Amerikaanse buit

V 80 in de Hel-regio, tijdens het testen met een turbinemotor door ingenieur Walther in 1942. De camouflage en verhoudingen van het kleine oppervlak vallen op.

Tijdens het interbellum kregen alle oorlogsschepen een hogere ontwikkelbare maximale snelheid, met uitzondering van onderzeeërs, waarvoor de limiet 17 knopen aan de oppervlakte en 9 knopen onder water bleef - in de tijd beperkt door de batterijcapaciteit tot ongeveer anderhalf uur of minder als Voorheen werden de batterijen tijdens het duiken niet volledig opgeladen.

Sinds het begin van de jaren '30, de Duitse ingenieur. Helmut Walter. Zijn idee was om een ​​gesloten (zonder toegang tot atmosferische lucht) warmtemotor te creëren met dieselbrandstof als energiebron en stoom die een turbine laat draaien. Aangezien de toevoer van zuurstof een voorwaarde is voor het verbrandingsproces, zag Walter het gebruik van waterstofperoxide (H2O2) met een concentratie van meer dan 80%, genaamd perhydrol, als bron in een gesloten verbrandingskamer. De noodzakelijke katalysator voor de reactie moest natrium- of calciumpermanganaat zijn.

Onderzoek breidt zich snel uit

1 juli 1935 - toen de twee Kiel-scheepswerven van Deutsche Werke AG en Krupp 18 eenheden bouwden van de eerste twee series kustonderzeeërs (type II A en II B) voor de snel oplevende U-Bootwaffe - Walter Germaniawerft AG, die voor was enkele jaren bezig met de oprichting van een snelle onderzeeër met onafhankelijk luchtverkeer, georganiseerd in Kiel "Ingenieurbüro Hellmuth Walter GmbH", waarbij een medewerker werd aangenomen. Het jaar daarop richtte hij een nieuw bedrijf op, "Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft" (HWK), kocht een oude gasfabriek en maakte er een proeftuin van met 300 mensen in dienst. Rond de eeuwwisseling van 1939/40 werd de fabriek uitgebreid naar het gebied dat direct aan het Kaiser-Wilhelm-kanaal lag, zoals het Kielerkanaal (Duits: Nord-Ostsee-Kanal) vóór 1948 heette, de werkgelegenheid nam toe tot ongeveer 1000 mensen en onderzoek werd uitgebreid tot luchtvaartaandrijvingen en grondtroepen.

In hetzelfde jaar richtte Walther een fabriek voor de productie van torpedomotoren op in Ahrensburg bij Hamburg en het jaar daarop, in 1941, in Eberswalde bij Berlijn, een fabriek voor vliegtuigmotoren; Daarna werd de fabriek overgebracht naar Bavorov (voormalig Beerberg) bij Lyuban. In 1944 werd in Hartmannsdorf een raketmotorfabriek opgericht. In 1940 werd het TVA-torpedo-testcentrum (TorpedoVerssuchsanstalt) verplaatst naar Hel en gedeeltelijk naar Bosau aan het Großer Plehner-meer (oostelijk Sleeswijk-Holstein). Tot het einde van de oorlog werkten ongeveer 5000 mensen in de fabrieken van Walter, waaronder ongeveer 300 ingenieurs. Dit artikel gaat over onderzeese projecten.

In die tijd werd waterstofperoxide met een lage concentratie, enkele procenten, gebruikt in de cosmetische, textiel-, chemische en medische industrie, en het verkrijgen van sterk geconcentreerde (meer dan 80%), nuttig voor het onderzoek van Walter, was een groot probleem voor de fabrikanten . Hooggeconcentreerd waterstofperoxide functioneerde in die tijd zelf in Duitsland onder verschillende camouflagenamen: T-Stoff (Treibshtoff), Aurol, Auxilin en Ingolin, en als kleurloze vloeistof werd het ook geel geverfd voor camouflage.

Het werkingsprincipe van de "koude" turbine

De ontleding van perhydrol in zuurstof en waterdamp vond plaats na contact met een katalysator - natrium- of calciumpermanganaat - in een roestvrijstalen ontledingskamer (perhydrol was een gevaarlijke, chemisch agressieve vloeistof, veroorzaakte sterke oxidatie van metalen en vertoonde een bijzondere reactiviteit). met oliën). In experimentele onderzeeërs werd perhydrol in open bunkers onder een stijve romp geplaatst, in zakken gemaakt van flexibel rubberachtig mipolam-materiaal. De zakken werden onderworpen aan externe zeewaterdruk waardoor de perhydrol via een terugslagklep in de drukpomp werd geperst. Dankzij deze oplossing waren er tijdens de experimenten geen grote ongelukken met perhydrol. Een elektrisch aangedreven pomp voerde de perhydrol via een regelklep in de ontledingskamer. Na contact met de katalysator viel het perhydrol uiteen in een mengsel van zuurstof en waterdamp, wat gepaard ging met een drukverhoging tot een constante waarde van 30 bar en een temperatuur tot 600°C. Bij deze druk zette een mengsel van waterdamp een turbine in beweging en vervolgens, condenserend in een condensor, ontsnapte het naar buiten, versmeltend met zeewater, terwijl zuurstof het water lichtjes deed schuimen. Het vergroten van de onderdompelingsdiepte verhoogde de weerstand tegen de uitstroom van stoom vanaf de zijkant van het schip en verminderde dus het door de turbine ontwikkelde vermogen.

Het werkingsprincipe van de "hete" turbine

Dit apparaat was technisch complexer, incl. het was noodzakelijk om een ​​strak gereguleerde drievoudige pomp te gebruiken om gelijktijdig perhydrol, dieselbrandstof en water te leveren (een synthetische olie genaamd "decaline" werd gebruikt in plaats van conventionele dieselbrandstof). Achter de vervalkamer bevindt zich een porseleinen verbrandingskamer. "Decalin" werd geïnjecteerd in een mengsel van stoom en zuurstof, met een temperatuur van ongeveer 600°C, en kwam onder zijn eigen druk vanuit de ontbindingskamer in de verbrandingskamer terecht, waardoor de temperatuur onmiddellijk steeg tot 2000-2500°C. Er werd ook verwarmd water in de met watermantel gekoelde verbrandingskamer geïnjecteerd, waardoor de hoeveelheid waterdamp toenam en de temperatuur van de uitlaatgassen (85% waterdamp en 15% kooldioxide) verder daalde tot 600°C. Dit mengsel zette onder een druk van 30 bar de turbine in beweging en werd vervolgens uit het starre lichaam geslingerd. Waterdamp gecombineerd met zeewater en het dioxide loste daarin al op bij een dompeldiepte van 40 m. Net als bij een “koude” turbine leidde een toename van de dompeldiepte tot een daling van het turbinevermogen. De schroef werd aangedreven door een tandwielkast met een overbrengingsverhouding van 20:1. Het verbruik van perhydrol voor de "hete" turbine was drie keer lager dan voor de "koude".

In 1936 assembleerde Walther in de open hal van de scheepswerf "Duitsland" de eerste stationaire "hete" turbine, onafhankelijk van de toegang van atmosferische lucht, ontworpen voor de snelle onderwaterbeweging van onderzeeërs, met een vermogen van 4000 pk. (ca. 2940 kW).