(John Campbell)所著的《二战武器》记载,炸弹由小型爆炸药包驱动发射,飞越整舰长度,落在舰首前方约 275码 处一个边长 40英尺 的三角形区域内。第一批三枚炸弹呈三角形落下,第二批三枚也是如此,但第二个三角形会偏移 60 度。
六枚炸弹按预设顺序发射,形成相对的三角形图案。第一轮齐射设定在最深处爆炸,第二轮齐射的设定深度则浅 50 英尺。这两个图案将目标包围,两个深度的同时爆炸产生的压力足以压毁潜艇的耐压壳体。
攻击配置中仅使用一套声呐系统。换能器可以 360 度旋转,并能向下倾斜以确定目标的深度。由于乌贼号是前投武器,方位信息会发送到驾驶室,以便舵手操纵舰船直指向目标。深度记录仪会将信息发送至乌贼号,以设定炸弹的爆炸深度。随后,乌贼号通过声呐控制室测距记录仪上的开关发射。
迫击炮管只有两个位置:水平为装填位置,垂直为发射位置。在发射位置时,有一个稳定陀螺仪(位于电气车间)使炮管即便在舰船摇摆时也能保持垂直。
炮管电机的电源由乌贼号操作室内的开关控制。炮管后部的大手轮配有离合器。装填手会脱离电机,转动手轮将炮管转至装填位置。装填完毕后,深度控制线会插入每枚炸弹的正面。随后接合电机,炮管升至垂直位置并由陀螺仪稳定。
来自陀螺仪的“水平”信号被送往位于舰上办公室区(Office Flats)的放大器。乌贼号将其位置信号传回放大器进行比对,输出信号随后发送至位于服务员舱区(Steward's Flats)的双变流机 [1]。这为电机提供了动力。由于这是英国设计,他们使用同步旋变器(Magslips [2])来传递信息。每个炮座都有独立的系统。乌贼号操作室内有一个控制面板,负责向炸弹发送信号以确定爆炸深度,并控制发射序列。六枚迫击炮同时发射产生的后坐力对甲板来说太大了,因此它们是按序列依次发射的。据信,每枚炸弹内的引信机制是一个连接在波纹管螺杆上的电机。一旦达到预定深度,炸弹即爆炸。
接下来的照片展示了乌贼号炸弹如何从弹药库运送到炮管。
[1] 双变流机 (Double Metadyne): 一种用于精确控制大功率电机的特殊直流电机放大器。 [2] 同步旋变器 (Magslips): 英国术语,指用于远程传输角度或同步信息的电磁装置(类似 Selsyn)。
乌贼号炸弹存储在乌贼号弹药库的托架中。进入弹药库的通道位于军官休息室门前的带盖人孔处。炸弹通过固定在舱顶(deckhead)导轨上的小车从托架运送到提升机。照片顶部可以看到部分导轨。
乌贼号提升机位于竖井底部,准备接收深水炸弹。
直接向下俯视乌贼号提升机的竖井。 炸弹通过提升机从弹药库运送到乌贼号操作室(Squid Handling Room)。“海达号”在弹药库中携带了 96 枚炸弹,操作室内存放有 12 枚,迫击炮管内还有 6 枚。这些弹药足以进行 19 轮齐射。
乌贼号操作室向右前方看的视角。 炸弹从弹药库提升上来后,存放在架子上以备不时之需。炸弹的口径为 12 英寸。诸如照片中这些可重复使用的教练弹涂有黄色漆,重量为 130 磅。
从操作室开始,炸弹被放置在小车上,推向需要装填的迫击炮管。
右舷的迫击炮管已摆动至水平位置,以展示装填状态。左舷炮管则处于垂直发射位置。炮管被焊接在框架上,除了装填和发射外是不可移动的。
一旦炸弹装入炮管,一根电缆会连接到每枚乌贼号炸弹的头部。这种方法能在发射前的最后一刻提供最新的目标深度信息。电缆的另一端连接在发射器的锚点上。当炸弹发射时,电缆会被切断,炸弹随之飞向目标。左下角另一枚炸弹已在小车上就位。
发射乌贼号的推进药包会将炸弹抛过前桅,落在舰首前方约 275 码处。发射时,先清空一个炮座,然后再清空另一个。据估计,推进药包重约 1.5 至 3 磅,药筒尺寸为 10 英寸长、3 英寸宽。
乌贼号发射器的侧视图。 注意每个炮管底部的炮闩(breech blocks)。那是插入推进药包的地方,随后炮闩(图中缺失)会被关上。该武器的口径为 12 英寸。迫击炮呈序列安装,但彼此的轴线相互错开,以便在发射后散布投射物。整枚炸弹重 390 磅,其中包括 207 磅的米诺尔(Minol)强力炸药。乌贼号的最大作业深度为 900 英尺。
前加拿大皇家海军(RCN)火控技术员吉姆·布鲁尔(Jim Brewer)讲述了一段关于乌贼号的小故事:
“我曾与一名英国老兵聊天,他服役的船上发生过一起乌贼号事故。当时有两种尺寸的脉冲推进药筒——一种小尺寸用于教练弹(就像‘海达号’上的那种),大尺寸则用于发射更重的实弹。结果他们装填了实弹却使用了小号推进药,炸弹飞越了船顶,直接砸进了位于舰首的油漆舱。
在‘肖迪埃号’(HMCS Chaudiere)上,我们的伙计们正相反:他们用了轻型的教练弹却配了大号推进药。发射后,当炸弹掠过地平线时,它还在舰船前方继续飞。这些教练弹本该漂浮在水面上的,但我们再也没找到它们。”
注1: 变流机 (Metadyne) 是一种具有两对电刷的直流电机。它可用作放大器或旋转变压器。它类似于第三刷发电机,但增加了额外的调节绕组。
注2: 指利用磁性滑环驱动发射器和接收器同步旋转的各种设备(即同步旋变器)。
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