Энергетическая установка

Согласно тактическим взглядам того времени авианосцы должны были иметь скорость в полтора раза выше, чем линейный флот. Чтобы такие гиганты, как «Лексингтон» и «Саратога», могли развить скорость более 30 узлов, требовалась энергетическая установка (ЭУ) небывалой по тому времени мощности — 180000 л.с., которую могли обеспечить только паровые турбины. Однако при передаче мощности от высокооборотных турбинных роторов к гребным валам требовалось в несколько раз снизить число оборотов, а производство зубчатых редукторов на такую мощность американская промышленность тогда еще не освоила. Даже на авианосцах постройки 40-х годов зубчатые редукторы были основным источником неполадок, а шум при их работе достигал 125 децибел. Поэтому при переделке проекта решили оставить турбоэлектрическую ЭУ, которую американцы применяли тогда почти на всех своих крупных кораблях. В ее состав входили 16 водотрубных котлов с нефтяным отоплением (системы Ярроу на «Лексе» и Уайт-Форстер на «Саре»), четыре главных турбогенератора (ТГ). компании «Дженерал электрик», четыре преобразователя постоянного тока в переменный и восемь электродвигателей (ЭД), вращавших четыре гребных вала с трехлопастными винтами диаметром 4,5 м. Проектная мощность 180 000 л.с. была тогда самой высокой в мире, а гребные ЭД размерами превосходили все существовавшие до этого почти в пять раз.

Рисунок, сделанный по известной фотографии, на которой «Саратога» изображена со «знаком отличия» — буквой «Е» на черной полосе — своего рода наградой за «отличную механическую установку».

Имеющаяся схема переключений ТГ на ЭД позволяла получать 17 вариантов режимов использования ЭУ, в том числе и в аварийных ситуациях при выходе из строя отдельных агрегатов. Это делало ЭУ очень маневренной, надежной и экономичной на малых ходах, когда часть ТГ отключалась, а остальные работали с большим КПД. Отпадала необходимость в сложном и наименее надежном узле — зубчатом редукторе, а также в специальной турбине заднего хода, поскольку изменение вращения гребных валов достигалось простым изменением электрической полярности. Кроме того, гребные ЭД, мощность к которым передавалась по электрокабелям, а не по громоздким паропроводам, располагались далеко в корме от МО, делая гребные валы короткими (всего 14% от длины корпуса по ВЛ), что снижало вибрацию на полных ходах.

Были у турбоэлектрических ЭУ и свои недостатки: большой вес, сложность отладки и обслуживания, необходимость в принудительной вентиляции для отвода тепла и удаления влажного морского воздуха, опасность короткого замыкания при повышении влажности и затоплениях.

Нормальный запас пресной воды — 800 т — для котлов, вырабатывающих пар под давлением 21 атм и с температурой 237°С, хранился в 20 отсеках двойного дна. Дополнительный запас в 1177 т находился в 16 трюмных отсеках, а еще в трех хранилось 203 т воды — для нужд экипажа. Дым от котлов выходил по четырем дымоходам с каждого борта, причем дымоходы левого борта пересекали корпус над броневой палубой, объединяясь с остальными в огромную дымовую трубу длиной 31,7 и высотой 24,1 м. В 1942 года трубу на «Саре» понизили до 19,8 м, а «Лекс» получил на передней ее кромке дефлектор для защиты антенны радара от дыма и газов.

Кроме главных ТГ, корабли имели еще шесть парогенераторов по 750 кВт (240 В переменного тока) для освещения, привода вентиляторов, пожарных насосов, самолетоподъемников, рулевых машин, питания прожекторов и приборов управления артогнем. Общий вес механизмов достигал 8643 т, из которых 7100 т приходилось на главную энергетическую установку.

На испытаниях «Лексингтон» развил скорость 34,59 узла при мощности 202 973 л.с., а «Сара» — 34,65 узла при 212317 л.с. В конце 1928 года «Саратога» развила 212702 л.с. и 34,99 узла. Водоизмещение на испытаниях достигало 39 000 — 41 000 т. Предыдущий рекордсмен — британский линейный крейсер «Худ» — в 1920 году показал результат «всего» 151 280 л.с., а повторить рекорд «Саратоги» смог только лайнер «Куин Мэри», спущенный на воду в 1934 году.

Свой первый же переход из Сан-Педро в Гонолулу «Лекс» совершил за 72 часа 34 минуты, показав среднюю скорость 30,7 узла.

Запас топлива 6668 т («Сара» после установки дополнительного буля могла иметь 9748 т) позволял пройти 2000 миль 34-узловым ходом или 12000 миль 14-узловым. Но по указанным выше причинам реальная дальность была меньше. В 1945 году «Сара» могла пройти 4600 миль на 25 и 9500 миль на 15 узлах.