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米国軍艦 機関部データ集
公試中の戦艦ニュー・ヨークUSS New York BB34。黒煙と艦首波が素晴らしいが、どちらも非効率の象徴である。
4-1.排水量・速力・出力
4-1-1. 戦艦
Name | D | Dt | Vd | Vt | Nd | Nt | Qd | Qt | Wm | Qt/Wm |
Maine | 6,650 | 5,500 | 17.0 | 17.45 | 8,750 | 9,171 | 913 | 10.0 | ||
Indiana (BB1) | 10,225 | 10,225 | 15.0 | 15.55 | 9,000 | 9,498 | 1,029 | 9.2 | ||
Oregon (BB3) | 10,250 | 16.79 | 10,890 | |||||||
Iowa (BB4) | 11,410 | 11,363 | 16.0 | 17.09 | 11,000 | 11,834 | 985 | 12.0 | ||
Kearsarge (BB5) | 11,540 | 11,550 | 16.0 | 16.82 | 10,000 | 11,788 | 1,295 | 9.1 | ||
Illinois (BB7) | 11,565 | 11,540 | 16.0 | 17.45 | 10,000 | 12,757 | 1,278 | 10.0 | ||
Alabama (BB8) | 11,565 | 17.0 | 11,207 | 1,213 | 9.2 | |||||
Wisconsin (BB9) | 11,653 | 17.1 | 12,452 | 1,278 | 9.7 | |||||
Maine (BB10) | 12,846 | 12,300 | 18.0 | 18.0 | 16,000 | 15,693 | 1,603 | 9.8 | ||
Missouri (BB11) | 12,300 | 18.15 | 15,845 | 1,316 | 12.0 | |||||
Ohio (BB12) | 12,440 | 17.8 | 15,950 | 1,371 | 11.6 | |||||
Virginia (BB13) | 14,948 | 14,980 | 19.0 | 19.01 | 19,000 | 22,841 | ||||
Nebraska (BB14) | 14,865 | 19.06 | 21,283 | |||||||
Geogia (BB15) | 14,963 | 19.26 | 25,088 | |||||||
New Jersey (BB16) | 14,930 | 19.18 | 23,089 | 2,163 | 10.7 | |||||
Rhode Island (BB17) | 14,920 | 19.01 | 20,310 | |||||||
Connecticut (BB18) | 16,000 | 18.0 | 18.78 | 16,500 | 19,819 | |||||
Louisiana (BB19) | 16,000 | 18.82 | 20,748 | 1,627 | 12.8 | |||||
Vermont (BB20) | 18.33 | 17,982 | ||||||||
Kansas (BB21) | 18.09 | 19,545 | ||||||||
Minnesota (BB22) | 18.85 | 20,235 | ||||||||
New Jersey (BB25) | 18.16 | 17,100 | ||||||||
Mississippi (BB23) | 13,000 | 13,000 | 17.0 | 17.11 | 10,000 | 13,361 | 996 | 13.4 | ||
Idaho (BB24) | 17.12 | 13,765 | ||||||||
Michigan (BB27) | 16,000 | 16,064 16,016 | 18.5 | 18.79 18.8 | 121 | 16,500 | 16,313 16,016 | 1,651 1,854 | 9.9 8.6 | |
Delaware (BB28) | 20,000 | - - | 21.0 | - 21.44 | 128 | 25,000 | - 28,570 | - - | - - | |
North Dakota (BB29) | 20,020 - | 21.01 21.83 | 31,635 33,875 | 2,148 - | 14.7 - | |||||
Florida (BB30) | 21,825 | - - | 20.75 | - 22.08 | 28,000 | - 40,511 | - - | - - | ||
Utah (BB31) | 21,282 - | 21.04 21.04 | 27,445 27,026 | 2,111 2,064 | 13.0 13.1 | |||||
Wyoming (BB32) | 26,000 | - - | 20.5 | - 21.22 | 28,000 | - 31,437 | - 2,095 | - 15.0 | ||
Arkansas (BB33) | 25,546 - | 21.22 21.05 | 28,787 28,537 | 2,178 2,178 | 13.2 13.1 | |||||
New York (BB34) | 27,000 | - - | 21.0 | - 21.47 | 125 | 28,100 | - 29,687 | - 2,048 | - 14.5 | |
Texas (BB35) | 26,132 | 21.13 21.05 | - 124.5 | 28,850 28,373 | 2,452 1,971 | 11.8 14.4 | ||||
Nevada (BB36) | 27,500 | 27,222 - | 20.5 | 20.90 20.53 | 26,500 | 26,291 23,312 | 1,971 1,880 | 13.3 12.3 | ||
Oklahoma (BB37) | - - | - 20.58 | 24,800 | - 21,703 | - 1,998 | - 10.9 | ||||
Pennsylvania (BB38) | 31,400 | 30,812 - | 21.0 | 21.05 21.05 | 220 | 31,500 | 29,366 29,366 | 2,399 2,396 | 12.2 12.2 | |
Arizona (BB39) | - - | - 21.0 | 240 | 34,000 | - 33,376 | - 2,462 | - 13.6 | |||
New Mexico (BB40) | 32,000 | 32,000 - | 21.0 | 21.08 21.08 | 165 | 168 - | 29,000 | 31,197 31,197 | 2,588 2,351 | 12.1 13.3 |
Idaho (BB41) | - - | - 21.29 | - 33,100 | - 2,285 | - 14.5 | |||||
Mississippi (BB42) | - - | - 21.09 | - 31,804 | - 2,298 | - 13.8 | |||||
Tennessee (BB43) | 32,300 | 32,878 | 21.0 | 21.01 | 170 | 167.2 | 26,800 | 30,229 | 2,045 | 14.8 |
California (BB44) | - | 21.46 | - | 1,805 | - | |||||
Colorado (BB45) | 32,600 | 33,589 | 21.0 | 20.67 | 170 | 175.4 | 28,900 | 29,439 | - | - |
Maryland (BB46) | 32,655 | 21.07 | 171.2 | 29,575 | - | - | ||||
West Virginia (BB48) | 33,287 | 21.09 | 175.4 | 30,487 | 2,867 | 10.6 | ||||
Washington(BB56) | 35,000 | 43,166 - | 27.0 | 26.15 - | 199 - | 121,000 | - - | 3,326 - | - - | |
Alabama(BB60) | 35,412 | 42,740 - | 27.5 | 27.08 - | 130,000 | 133,070 - | 3,442 - | 38.7 - | ||
Iowa(BB61) | 45,000 | - - | 32.5 | - - | 212,000 | - - | 4,836 - | - - | ||
(Montana)(BB67) | 60,500 | - - | 28.0 | - - | 172,000 | - - | 4,738 - | - - |
Name: 艦名、斜体はWW1後の建造を示す
D: 常備排水量 [T]、または基準排水量 [T]
Dt: 公試排水量 [T]
Vd: 計画速力 [kt]
Vt: 最大速力 [kt]
Nd: 計画推進軸回転数 [rpm]
Nt: 最大推進軸回転数 [rpm]
Qd: 計画出力 [hp]、レシプロ機関は指示馬力、タービン機関は軸馬力を示す
Qt: 最大出力 [hp]、同上
Wm: 機関部重量 [T]
Qt/Wm: 機関部重量当り最大出力 [hp/T]
ミシガンBB27以降の公試排水量、最大速力、最大出力など、上下2段併記は上段がFriedmanの著書、下段がBreyerの著書に拠る
<解説>
機関部重量当り最大出力を見ると、コロラド級BB45-48までは15hp/T以下ですが、1939年起工のサウス・ダコタ級BB57-60では約39hp/Tと、高温高圧缶と2段減速タービンの採用によって著しく増大しているのが判ります。
テキサスBB35の公試データの詳細については、下記サイトを参照願います。
http://www.gwpda.org/naval/w07texmc.htm
4-1-2. 大型巡洋艦/巡洋戦艦/重巡洋艦
Name | D | Dt | Vd | Vt | Nd | Nt | Qd | Qt | Wm | Qt/Wm |
New York (ACR2) | 8,150 | 8,480 | 20.5 | 21.09 | 16,000 | 17,075 | 1,577 | 10.8 | ||
Brooklyn (ACR3) | 9,212 | 8,150 | 20.0 | 21.91 | 16,000 | 18,249 | 1,641 | 11.1 | ||
Pennsylvania (ACR4) | 13,680 | 13,817 | 22.0 | 22.436 | 23,000 | 28,600 | 2,185 | 13.1 | ||
West Virginia (ACR5) | 13,720 | 22.146 | 25,726 | - | - | |||||
California (ACR6) | 13,750 | 22.2 | 29,658 | - | - | |||||
Colorado (ACR7) | 13,785 | 22.224 | 26,154 | - | - | |||||
Maryland (ACR8) | 13,749 | 22.406 | 27,571 | 2,071 | 13.3 | |||||
South Dakota (ACR9) | 13,750 | 22.24 | 28,158 | 2,185 | 12.9 | |||||
Tennessee (ACR10) | 14,500 | 14,639 | 22.0 | 22.44 | 127.4 | 23,000 | 26,534 | - | - | |
Washington (ACR11) | 14,600 | 22.27 | 26,862 | - | - | |||||
North Calorina (ACR12) | 14,847 | 22.481 | 29,225 | - | - | |||||
Montana (ACR13) | 14,531 | 22.26 | 27,489 | 2,152 | 12.8 | |||||
Lexington (CV2) | 43,500 | - | 33.25 | 34.59 | 317 | 320 | 180,000 | 209,700 | - | - |
Saratoga (CV3) | - | 34.64 | 325 | 212,300 | - | - | ||||
Salt Lake City (CA25) | 10,000 | 10,524 | 32.5 | 32.78 | 107,000 | 107,746 | 1,923 | 56.0 | ||
Louisville(CA28) | 10,000 | 10,503 | 32.5 | 32.76 | 107,000 | 109,049 | 2,114 | 51.6 | ||
Indianapolis(CA35) | 10,000 | 11,192 | 32.5 | 32.65 | 107,000 | 107,000 | 2,014 | 53.1 | ||
Tuscaloosa(CA37) | 11,515 | 11,500 | 32.75 | 32.36 | 107,000 | 107,378 | 2,120 | 50.7 | ||
Wichita(CA45) | 11,581 | 33.6 | 100,000 | 1,864 |
Name: 艦名、斜体はWW1後の建造を示す
D: 常備排水量 [T]、または基準排水量 [T]
Dt: 公試排水量 [T]
Vd: 計画速力 [kt]
Vt: 最大速力 [kt]
Nd: 計画推進軸回転数 [rpm]
Nt: 最大推進軸回転数 [rpm]
Qd: 計画出力 [hp]、レシプロ機関は指示馬力、タービン機関は軸馬力を示す
Qt: 最大出力 [hp]、同上
Wm: 機関部重量 [T]
Qt/Wm: 機関部重量当り最大出力 [hp/T]
<解説>
ニュー・ヨークACR2の受領公試では、右舷前部主機の高圧気筒のクランクピンが帯熱し、ホースで冷水を浴びせた他は、主機の作動はきわめて好調であったようです。
ブルックリンACR3の受領公試では、ポカホンタスの手掘り炭を使用し、20ノットの計画速力に対して平均最大21.91ノットをマークし、建造所のクランプ社は35万米ドルのボーナスを受け取りました。
米海軍造機部では、ニクローズ缶とバブコック&ウィルコックス缶の煤煙放射比較試験を企画し、ペンシルヴェニア級の4隻の公試において10分ごとに写真を撮影しました。その結果、前者のペンシルヴェニアACR4、コロラドACR7がグレーの淡煙、後者のウェスト・ヴァージニアACR5、メリーランドACR8が黒色の濃煙で、「石炭喰い」と評された前者のほうが煤煙はむしろ少ないことが判明しました。
ペンシルヴェニアACR4の公試では、試験的に主缶使用圧力を17.6kg/cm2から21.1kg/cm2に増大したところ、毎時の石炭消費量が30.77Tと、ウェスト・ヴァージニアACR5の同40.57Tの約24%減となることが判明しました。主機の振動はきわめて小さく、クランクピンの帯熱も無かったと伝えられています。
ウェスト・ヴァージニアACR5の公試では、左舷主機の回転数を右舷主機よりも3〜4rpm落とさないと直進しないことが判明しました。ドック入りして推進器を調査したところ、左舷推進器のピッチが約150mm (6in) 大きいことが判明し、これを修正した結果、両舷主機の回転数を同一としても直進することが確認されました。
カリフォルニアACR6の公試では、重力給油式の潤滑系統の不調から主機のクランクピンが著しく帯熱し、ついにコンロッドのビッグエンドメタルが融け出し、クランクシャフトも損傷しました。修理後もこの癖は直らず、結局、強圧給油式に変更し、この問題を解決しました。
コロラドACR7の公試では、主缶も主機も好調で、主缶は主機の必要とする以上の蒸気を経済的に供給できたと伝えられています。燃料はポカホンタスの手掘り炭でした。
メリーランドACR8の公試では、開始直後に左舷給水加熱器のポンプが故障したため、冷水を主缶に直接注入せざるを得なくなりましたが、契約速力(コントラクト・スピード)の発揮には支障無かったとされています。
サウス・ダコタACR9の公試では、やはり主缶の蒸発能力に余裕が有り、「火夫はほとんどの時間、ショベルの柄にもたれかかっていた」と伝えられています。
全般にペンシルヴェニア級は、ファインな船型と主缶の蒸発能力に助けられ、最大速力24ノットも可能と見られましたが、主機の故障を恐れて契約速度を僅かに上回ったところで受領公試を打ち切ったようです。
テネシーACR10の公試では、開始後1時間を過ぎた頃から右舷主機の艦首側低圧気筒のクランクピンが帯熱したため、いったん公試を打ち切りました。応急修理後に再開したところ、今度は1時間半後に右舷給水加熱器が故障し、給水温度が104℃から18℃に低下しましたが、公試は続行され、契約速度に達したため、合格と判定されています。
ワシントンACR11の公試は、上質なポカホンタスの手掘り炭のおかげで好調に進行しました。1缶室当りの人員は、給水係1名、火夫4名、石炭繰り2名、見習い1名で、1火室当り72秒ごとに石炭がくべられました。
ノース・カロライナACR12の公試ではなかなか初期の成績が出ず、満を持して挑んだ4回目の最終公試で、上質なナッテルバーグの手掘り炭のおかげで缶圧も上がり、建造所のニューポート・ニューズ社は契約速力未満1/4ノットごとに5万米ドルとされたペナルティを免れることができました。
モンタナACR13の公試では、契約速力ぎりぎりの22.03ノットであったため、主機の弁調整ヴァルヴ・セッティングをし直し、ナッテルバーグの手掘り炭を使用するなどした結果、おりから風力が増しつつあるにもかかわらず、平均最大速力22.26ノットを記録することができました。
こうしてみると、受領公試に際しては、当時の未熟な造機技術もさることながら、建造所の手練手管と、当局担当官の手心が見え隠れしているようです。
レキシントンCV2とサラトガCV3は、ともに航空母艦に改造された状態での数値を示しています。
機関部重量当り出力を見ると、装甲巡洋艦の各級は14hp/T以下にとどまっているのに対し、重巡洋艦の各級は50hp/T以上 へと著しく増大していますが、これも高圧缶と2段減速タービンの採用によるものです。
4-1-3. 偵察巡洋艦/軽巡洋艦
Name | D | Dt | Vd | Vt | Nd | Nt | Qd | Qt | CC1 | CC2 | E | Ns |
Chester (CS1) | 3,750 | 3,673 | 24.0 | 26.52 | 614 | 16,000 | - | 17.11 | - | P | 4 | |
Birmingham (CS2) | 3,720 | 24.325 | 191 | 15,540 | 13.35 | 0.87 | 4VTE | 2 | ||||
Salem (CS3) | 3,751 | 25.947 | 378 | 19,200 | 17.19 | 0.82 | C | 2 |
Name: 艦名、斜体はWW1後の建造を示す
D: 常備排水量 [T]、または基準排水量 [T]
Dt: 公試排水量 [T]
Vd: 計画速力 [kt]
Vt: 最大速力 [kt]
Nd: 計画推進軸回転数 [rpm]
Nt: 最大推進軸回転数 [rpm]
Qd: 計画出力 [hp]、レシプロ機関は指示馬力、タービン機関は軸馬力を示す
Qt: 最大出力 [hp]、同上
CC1: 毎時石炭消費量 [T/h]
CC2: 1hp毎時石炭消費量 [kg/hp-h]、タービン機関は軸馬力を指示馬力に換算(×1.11)
E: 主機形式、4VTEは4気筒直立3段膨張レシプロ機関、Pはパーソンズ式直結タービン、Cはカーチス式直結タービンを示す
Ns: 推進軸数、チェスターCS1は翼軸高圧、内軸低圧の2軸並列cross compoundタービン
<解説>
1904年度に計画された、偵察巡洋艦チェスター級CS1-3の3隻は、チェスターCS1がパーソンズ式直結タービン、バーミンガムCS2が4気筒直立3段膨張レシプロ機関、セイラムCS3がカーチス式直結タービンをそれぞれ搭載して建造されました。
4時間全力公試の結果は前表に示すごとくで、速力ではタービン推進の2隻がバーミンガムCS2を大きく上回りました。また、燃費でも速力の全域にわたってレシプロ機関を上回り、その分航続距離が延びることが判明しています(下図参照)。「タービン推進の燃費が悪い」という見解は、それぞれの最大速力時(下図右端部)の燃費を比較したもので、同一速力での比較でないため、当を失したものと考えられます。
<以下工事中>
4-1-4. 駆逐艦
<工事中>
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