PANZERSCHIFF C -aber mit gemischten Antrieb

[delcyros]

Für HDHD (Proxy 1/3 der BLÜCHER Anlage mit M1= 2355t und M2=837t und 1/2 der GRAF SPEE-Anlage M1: 1713t und M2: 762 t) stehen Mindergewichte von -72 t Für die Haupt- und -102 t für die Hilfsmaschienen in Aussicht. Die tatsächlichen Werte werden bei genauerer Betrachtung hiervon abweichen, da die leichteren Turbinen (kleiner wegen der geringeren Dampfmenge und ohne Rückwärtsturbinensatz) genauso wenig berücksichtigt wurden, wie die nun erforderlichen schwereren Vulkankupplungen, um die größere Leistung der Turbinen zu integrieren.
Zusätzlich 97 t Mindergewichte lassen sich aus den kürzeren Barbetten, Splitterlängsschotten und der geringeren 40mm Deckspanzerfläche gewinnen. Dem stehen Mehrgewichte in Höhe von 21 t für das Schiffsgewicht gegenüber (Glattdecksbauweise achtern). Eine leere C_Mischantr. wäre demnach bis zu 250 t leichter als GRAF SPEE.
Hier ergeben sich jetzt zwei Möglichkeiten. Mit den Mindergwichten kann unterschiedlich umgegangen werden. Entweder fast 500t zusätzliche Verbrauchsstoffe werden überwiegend als Brennstoff gebunkert, womit der mittlere Tiefgang identisch bleibt, aber der Schutz nicht verbessert wird. Hiermit lassen sich über 90% der Reichweite der GRAF SPEE erzielen*.
Ein vollständiger Umsatz in Brennstoff ist hierbei ausgeschlossen. so erfordern die vier Kessel einen deutlich größeren Speisewasservorrat als ihn GRAF SPEE für die Hilfskessel mitführte. Andererseits kann der Schmierölvorrat wegen der kleineren Dieselanlage geringfügig gekürzt werden.
Alternativ zum oben skizzierten auf Reichweite ausgelegten Vorentwurf können die Mindergewichte auch überwiegend einem verstärkten Panzerschutz zugeführt werden, ohne dass der Anteil der Brennstoffe vergrößert wird. Damit könnten noch über 80% der Reichweite der GRAF SPEE erreicht werden. Die Abbildung im Anhang zeigt in etwa die Grenzen beider Optionen auf. Die vorgeschlagene Version mit 3200t Brennstoff (gemittelte 80%-Reichweite: 7700 sm bei 20 bis 25kt Fahrt) liegt zwischen diesen beiden Extremen. Sie erlaubt nur geringfügige Veränderungen des Panzerschutzes (höherer GP ähnlich SCHEER und Verstärkung des Horizontalschutzes zwischen den Längsschotten von 20 auf 30mm).

----
Für ND-Anlagen stehen mir nur die Anlagengewichte einschließlich Dieselaggregate der LEIPZIG und NÜRNBERG zur Verfügung. Eventuell bist du da besser mit Unterlagen versorgt, David?

*) gemittelte Reichweite basierend auf 37,5% Heizölanteil und eine Mittelung zwischen sukzessivem und inklusivem Marschfahrtregime.

[Thor]

Hallo Sven,

Für ND-Anlagen stehen mir nur die Anlagengewichte einschließlich Dieselaggregate der LEIPZIG und NÜRNBERG zur Verfügung. Eventuell bist du da besser mit Unterlagen versorgt, David?

Da kann ich (vorerst ?) leider nur mit Folgendem dienen:

Koop/Schmolke "Die leichten Kreuzer der Königsberg-Klasse - Leipzig und Nürnberg", Seite 18:

Konstruktionsdaten und Gewichtsgruppen nach Witte
....
Hauptmaschinen    1.637 t
Hilfsmaschinen      394 t
....

Beiliegend die Auszüge aus der Bauvorschrift für Kreuzer "E" (Leipzig), die von gesamt (1.475 + 26,5 + 315,25 + 17,75 =) 1.834,5 t ausging und damit mit den o. a. Werten (2.031 t) nicht korreliert.

Leider sind im Sonntag ("Kreuzer Nürnberg") und Schultz ("Kreuzer Leipzig 1926-1946") keine Daten angegeben bzw. wird (Sonntag) lediglich auf das Einzelgewicht eines Kessels (62,24 t bestehend aus Kesselkörper, Ummantelung, Kesselbefestigung und Wasserinhalt) eingegangen, wobei man aber die exakt selben Werte auch bei K/S findet - bin aber noch auf der Suche nach weiteren Daten.

Bei der Durchsicht des Schlussberichts von Nürnberg bin aber auf deren Meilenfahrtsergebnisse gestoßen - siehe ebenfalls im Anhang.

Gruß
David

[delcyros]

David,

hab Dank! Aus der Gewichtsliste der Kreuzer (dazu PM) geht hervor, dass die M1 und M2-Gewichte von LEIPZIG und NÜRNBERG insgesamt unterschiedlich sind, wobei die Anlage von LEIPZIG 239 t leichter als die von NÜRNBERG war:

LEIPZIG:
Schiffskörper: 2460 t (metr)
Panzerung ohne Drehp.: 774 t (metr)
Hauptmaschienen: 1593 t (metr)
Schiffshilfsmaschienen: 378 t (metr)
(M1 + M2 zusammen 1971 t)

NÜRNBERG:
Schiffskörper: 2618 t (metr)
Panzerung ohne Drehp.: 846 t (metr)
Hauptmaschienen: 1707 t (metr)
Schiffshilfsmaschienen: 503 t (metr)
(M1 + M2 zusammen 2210 t)

Das verunklärt zwar die Faktenlage etwas mehr, aber die Unterschiede haben dieselbe Richtung wie deine Daten und erklären die bestehenden Differenzen zu 86%. Darüber hinaus geben die Angaben aus den der Bauvorschrift Kreuzer E detaillierte Auskünfte zum Gewicht der in diesem Kreuzer eingebauten Dieselanlage. Werden diese also von den M1/2-Gesamtgewichten subtrahiert, dann müssten die sich daraus ergebenden Gewichte einen Proxy für eine reine ND-Anlage ergeben? Also für LEIPZIG:

Dieselanlage & Mittelwelle: 7 + 22 + 152 + 2 = 183 t
1971 - 183 = 1788 t (M1 & M2 ohne Dieselanlage)

Für eine vier-statt-6-ND-Kessel-Anlage ergeben das dann 1192 t (metr.), vermutlich etwas weniger (Turbinensätze) und 40000 WPS Konstruktionsleistung. Ist das soweit richtig?

[Thor]

Hallo Sven,

ich konnte noch einige Daten von NG ausfindig machen (siehe Beilage - ist aus es dem Witte-Kriegsschiffbau-Kolleg):
Kessel: 528 t
Turbinen: 678 t

Dem Rechengang der LE-Anlage zum geänderten Panzerschiff auf (1.788 / 6 x 4 =) 1.192 t kann ich zwar folgen, da wir aber nach wie vor 2 (kleinere) Turbinensätze haben, sich lediglich die Kesselanzahl verringert, die Hilfsmaschinen jedoch relativ unverändert bleiben müssen, sehe ich sie doch etwas schwerer (32 kg/WPS statt 29,8 kg/WPS ergäben 1.280 t) - uns bleibt aber wohl nichts Anderes übrig als beide Anlagenteile (Diesel bzw. ND/HDHD) detaillierter aufzudröseln, da wir bei diesem Gedankenspiel sicher Einiges auch doppelt bewerten .... z. B.: die Bordstromerzeuger

Was wir bei der HDHD-Variante nicht vergessen dürfen, ist die größere Seitenhöhe (12,20m auf 12,45m) für die höher-bauenden Kessel, die wiederum etwas Mehrgewicht beansprucht.

Gruß
David

[delcyros]

Frohe Ostern David (et al)!

Sehr informative Tabelle! Aus diesen Angaben geht hervor, dass die Gewichte der HDHD-Anlagen keine lineare Korrelation mit der Systemleistung, sondern einen annähernd kubischen Bezug dazu annehmen. Für eine konstruktive Systemleistung von 40000 WPS wären für die HDHD-Kesselanlage 290 ± 45 t und für die HDHD-Turbinensätze < 215 ± 20 t* notwendig. Zu diesen Gewichten kommen zusätzliche Punkte und die der Schiffshilfsmaschienen.

Leider gestattet die Datenlage noch keinen analogen Vergleich für die ND-Anlagen (zu wenig Datenpunkte).  Nur über den linearen Vergleich könnten > 300 t für die Turbinen und über 400 t für die Kesselanlage erforderlich werden.

*) weniger, weil keine Rückwärtsturbinen und vermutlich auch keine extra Marschturbinensätze erforderlich sind, womit auch die für die Marschturbinen erforderlichen Vulkankupplungen wegfallen).

Was wir bei der HDHD-Variante nicht vergessen dürfen, ist die größere Seitenhöhe (12,20m auf 12,45m) für die höher-bauenden Kessel, die wiederum etwas Mehrgewicht beansprucht.

ist notiert. Die Einbauhöhe der Kessel ist durch die Panzerdecksanhebung bereits antizipiert, jedoch bleibt zu prüfen, ob dann noch ausreichend Seitenhöhe für die 2 x 2,3m Deckshöhen verbleibt. Wie gesagt, es ist nicht das Ziel, irgendein tolles Schiff zu entwerfen, sondern vielleicht etwas über die Gegenüberstellung möglichst realistischer Annahmen zu den Entscheidungen für und wider ND, Ölmaschiene und HDHD zu lernen. 

[delcyros]

Lieber David,

anbei ein paar graphische Darstellungen zur gemischten HDHD-Diesel-Anlage. Die Variante A trennt den mechanischen Teil des Vulkangetriebes vom hydraulischen Teil der Vulkankupplung -analog zur historischen AGS.
Die Variante B fasst beide Teile in ein Raum zusammen, was etwas kürzer baut und zudem den Vorteil der besseren räumlichen Aufteilung bringt.

Über den nun wesentlich größeren Getrieberäumen in Var. B könnte ein Hilfskessel untergebracht werden, der die Abwärme des Vulkangetriebes nutzt.
Im Turbinenraum wäre zudem Raum für einen zusätzlichen Dampfkessel mit reduzierter Röstfläche.

lg,
Sv

[delcyros]

Zu den ND-Anlagen bestehen nach den von David beigesteuerten Angaben bislang noch unzureichend sichere Unterlagen. Eventuell hat jemand hierfür eine umfassendere Perspektive.
Gehe ich nur von der auf NÜRNBERG verbauten Anlage aus, die auch zeitlich am nahesten zum Panzerschiff C liegt, so bietet eine Dampfleistung von insgesamt 320 t/h ausreichend Leistung für 41,623 WPS Konstruktionsleistung -einschließlich der für den Betrieb erforderlichen Schiffshilfsmaschienen. Hierzu wäre eine Gesamtröstfläche von 3646 m^2, also bei vier Kesseln jeweils 911.5 m^2 Röstfläche notwendig. Dies entspricht dem mittleren der drei auf NÜRNBERG verbauten Kesselgrößen.
Allerdings erscheint mir 320 t/h benötigte Dampfleistung relativ groß.

Hierzu wären neben den beiden Hauptturbinen auch je ein Marschturbinensatz sinnvoll. Dieser könnte im Turbinenraum untergebracht, ebenfalls mit der hydraulischen Vulkankupplung verbunden werden. So kann eine Klauenkupplung vermieden werden, die zwar keinen Leistungsverlust aufweist, dafür aber ein Stoppen der Welle notwendig machte.

[Herr Nilsson]

Ich bin seit einiger Zeit dermaßen eingespannt, dass ich kaum noch einer Diskussion aufmerksam folgen kann. Zu Nürnberg habe ich aber zufällig gerade etwas greifbar. Ist das in irgendeiner Weise hilfreich?

Sie dürfen diesen Dateianhang nicht ansehen.

Sie dürfen diesen Dateianhang nicht ansehen. 

[Herr Nilsson]

Wo ich gerade dabei bin, hier noch Leipzig:

Sie dürfen diesen Dateianhang nicht ansehen.

Sie dürfen diesen Dateianhang nicht ansehen. 

[delcyros]

Hab Dank Marc!