Chiến lợi phẩm của Mỹ

V 80 ở vùng Hel, trong quá trình thử nghiệm với động cơ tuabin của kỹ sư Walther vào năm 1942. Sự ngụy trang và tỷ lệ của diện tích bề mặt nhỏ là đáng chú ý.

Trong thời kỳ giữa hai cuộc chiến, tất cả các tàu chiến đều đạt được tốc độ tối đa cao hơn có thể phát triển được, ngoại trừ tàu ngầm, vẫn duy trì giới hạn 17 hải lý trên mặt nước và 9 hải lý dưới nước - trong thời gian giới hạn bởi dung lượng pin trong khoảng một tiếng rưỡi hoặc ít hơn nếu Trước đây, pin không được sạc đầy khi lặn.

Kể từ đầu những năm 30, kỹ sư người Đức. Helmut Walter. Ý tưởng của ông là tạo ra một động cơ nhiệt khép kín (không tiếp cận không khí trong khí quyển) sử dụng nhiên liệu diesel làm nguồn năng lượng và hơi nước làm quay tuabin. Vì cung cấp oxy là điều kiện tiên quyết cho quá trình đốt cháy, Walter đã hình dung ra việc sử dụng hydrogen peroxide (H2O2) với nồng độ hơn 80%, được gọi là perhydrol, làm nguồn của nó trong một buồng đốt kín. Chất xúc tác cần thiết cho phản ứng phải là natri hoặc canxi pemanganat.

Nghiên cứu mở rộng nhanh chóng

Ngày 1 tháng 1935 năm 18 - khi hai nhà máy đóng tàu Kiel của Deutsche Werke AG và Krupp đang chế tạo 300 chiếc thuộc hai loạt tàu ngầm ven biển đầu tiên (loại II A và II B) cho U-Bootwaffe đang hồi sinh nhanh chóng - Walter Germaniawerft AG, cho trong vài năm đã tham gia vào việc tạo ra một tàu ngầm nhanh với giao thông hàng không độc lập, được tổ chức tại Kiel "Ingenieurbüro Hellmuth Walter GmbH", thuê một nhân viên. Năm sau, ông thành lập một công ty mới, "Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft" (HWK), mua một công trình khí đốt cũ và biến nó thành bãi thử, sử dụng 1939 người. Vào đầu năm 40/1948, nhà máy đã được mở rộng sang lãnh thổ nằm ngay trên Kênh đào Kaiser Wilhelm, với tên gọi Kênh đào Kiel (tiếng Đức: Nord-Ostsee-Kanal) trước năm 1000, việc làm tăng lên khoảng XNUMX người và nghiên cứu đã được mở rộng cho các ổ đĩa hàng không và lực lượng mặt đất.

Cùng năm, Walther thành lập nhà máy sản xuất động cơ ngư lôi ở Ahrensburg gần Hamburg, và năm sau, 1941, ở Eberswalde gần Berlin, nhà máy sản xuất động cơ phản lực hàng không; Sau đó, nhà máy được chuyển đến Bavorov (Beerberg cũ) gần Lyuban. Năm 1944, một nhà máy sản xuất động cơ tên lửa được thành lập tại Hartmannsdorf. Năm 1940, trung tâm thử nghiệm ngư lôi TVA (TorpedoVerssuchsanstalt) được chuyển đến Hel và một phần đến Bosau trên hồ Großer Plehner (phía đông Schleswig-Holstein). Cho đến khi chiến tranh kết thúc, khoảng 5000 người đã làm việc tại các nhà máy của Walter, trong đó có khoảng 300 kỹ sư. Bài báo này viết về các dự án tàu ngầm.

Vào thời điểm đó, hydrogen peroxide nồng độ thấp, khoảng vài phần trăm, được sử dụng trong các ngành công nghiệp mỹ phẩm, dệt may, hóa chất và y tế, và thu được nồng độ cao (trên 80%), hữu ích cho nghiên cứu của Walter, là một vấn đề lớn đối với các nhà sản xuất. . Bản thân hydrogen peroxide đậm đặc hoạt động tại thời điểm đó ở Đức dưới một số tên ngụy trang: T-Stoff (Treibshtoff), Aurol, Auxilin và Ingolin, và ở dạng chất lỏng không màu, nó cũng được nhuộm màu vàng để ngụy trang.

Nguyên lý hoạt động của tuabin "lạnh"

Sự phân hủy perhydrol thành oxy và hơi nước xảy ra sau khi tiếp xúc với chất xúc tác - natri hoặc canxi permanganat - trong buồng phân hủy bằng thép không gỉ (perhydrol là một chất lỏng nguy hiểm, mạnh về mặt hóa học, gây ra quá trình oxy hóa kim loại mạnh và cho thấy phản ứng đặc biệt). với dầu). Trong các tàu ngầm thử nghiệm, perhydrol được đặt trong các boong-ke hở dưới thân tàu cứng, trong các túi làm bằng vật liệu mipolam dẻo giống như cao su. Các túi phải chịu áp suất nước biển bên ngoài buộc perhydrol vào máy bơm áp lực thông qua một van kiểm tra. Nhờ giải pháp này, không có sự cố nghiêm trọng nào xảy ra với perhydrol trong quá trình thí nghiệm. Một máy bơm chạy bằng điện đưa perhydrol qua một van điều khiển vào buồng phân hủy. Sau khi tiếp xúc với chất xúc tác, perhydrol bị phân hủy thành hỗn hợp oxy và hơi nước, đi kèm với sự gia tăng áp suất đến giá trị không đổi là 30 bar và nhiệt độ lên tới 600°C. Ở áp suất này, hỗn hợp hơi nước làm quay tuabin, sau đó ngưng tụ trong bình ngưng, thoát ra bên ngoài, hòa vào nước biển, trong khi oxy làm nước sủi bọt nhẹ. Việc tăng độ sâu ngâm làm tăng khả năng chống lại luồng hơi nước thoát ra từ mạn tàu và do đó làm giảm công suất do tuabin phát triển.

Nguyên lý hoạt động của tuabin "nóng"

Thiết bị này về mặt kỹ thuật phức tạp hơn, bao gồm. nó là cần thiết để sử dụng một máy bơm ba được điều chỉnh chặt chẽ để cung cấp đồng thời perhydrol, nhiên liệu diesel và nước (một loại dầu tổng hợp gọi là "decalin" đã được sử dụng thay cho nhiên liệu diesel thông thường). Phía sau buồng phân rã là buồng đốt bằng sứ. "Decalin" được bơm vào hỗn hợp hơi nước và oxy, ở nhiệt độ khoảng 600 ° C, dưới áp suất của chính nó từ buồng phân hủy vào buồng đốt, khiến nhiệt độ ngay lập tức tăng lên 2000-2500 ° C. Nước nóng cũng được bơm vào buồng đốt được làm mát bằng áo nước, làm tăng lượng hơi nước và tiếp tục hạ nhiệt độ của khí thải (85% hơi nước và 15% carbon dioxide) xuống 600 ° C. Hỗn hợp này, dưới áp suất 30 bar, làm cho tuabin chuyển động, và sau đó được ném ra khỏi thân cứng. Hơi nước kết hợp với nước biển và điôxít hòa tan trong nó đã ở độ sâu ngâm nước là 40 m. Giống như trong tuabin “lạnh”, sự gia tăng độ sâu ngâm dẫn đến giảm công suất tuabin. Trục vít được dẫn động bằng hộp số có tỷ số truyền 20: 1. Mức tiêu thụ perhydrol cho tuabin "nóng" thấp hơn ba lần so với tuabin "lạnh".

Năm 1936, Walther lắp ráp tại sảnh mở của nhà máy đóng tàu "Germany" tuabin "nóng" đặt tĩnh đầu tiên, hoạt động độc lập với sự tiếp cận của không khí trong khí quyển, được thiết kế cho sự di chuyển nhanh chóng dưới nước của tàu ngầm, với công suất 4000 mã lực. (khoảng 2940 kW).