До начала ХХ века было всего три изобретения, предопределивших дальнейшее развитие человечества: колесо, парус и паровая машина.

С созданием корабельной паровой машины появились средства передвижения по воде и носители морского оружия, не зависевшие от направления и силы ветра. Победу в соревновании с парусниками им обеспечил прогресс корабельной паровой машины.

Паровая машина – это двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу.

За более чем 300-летнюю историю паровая машина прошла путь от примитивного механизма до современных паросиловых установок, вращающих генераторы тепловых электростанций и гребные винты кораблей и судов.

Вне зависимости от мощности и сложности паросиловых установок в их состав всегда входили устройство для превращения воды в пар (паровой котел), устройство (агрегат) для преобразования энергии расширяющегося водяного пара в механическую энергию (паровая машина, турбина), устройство (агрегат) для обращения выработанной энергии на выполнение полезной работы (редуктор).

Исключение – установки, в которых для получения перегретого пара используется тепловая энергия, выделяемая в ходе ядерной реакции. В их состав в общем случае входят реактор (1), парогенератор (2), паровая турбина (3) и редуктор (4).

Такими были первые корабельные паровые машины, вращавшие огромные (диаметром 4–5 м) гребные колеса.

В конце XIX века на корабли стали устанавливать машины тройного расширения, благодаря чему мощность паросиловых установок увеличилась многократно.

Самые совершенные поршневые паровые машины были созданы на рубеже XIX и XX веков. В них перегретый пар проходил четыре стадии расширения, а их мощность составляла 20–23 тысяч лошадиных сил.

Паровые котлы ХХ века с их предшественниками связывает только название: в них вода превращается в перегретый пар, проходя через сотни трубок, аккумулируя энергию от сгорающего в топке энергоносителя (угля, мазута) в несколько раз эффективнее.

Вершиной эволюции корабельной паровой машины стала установка, в которой перегретый пар из трубок котла под огромным давлением направлялся на лопатки турбины и отдавал свою энергию, вращая ее ротор.

Главные преимущества турбины перед поршневой машиной: более высокий коэффициент полезного действия и высокая скорость вращения ротора, многократно превосходящая скорость маховика, получаемую за счет возвратно-поступательного движения поршней. Благодаря этому мощность главных энергетических установок боевых кораблей удалось повысить в три-пять раз, а максимальную скорость хода – в полтора-два раза.