疾走するタービニア

海軍動力の革命・タービンの登場

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帝国海軍では「罐」と呼んだボイラーは、だんだんと進歩して軍艦に強力な動力を供給したんですが、それを高効率で推進力に変換するためにはタービンの登場を待たねばなりませんでした。

弩級艦はタービン推進

蒸気推進で自由に航行する力を手に入れた軍艦でしたが、蒸気でレシプロ機関(往復運動をするエンジン)を動かしている間はそんなに高速にはなりませんでした。

そんな事情を英国人パーソンズさんがひっくり返し、「タービン」と言う機関を軍艦に導入いたします。
この記事の最上部に表示されてるのが、タービン機関で大英帝国海軍を驚愕させた「タービニア」号の写真です。

タービンを初めて採用した主力艦、と言えば超有名なイギリスの戦艦「ドレッドノート」ですね。
「ドレッドノート」の就役が明治39(1906)年で、退役は1919年、この間の戦艦の巨大化と重武装化の早さよ!

蒸気を作る罐(かま)の国産化を果たした大日本帝国海軍は、ようやくその名と実力が世界に轟きつつあった時期でした。

M43公試運転中の薩摩

公試運転中の薩摩(明治43年)

 

対馬沖の立役者、戦艦三笠の後継艦である戦艦「薩摩」はドレッドノートが登場したことで、出来る前に陳腐化してしまいましたが、国防には一刻の猶予もありません。

嘆いている暇など無いって事です。

遅くなかった帝国海軍

ドレッドノートに遅れること僅かに2年、明治41(1908)年、現在の三菱重工・長崎造船所で通報艦「最上」が竣工いたしました。

「最上」は1350トンの小型艦ではありますが、ライセンス契約したパーソンズ式タービンを搭載しておりました。

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一瞬でタービン機関の優越性を見抜いて、試験的に導入した帝国海軍の見識に一目置くべきでしょう。

さらに翌明治42(1909)年には呉海軍工廠で巡洋戦艦「伊吹」が竣工いたします。

「伊吹」には輸入モノですがカーチス式衝動タービンを搭載しています。

1910巡洋戦艦伊吹

巡洋戦艦「伊吹」
1910撮影

 

この巡洋戦艦「伊吹」は「タービン駆動の主力艦」としてはイギリス海軍に続くものであり、ドイツ・フランス・アメリカ海軍などより早い採用なのであります。

「伊吹」は第一次大戦にも出撃、インド洋での通商護衛に活躍いたしております。
なお、「伊吹」が絡む第一次大戦の海戦話は、電脳大本営の大好物の「ロマンあふれる冒険譚」ですので、一度書きたいと思っています。
「伊吹」の役はただの脇役、ドラマで言えば「通行人C」位ですけど。

さて、本題であります。

タービンとはどんな仕組みなのか?

ジェット・エンジンにも通じる技術であり、現在に至るまでスピードを求められる艦艇はタービン推進(ガスになったり、発電併用になったりしてながら)なのですから、軍艦フリークとしては是非とも押さえておきたいところです。

イラストが判り易そうなんで、ご覧ください。

蒸気タービンの原理イラスト

蒸気タービンの仕組み

 

太い矢印方向に、全て(このイラストでは4本)のノズルから蒸気が吹き込みます。
イラストには書いて無いですが、実際にはノズルはもっと沢山、ビッシリと並んでいます。

「タービン軸」と書いてある棒がもっと伸びていて、その先にプロペラ(スクリュー)が付いています。

ただ、これだけでは大したパワーが出ません。

 

タービンの全体構成

タービンの全体構成

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今度はタービン全体の断面を描いています。

実は、「仕組み」のイラストみたいな一段の回転円板だけでは、蒸気の持つパワーが活かしきれません。
そのために羽根と回転円板を何段も並べてやるんです。

何段も並べたのをケーシングに納めて真横から輪切りにするとこのイラストみたいな感じです。
蒸気入口から入った蒸気が、何回も羽根に当たって回転力に変換されることが判ります。

でも、蒸気がそんなに上手いことタービンを回すものでしょうか?

タービンの動翼と静翼

タービンの動翼と静翼

 

その秘訣がこのイラストです。
今度は少し判りにくいかも知れません。

真ん中のイラストで「固定羽根」「回転羽根」と書いてある部分だけを見ています。

いったん回転羽根に当たって羽根をまわした蒸気は、固定羽根で流れを整えられて、再び回転羽根に働き掛けます。これを何度も何度も繰り返すのです。

回転羽根を「動翼」、固定羽根を「静翼」と呼ぶこともあります。

帝国海軍のタービン導入当初は、パーソンズ式、ブラウン・カーチス式のドチラも使ってみました。

どちらもライセンス生産でしたが、ドッチが良いか、使ってみて確認しようとしたんです。

ついに国産タービンが・・・

やがて「伊吹」から経験を重ねて大正5(1916)年、佐世保海軍工廠で桃型駆逐艦の「桃」が竣工いたします。

この「桃」にはブラウン・カーチス式を海軍が独自改良した、国産の「艦本式直結タービン」が搭載されていました。

T6桃、佐世保

駆逐艦「桃」、大正6年佐世保にて撮影

 

この「桃」の完成で(主力艦ではありませんが)ついにボイラー(罐)もタービンも国産化に成功・・・と言いたいところなんですが。
タービンの高い性能を活かしきるためには、もうワンステップ必要でした。

桃型駆逐艦が竣工し始めたころ、世界のトップランナー海軍はギアード・タービンへと進化していたのです。

タービンはその構造からも想像できるように、数千~数万回転/毎分の高速で運転してこそ効率が良いものです。
ところが、そのタービン軸に直結されているプロペラ(スクリュー)の方ですが、必ずしも高速回転には適していないのです。

速く回し過ぎると、水中で空気の泡が出来る現象(キャビテーション)が起きるなどしまして、効率が悪くなってしまいます。

これを解決するためには、ギアでタービンの回転を落してやれば良いワケですが、自動車の駆動系ですらなかなか耐久性の良いモノが出来なかった時代です。

素材や噛みあわせなどの問題が多く、当時の我が国の技術・基礎工業力には荷が重かったようです。ギアード・タービンの開発は時間がかかってしまいました。

国産の「艦本式ギアード・タービン」が初めて搭載されるのは大正13(1924)年、神風型駆逐艦の8番艦「朝凪」の竣工まで待たねばならなかったのでありました。
神風型画像はこちら
神風型の活躍ぶりはこちら

神風型『朝凪』の竣工時

大正14(1925)年神風型『朝凪』の竣工時

 

これで軍艦の動力はオール国産化したったでぇ、と安心したのもつかの間でありました。

このあと、海軍はタービン翼折損と言う事故に悩まされ、最後には海軍次官を委員長とする調査委員会まで作って、さらにそこで大恥を晒してしまうことになるんでありますが、そのあたりの事情はまた別の記事としたいと存じます。

国民的人気のあの提督をクソミソに言う事になっちまうからなぁ(笑)

なお、帝国海軍ではボイラーを「罐」と呼んだように、タービンの事は「機械」と呼んでいます。
ついでに「罐」の記事もどうぞ。

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-帝國海軍, 燃料・動力
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