"Alto secreto: agua y oxígeno ..." Parte I. Tiburones del almirante Doenitz
El autor desea dedicar esta investigación a una sustancia conocida. La sustancia que dio Marilyn Monroe al mundo e hilo blanco, antisépticos y agentes espumantes, pegamento epóxico y agente de detección de sangre, e incluso utilizado por los acuaristas para refrescar el agua y limpiar el acuario. Se trata del peróxido de hidrógeno, más precisamente, de un aspecto de su uso: su carrera militar.
Pero antes de pasar a la parte principal, el autor desea aclarar dos puntos. El primero es el título del artículo. Había muchas opciones, pero al final se decidió usar el título de una de las publicaciones escritas por el ingeniero-capitán de la segunda fila de L.S. Shapiro, como el más claro, cumple no solo el contenido, sino también las circunstancias que acompañaron la introducción del peróxido de hidrógeno en la práctica militar.
El segundo es ¿por qué el autor estaba interesado en esta sustancia en particular? O más bien, ¿qué le interesó exactamente? Curiosamente, su destino es completamente paradójico en el ámbito militar. El hecho es que el peróxido de hidrógeno tiene un conjunto completo de cualidades que, al parecer, predecían una brillante carrera militar. Y, por otro lado, todas estas cualidades resultaron ser completamente inaplicables para su uso como suministro militar. Bueno, para no llamarlo absolutamente inadecuado, por el contrario, se usó, y bastante ampliamente. Pero, por otro lado, no sucedió nada extraordinario de estos intentos: el peróxido de hidrógeno no puede presumir de un historial tan impresionante como los nitratos o los hidrocarburos. Resultó ser el culpable ... Sin embargo, no nos apresuremos. Echemos un vistazo a algunos de los momentos más interesantes y dramáticos de los militares. historias Peróxido, y las conclusiones de cada uno de los lectores lo hará usted mismo. Y dado que cada historia tiene su comienzo, nos familiarizaremos con las circunstancias del nacimiento del héroe de la historia.
La apertura del profesor Tenar ...
Fuera de la ventana había un día claro y helado de 1818 del año. Un grupo de estudiantes de química de la Escuela Politécnica de París llenó apresuradamente a la audiencia. No había gente dispuesta a perderse la conferencia del famoso profesor de la escuela y la famosa Sorbonne (Universidad de París) Jean Louis Tenard: cada una de sus actividades fue un viaje inusual y emocionante al mundo de la ciencia asombrosa. Y ahora, abriendo la puerta, un profesor entró en la audiencia con un ligero y ligero andar (un tributo a los antepasados de Gascon).
Por costumbre, asintiendo con la cabeza a la audiencia, rápidamente se acercó a una larga mesa de demostración y le dijo algo al viejo entrenador Lesho. Luego, al llegar al departamento, miró a los estudiantes y comenzó silenciosamente:
- Cuando un marinero grita “¡Tierra!” Desde el mástil delantero de la fragata, y por primera vez el capitán ve una costa desconocida a través de un telescopio, este es un gran momento en la vida de un navegante. ¿Pero no es el momento tan bueno cuando el químico encuentra partículas de una sustancia nueva, hasta ahora desconocida, en el fondo del matraz?
Tenar bajó del púlpito y caminó hacia la mesa de demostración, en la que Lesho ya había logrado colocar un dispositivo simple.
"A la química le gusta la simplicidad", continuó Tenar. - Recuerda esto, caballeros. Sólo hay dos vasos de vidrio, externo e interno. Hay nieve entre ellos: una nueva sustancia prefiere aparecer a baja temperatura. Se vierte ácido sulfúrico al 6% diluido en el recipiente interno. Ahora hace casi tanto frío como la nieve. ¿Qué sucede si tiro una pizca de óxido de bario en el ácido? El ácido sulfúrico y el óxido de bario darán agua inocua y un precipitado blanco - sulfato de bario. Todo el mundo sabe eso.
- ¡Pero ahora pido atención! Nos acercamos a orillas desconocidas, y ahora desde el mástil delantero se escuchará un grito de "¡Tierra!" No estoy lanzando óxido en ácido, sino en peróxido de bario, una sustancia que se produce cuando el bario se quema con un exceso de oxígeno.
El público estaba tan callado que se escuchaba claramente la respiración pesada de un frío de Lesho. Tenar, agitando cuidadosamente el ácido con una varilla de vidrio, lentamente, poco a poco, vertió peróxido de bario en el recipiente.
"Filtraremos el precipitado, el habitual sulfato de bario", dijo el profesor, vertiendo agua del recipiente interior en el matraz.
- Esta sustancia es como el agua, ¿verdad? ¡Pero esto es agua extraña! Le lanzo un trozo de óxido ordinario (Lesho, ¡antorcha!), Y observo el destello apenas brillante. ¡Agua que soporta la quema!
- Esta es agua especial. Tiene el doble de oxígeno de lo normal. El agua es óxido de hidrógeno, y este líquido es peróxido de hidrógeno. Pero me gusta otro nombre - "agua oxidada". Y por la derecha del descubridor, prefiero este nombre.
- Cuando el navegante abre una tierra desconocida, él ya sabe: algún día las ciudades crecerán, se establecerán caminos. Nosotros, los químicos, nunca podemos estar seguros del destino de nuestros descubrimientos. ¿Qué le espera a una nueva sustancia a lo largo del siglo? Quizás el mismo uso generalizado que el ácido sulfúrico o clorhídrico. Y tal vez el olvido completo - como innecesario ...
La audiencia ha susurrado.
Pero Tenar continuó:
- Y, sin embargo, confío en el gran futuro del "agua oxidada", porque contiene una gran cantidad de "aire que da vida": el oxígeno. Y, lo más importante, es muy fácil diferenciarse de este tipo de agua. Esto solo infunde confianza en el futuro del "agua oxidada". Agricultura, artesanía, medicina y manufactura, ¡y ni siquiera sé dónde se utilizará el "agua oxidada"! El hecho de que hoy todavía cabe en el frasco, mañana puede entrar poderosamente en cada casa.
El profesor Tenar descendió lentamente desde el púlpito.
Soñador parisino ingenuo ... Humanista convencido, Tenar siempre creyó que la ciencia debería traer beneficios a la humanidad, hacer la vida más fácil y hacerla más fácil y más feliz. Incluso teniendo constantemente ante sus ojos ejemplos de la naturaleza opuesta, creía piadosamente en el gran y pacífico futuro de su descubrimiento. A veces empiezas a creer en la justicia de decir "La felicidad está en la ignorancia" ...
Sin embargo, el comienzo de la carrera del peróxido de hidrógeno fue bastante pacífico. Trabajaba regularmente en fábricas textiles, blanqueando hilos y ropa de cama; en laboratorios, oxidando moléculas orgánicas y ayudando a obtener nuevas sustancias que no existen en la naturaleza; comenzó a dominar las salas médicas, estableciéndose con confianza como un antiséptico local.
Pero pronto salieron a la luz algunos aspectos negativos, uno de los cuales resultó ser una estabilidad baja: podría existir solo en soluciones de concentración relativamente baja. Y como es habitual, una vez que la concentración no le conviene, debe aumentarse. Y así comenzó ...
... y el hallazgo del ingeniero Walter
El año 1934 en la historia europea estuvo marcado por bastantes eventos. Algunos de ellos entusiasmaron a cientos de miles de personas, otros pasaron en silencio e imperceptiblemente. Por el primero, el término "ciencia aria" en Alemania ciertamente puede ser atribuido. En cuanto a la segunda, fue la repentina desaparición de la prensa abierta de todas las referencias al peróxido de hidrógeno. Las razones de esta extraña pérdida se hicieron evidentes solo después de la aplastante derrota del "Reich de mil años".
Todo comenzó con una idea que Helmut Walter, el propietario de una pequeña fábrica en Kiel para la producción de instrumentos de precisión, equipos de investigación y reactivos para institutos alemanes, había pensado. Un hombre que era capaz, erudito y, sobre todo, emprendedor. Señaló que el peróxido de hidrógeno concentrado puede persistir durante bastante tiempo en presencia incluso de pequeñas cantidades de sustancias estabilizadoras, como, por ejemplo, el ácido fosfórico o sus sales. El ácido úrico resultó ser un estabilizador particularmente efectivo: 30 g de ácido úrico fue suficiente para estabilizar 1 L de un peróxido altamente concentrado. Pero la introducción de otras sustancias, catalizadores de descomposición, conduce a la rápida descomposición de sustancias con la liberación de grandes cantidades de oxígeno. Por lo tanto, se presentó la tentadora perspectiva de regular el proceso de descomposición con productos químicos bastante económicos y simples.
En sí, todo esto ha sido conocido durante mucho tiempo, pero, además, Walter llamó la atención al otro lado del proceso. Reacción de descomposición del peróxido.
El proceso es exotérmico y se acompaña de la liberación de una cantidad bastante significativa de energía, aproximadamente 197 kJ de calor. Esto es mucho, tanto que es suficiente para hervir dos veces y media más agua que la que se forma durante la descomposición del peróxido. No es sorprendente que toda la masa se convirtiera instantáneamente en una nube de gas sobrecalentado. Pero este es un gas de vapor ya hecho, el fluido de trabajo de las turbinas. Si esta mezcla sobrecalentada se envía a las cuchillas, obtendremos un motor que puede funcionar en cualquier lugar, incluso donde hay una falta crónica de aire. Por ejemplo, en un submarino ...
Kiel era el puesto de avanzada de la construcción naval submarina alemana, y la idea de un motor submarino para el peróxido de hidrógeno capturó a Walter. Ella atrajo su novedad, y además, el ingeniero Walter estaba lejos de ser una desordenada. Era muy consciente de que, en las condiciones de la dictadura fascista, el camino más corto hacia la prosperidad era trabajar para los departamentos militares.
Ya en 1933, Walter realizó un estudio independiente del potencial energético de las soluciones. Н2O2. Hizo un gráfico de las características termofísicas básicas de la concentración de la solución. Y eso es lo que descubrí.
Soluciones que contienen 40-65% Н2O2Mientras se descomponen, se calientan notablemente, pero no lo suficiente como para formar un gas de alta presión. Cuando se libera mucho más la descomposición de soluciones de calor más concentradas: toda el agua se evapora sin dejar residuos y la energía residual se gasta completamente en calentar el vapor de gas. Y qué más es muy importante; cada concentración correspondía a una cantidad estrictamente definida de calor generado. Y una cantidad estrictamente definida de oxígeno. Y finalmente, el tercer peróxido de hidrógeno, incluso estabilizado, se descompone casi instantáneamente bajo la acción de los permanganatos de potasio. KMnO4 o calcio Ca (MnO4)2.
Walter pudo ver un campo de aplicación completamente nuevo de una sustancia conocida durante más de cien años. Y estudió esta sustancia desde el punto de vista del uso previsto. Cuando llevó sus ideas a los círculos militares más altos, recibió una orden inmediata: clasificar todo lo que de alguna manera está relacionado con el peróxido de hidrógeno. En adelante, la documentación técnica y la correspondencia incluyeron "aurol", "oxylin", "combustible T", pero el peróxido de hidrógeno generalmente no se conoce.
En 1936, Walter introdujo el liderazgo submarino. flota la primera instalación, que funcionó según el principio indicado, que, a pesar de la temperatura bastante alta, se denominó "frío". La turbina compacta y liviana desarrolló una potencia de 4000 hp en el stand, cumpliendo plenamente con las expectativas del diseñador.
Los productos de reacción de la descomposición de una solución altamente concentrada de peróxido de hidrógeno se introdujeron en la turbina, que hizo girar la hélice a través de una caja de engranajes de reducción, y luego se llevaron por la borda.
A pesar de la obvia simplicidad de tal solución, surgieron algunos problemas (¡y dónde más sin ellos!). Por ejemplo, se encontró que el polvo, el óxido, los álcalis y otras impurezas también son catalizadores y aceleran (y, lo que es peor, impredecible) la descomposición del peróxido, lo que crea el peligro de una explosión. Por lo tanto, se usaron recipientes elásticos hechos de material sintético para almacenar la solución de peróxido. Dichos tanques se planificaron para colocarse fuera del casco robusto, lo que hizo posible utilizar de manera racional los volúmenes libres de espacio entre envolturas y, además, crear un soporte de solución de peróxido frente a la bomba de instalación debido a la presión del agua exterior.
Pero otro problema era mucho más difícil. El oxígeno contenido en los gases de escape es bastante poco soluble en agua, y traiciona traicionamente la ubicación de la embarcación, dejando un rastro de burbujas en la superficie. Y esto a pesar del hecho de que el gas "inútil" es una sustancia vital para un barco diseñado para estar lo más profundo posible.
La idea de usar oxígeno como fuente de oxidación del combustible era tan obvia que Walter asumió el diseño paralelo del motor trabajando en el "ciclo caliente". En esta realización, se suministró combustible fósil a la cámara de descomposición, que se quemó en oxígeno no utilizado previamente. La capacidad de la instalación aumentó considerablemente y, además, la consecuencia disminuyó, ya que el producto de la combustión, el dióxido de carbono, es mucho mejor que el oxígeno disuelto en el agua.
Walter era consciente de las deficiencias del proceso de "frío", pero las soportó, ya que entendió que de manera constructiva tal planta de energía sería desproporcionadamente más simple que durante el ciclo "caliente", lo que significa que puede construir un barco mucho más rápido y demostrar sus méritos. .
En 1937, Walter informó los resultados de sus experimentos al liderazgo de la Marina alemana y les aseguró a todos la posibilidad de crear submarinos con instalaciones de turbinas de ciclo combinado con una velocidad sumergida de más de nodos 20 que nunca se habían visto antes. Como resultado de la reunión, se decidió crear un submarino experimental. En el curso de su diseño, se resolvieron problemas relacionados no solo con el uso de una planta de energía inusual.
Por lo tanto, la velocidad de diseño del golpe bajo el agua hizo que las líneas del casco utilizadas anteriormente fueran inaceptables. Aquí, los fabricantes de aviones ayudaron a los navegantes: varios modelos de casco fueron probados en un túnel de viento. Además, se utilizaron volantes dobles modelados en los timones de los aviones Junkers-52 para mejorar la capacidad de control.
En 1938, el primer submarino experimental del mundo con una planta de energía para peróxido de hidrógeno con un desplazamiento de 80 t, designado V-80, se colocó en Kiel. Las pruebas realizadas en el año 1940 quedaron literalmente aturdidas: una turbina relativamente simple y liviana con una potencia 2000. ¡Permitió que el submarino desarrollara la velocidad del nodo 28,1 bajo el agua! Es cierto que era necesario pagar por una velocidad sin precedentes con un rango de crucero insignificante: había suficientes reservas de peróxido de hidrógeno para una media a dos horas.
Para Alemania durante la Segunda Guerra Mundial, los submarinos fueron armas Estratégico, porque solo con su ayuda podría causar un daño significativo a la economía de Inglaterra. Por lo tanto, ya en 1941, comienza el desarrollo y luego la construcción del submarino V-300 con una turbina de ciclo combinado que opera en un ciclo "caliente".
El barco V-300 (o U-791 - recibió tal designación literal-digital) tenía dos sistemas de propulsión (más precisamente, tres): una turbina de gas de Walter, un motor diesel y motores eléctricos. Un híbrido tan inusual apareció como resultado de la comprensión de que la turbina, de hecho, es un dispositivo de poscombustión. El alto consumo de componentes de combustible hizo que no fuera económico realizar largos cruces "inactivos" o silenciosos "sigilosamente" a las naves enemigas. Pero era simplemente indispensable para abandonar rápidamente la posición de ataque, cambiar el lugar de ataque u otras situaciones cuando "olía frito".
U-791 nunca se completó, e inmediatamente puso cuatro submarinos experimentales de combate de dos series: Wa-201 (Wa - Walter) y Wk-202 (Wk - Walter-Krupp) de varias compañías de construcción naval. En cuanto a sus plantas de energía, eran idénticas, pero diferían en el plumaje del forraje y en algunos elementos de los cortes y contornos del casco. A partir de 1943, comenzaron sus pruebas, que fueron difíciles, pero al final de 1944. Todos los principales problemas técnicos quedaron atrás. En particular, el U-792 (serie Wa-201) se probó en todo el rango de crucero, cuando, con un suministro de peróxido de hidrógeno 40, se sometió al dispositivo de poscombustión durante casi cuatro horas y media y mantuvo la velocidad del nodo 19,5 durante cuatro horas.
Estas cifras impresionaron tanto a la administración de Kriegsmarine que, no esperando el final de las pruebas de submarinos experimentados, en enero se emitió una orden a 1943 de la industria para construir los barcos 12 de dos series: XVIIB y XVIIG. Con un desplazamiento de 236 / 259 t, tenían una unidad diesel-eléctrica con una salida de 210 / 77 hp, lo que les permitió moverse a velocidades de nudos de 9 / 5. En el caso de necesidad de combate, se activaron dos PSTU con una potencia total de 5000 hp, lo que hizo posible desarrollar una velocidad de golpe bajo el agua en los nodos de 26.
En resumen, la operación PSTU se ve así [10]. Usando una bomba de tres pasos, se suministró combustible diesel, peróxido de hidrógeno y agua pura a través del regulador de posición 4 para alimentar la mezcla a la cámara de combustión; cuando la bomba está funcionando a 24000 rpm el suministro de la mezcla alcanzó los siguientes volúmenes: combustible - 1,845 metros cúbicos / hora, peróxido de hidrógeno - 9,5 metros cúbicos / hora, agua - 15,85 metros cúbicos / hora. Los tres componentes anteriores de la mezcla se dispensaron utilizando el regulador de posición 4 del suministro de mezcla en la relación de peso 1: 9: 10, que también regulaba el componente 4 - agua de mar, que compensa la diferencia en el peso del peróxido de hidrógeno y el agua en las cámaras de regulación. Los elementos reguladores del regulador de posición 4 fueron impulsados por un motor eléctrico HP 0,5. y proporcionó el caudal requerido de la mezcla.
Después del regulador de posición 4, el peróxido de hidrógeno entró en la cámara de descomposición catalítica a través de las aberturas en la tapa de este dispositivo; en cuyo tamiz había un catalizador: cubos de cerámica o gránulos tubulares de aproximadamente 1 cm de largo, impregnados con solución de permanganato de calcio. El gas de vapor se calentó a una temperatura de 485 grados Celsius; 1 kg de elementos catalizadores pasados hasta 720 kg de peróxido de hidrógeno por hora a una presión de atmósferas 30.
Después de la cámara de descomposición, entró en la cámara de combustión de alta presión hecha de acero endurecido fuerte. Los canales de entrada eran seis boquillas, cuyas aberturas laterales servían para el paso del gas de vapor y la central para el combustible. La temperatura en la parte superior de la cámara alcanzó 2000 grados Celsius, y en la parte inferior de la cámara descendió a 550-600 grados inyectando agua limpia en la cámara de combustión. Los gases resultantes se alimentaron a la turbina, después de lo cual la mezcla de gases de escape y vapor entró en el condensador montado en la carcasa de la turbina. Con la ayuda de un sistema de enfriamiento por agua, la temperatura de la mezcla en la salida se redujo a 95 grados Celsius, el condensado se recogió en el tanque de condensado y se introdujo en los enfriadores de agua de mar utilizando una bomba de drenaje de condensado, utilizando agua de mar que fluye para enfriarse mientras el bote se movía en una posición sumergida. Como resultado del paso a través de los refrigeradores, la temperatura del agua producida disminuyó de 95 a 35 grados Celsius, y regresó a través de la tubería como agua pura para la cámara de combustión. Los restos de la mezcla gas-vapor en forma de dióxido de carbono y vapor a presión. Las atmósferas 6 se tomaron del tanque de condensado con un separador de gas y se eliminaron por la borda. El dióxido de carbono se disuelve relativamente rápidamente en el agua de mar, sin dejar rastro notable en la superficie del agua.
Como puede ver, incluso en una presentación tan popular, PGTU no parece un dispositivo simple, que requería la participación de ingenieros y trabajadores altamente calificados para su construcción. La construcción de submarinos con PGTU se llevó a cabo en una atmósfera de absoluto secreto. En los buques se permite un círculo estrictamente limitado de personas en las listas acordadas en los casos más altos de la Wehrmacht. En los puestos de control se encontraban gendarmes disfrazados de bomberos ... Paralelamente, aumentó la capacidad de producción. Si en 1939, Alemania produjo 6800 toneladas de peróxido de hidrógeno (en términos de 80% de solución), entonces en 1944, ya 24 000 toneladas, y la capacidad adicional se construyó en 90000 toneladas por año.
No teniendo aún submarinos militares completos de la Universidad Técnica del Estado de Perm, sin tener experiencia en su uso de combate, el Gran Almirante Doenitz transmitía:
Dönitz se hizo eco por el comentarista estatal Fritsche. Fue aún más franco y prometió a la nación "una guerra total de submarinos con la participación de submarinos completamente nuevos contra los cuales el enemigo estará indefenso".
Me pregunto si Karl Doenitz recordó estas fuertes promesas durante esos años 10 que tuvo que pasar en la prisión de Spandau bajo la sentencia del Tribunal de Nuremberg.
La final de estos prometedores submarinos fue deplorable: durante todo el tiempo solo 5 se construyó (según otros datos, 11) barcos de la Universidad Técnica del Estado de Walter, de los cuales solo tres se probaron y se alistaron en la flota. Al no tener una tripulación que no hiciera una sola salida de combate, se inundaron después de la capitulación de Alemania. Dos de ellos, inundados en el área de aguas poco profundas en la zona de ocupación británica, fueron luego levantados y enviados: U-1406 a los EE. UU., Y U-1407 al Reino Unido. Allí, los expertos han estudiado cuidadosamente estos submarinos, y los británicos incluso realizaron pruebas a gran escala.
La herencia nazi en Inglaterra ...
Los barcos de Walter enviados a Inglaterra no fueron para chatarra. Por el contrario, la amarga experiencia de las dos guerras mundiales pasadas en el mar inculcó la confianza británica en la prioridad absoluta de las fuerzas antisubmarinas. Entre otras cosas, el Almirantazgo consideró la creación de un submarino especial antisubmarino. Se suponía que debían desplegarse en los accesos a las bases del enemigo, donde debían atacar a los submarinos enemigos que se dirigían al mar. Pero para esto, los submarinos antisubmarinos tenían que tener dos cualidades importantes: la capacidad de estar en secreto bajo la nariz del enemigo durante mucho tiempo y, al menos, desarrollar altas velocidades para un rápido acercamiento del enemigo y su ataque repentino. Y los alemanes les presentaron un buen comienzo: RPD y turbina de gas. La mayor atención se centró en PGTU, como un sistema completamente autónomo, que, además, proporcionaba velocidades verdaderamente submarinas fantásticas para esa época.
El U-1407 alemán fue escoltado a Inglaterra por el equipo alemán, a quien se advirtió sobre la pena de muerte en caso de sabotaje. Helmut Walter también fue entregado allí. El U-1407 restaurado se inscribió en la Armada con el nombre de "Meteorite". Sirvió a 1949 g, después de lo cual fue retirada de la flota y desmantelada por metal en 1950.
Más tarde, en 1954-55. Los británicos construyeron dos submarinos experimentales del mismo tipo, "Explorer" y "Excalibur", de diseño propio. Sin embargo, los cambios se referían solo a la apariencia externa y al diseño interno, en cuanto a la Universidad Técnica del Estado de Perm, se mantuvo prácticamente en su forma original.
Ambos barcos no se convirtieron en los progenitores de algo nuevo en la flota inglesa. El único logro es que los nodos de viaje subacuáticos 25 recibieron las pruebas del Explorer, lo que dio a los británicos una razón para decirle a todo el mundo su prioridad en este récord mundial. El precio de este registro también fue récord: fallas permanentes, problemas, incendios, explosiones llevaron al hecho de que la mayor parte del tiempo pasaban en los muelles y talleres en reparación que en alzas y pruebas. Y esto sin contar el lado puramente financiero: una hora de funcionamiento de "Explorer" cuesta libras esterlinas en 5000, que es igual a 12,5 kg de oro a la tasa de ese tiempo. Fueron excluidos de la flota en 1962 ("Explorer") y en 1965 ("Excalibur") años con una característica mortal de uno de los submarinistas británicos: "¡Lo mejor que puedes hacer con el peróxido de hidrógeno es interesar a los adversarios potenciales en él!"
... y en la URSS]
La Unión Soviética, a diferencia de los aliados, no recibió los barcos de la serie XXVI, al igual que la documentación técnica sobre estos desarrollos: los "aliados" se mantuvieron fieles a sí mismos, una vez más escondiendo un sabroso bocado. Pero la información, y bastante extensa, sobre estas novedades fallidas de Hitler en la URSS estaba disponible. Dado que los químicos rusos y soviéticos siempre estuvieron a la vanguardia de la ciencia química mundial, la decisión de estudiar las posibilidades de un motor tan interesante sobre una base puramente química se tomó rápidamente. Las agencias de inteligencia lograron encontrar y reunir a un grupo de especialistas alemanes que habían trabajado anteriormente en este campo y expresaron su deseo de continuar con ellos en el antiguo enemigo. En particular, tal deseo fue expresado por uno de los diputados de Helmut Walter, un tal Franz Statecki. Statezky y el grupo de "inteligencia técnica" para la exportación de tecnología militar de Alemania bajo el liderazgo del Almirante LA Korshunova, encontró en Alemania la firma "Bruner-Kanis-Reider", que fue un accesorio en la fabricación de las plantas de turbinas de Walter.
Para copiar el submarino alemán con la central eléctrica de Walter, primero en Alemania y luego en la URSS bajo el liderazgo de A.A. Antipin fue creada por la Oficina de Antipin, una organización de la cual los esfuerzos del diseñador principal de submarinos (capitán I rango AA Antipin) formaron el LMBB Rubin y el SPMB Malakhit.
La tarea de la oficina era estudiar y reproducir los logros de los alemanes en nuevos submarinos (turbinas de diesel, electricidad, vapor y gas), pero la tarea principal era repetir las velocidades de los submarinos alemanes con el ciclo de Walter.
Como resultado del trabajo realizado, fue posible restaurar completamente la documentación, la fabricación (en parte de Alemania, en parte de las unidades de nueva fabricación) y probar la instalación de turbinas de vapor y gas de barcos alemanes de la serie XXVI.
Después de eso, se decidió construir un submarino soviético con el motor de Walter. Sujeto desarrollo de submarinos con PSTU Walter llamó al proyecto 617.
Alexander Tyklin, describiendo la biografía de Antipin, escribió:
Al diseñar el C-99 (este número recibió este barco), se tuvo en cuenta la experiencia soviética y extranjera en la creación de motores individuales. El proyecto de bosquejo previo se completó a finales de 1947 del año. El bote tenía compartimentos 6, la turbina estaba ubicada en un compartimento 5 hermético y deshabitado, el panel de control PSTU, un generador diesel y mecanismos auxiliares estaban montados en 4, que también tenía ventanas especiales para monitorear la turbina. El combustible era 103 T de peróxido de hidrógeno, combustible diesel - 88,5 T y combustible especial para la turbina - 13,9 T. Todos los componentes estaban en bolsas especiales y tanques fuera del casco robusto. Una novedad, a diferencia de los desarrollos alemanes y británicos, fue el uso de no óxido de manganeso MnO2 como catalizador, no de permanganato de potasio (calcio). Siendo un sólido, se aplicó fácilmente a las rejillas y las rejillas, no se perdió en el proceso, tomó mucho menos espacio que las soluciones y no se descompuso con el tiempo. En todos los demás aspectos, PSTU era una copia del motor Walter.
El C-99 fue considerado como un explosivo desde el principio. Se resolvió la solución de problemas relacionados con la alta velocidad submarina: la forma del casco, la capacidad de control, la estabilidad del movimiento. Los datos acumulados durante su operación permitieron diseñar racionalmente los rompehielos nucleares de primera generación.
En 1956 - 1958, los grandes barcos del proyecto 643 se diseñaron con un desplazamiento de superficie de 1865 toneladas y ya con dos PGTU que debían proporcionar a la embarcación una velocidad submarina en el nodo 22. Sin embargo, en relación con la creación del proyecto de diseño de los primeros submarinos soviéticos con plantas de energía nuclear, el proyecto se cerró. Pero la investigación del PSTU en los barcos C-99 no se detuvo, pero se transfirió a la corriente principal para considerar la posibilidad de usar el motor Walter en el torpedo gigante desarrollado T-15 con carga atómica propuesta por Sakharov para la destrucción de las bases navales y los puertos de los EE. UU. Se suponía que el T-15 tenía una longitud de 24 m, un recorrido bajo el agua hasta millas 40-50, y tenía una ojiva termonuclear capaz de causar un tsunami artificial para destruir las ciudades costeras de EE. UU. Afortunadamente, este proyecto también fue abandonado.
El peligro del peróxido de hidrógeno no dejó de afectar a la armada soviética. 17 May 1959, se produjo un accidente en él, una explosión en la sala de máquinas. El barco milagrosamente no murió, pero su restauración fue considerada imprudente. El barco pasó por chatarra.
En el futuro, PSTU no recibió distribución en la construcción naval submarina ni en la URSS ni en el extranjero. Los avances en la energía nuclear han resuelto con más éxito el problema de los potentes motores submarinos que no requieren oxígeno.
Pero antes de pasar a la parte principal, el autor desea aclarar dos puntos. El primero es el título del artículo. Había muchas opciones, pero al final se decidió usar el título de una de las publicaciones escritas por el ingeniero-capitán de la segunda fila de L.S. Shapiro, como el más claro, cumple no solo el contenido, sino también las circunstancias que acompañaron la introducción del peróxido de hidrógeno en la práctica militar.
El segundo es ¿por qué el autor estaba interesado en esta sustancia en particular? O más bien, ¿qué le interesó exactamente? Curiosamente, su destino es completamente paradójico en el ámbito militar. El hecho es que el peróxido de hidrógeno tiene un conjunto completo de cualidades que, al parecer, predecían una brillante carrera militar. Y, por otro lado, todas estas cualidades resultaron ser completamente inaplicables para su uso como suministro militar. Bueno, para no llamarlo absolutamente inadecuado, por el contrario, se usó, y bastante ampliamente. Pero, por otro lado, no sucedió nada extraordinario de estos intentos: el peróxido de hidrógeno no puede presumir de un historial tan impresionante como los nitratos o los hidrocarburos. Resultó ser el culpable ... Sin embargo, no nos apresuremos. Echemos un vistazo a algunos de los momentos más interesantes y dramáticos de los militares. historias Peróxido, y las conclusiones de cada uno de los lectores lo hará usted mismo. Y dado que cada historia tiene su comienzo, nos familiarizaremos con las circunstancias del nacimiento del héroe de la historia.
La apertura del profesor Tenar ...
Fuera de la ventana había un día claro y helado de 1818 del año. Un grupo de estudiantes de química de la Escuela Politécnica de París llenó apresuradamente a la audiencia. No había gente dispuesta a perderse la conferencia del famoso profesor de la escuela y la famosa Sorbonne (Universidad de París) Jean Louis Tenard: cada una de sus actividades fue un viaje inusual y emocionante al mundo de la ciencia asombrosa. Y ahora, abriendo la puerta, un profesor entró en la audiencia con un ligero y ligero andar (un tributo a los antepasados de Gascon).
Por costumbre, asintiendo con la cabeza a la audiencia, rápidamente se acercó a una larga mesa de demostración y le dijo algo al viejo entrenador Lesho. Luego, al llegar al departamento, miró a los estudiantes y comenzó silenciosamente:- Cuando un marinero grita “¡Tierra!” Desde el mástil delantero de la fragata, y por primera vez el capitán ve una costa desconocida a través de un telescopio, este es un gran momento en la vida de un navegante. ¿Pero no es el momento tan bueno cuando el químico encuentra partículas de una sustancia nueva, hasta ahora desconocida, en el fondo del matraz?
Tenar bajó del púlpito y caminó hacia la mesa de demostración, en la que Lesho ya había logrado colocar un dispositivo simple.
"A la química le gusta la simplicidad", continuó Tenar. - Recuerda esto, caballeros. Sólo hay dos vasos de vidrio, externo e interno. Hay nieve entre ellos: una nueva sustancia prefiere aparecer a baja temperatura. Se vierte ácido sulfúrico al 6% diluido en el recipiente interno. Ahora hace casi tanto frío como la nieve. ¿Qué sucede si tiro una pizca de óxido de bario en el ácido? El ácido sulfúrico y el óxido de bario darán agua inocua y un precipitado blanco - sulfato de bario. Todo el mundo sabe eso.
H2SO4 + BaO = BaSO4 + H2O
- ¡Pero ahora pido atención! Nos acercamos a orillas desconocidas, y ahora desde el mástil delantero se escuchará un grito de "¡Tierra!" No estoy lanzando óxido en ácido, sino en peróxido de bario, una sustancia que se produce cuando el bario se quema con un exceso de oxígeno.
El público estaba tan callado que se escuchaba claramente la respiración pesada de un frío de Lesho. Tenar, agitando cuidadosamente el ácido con una varilla de vidrio, lentamente, poco a poco, vertió peróxido de bario en el recipiente.
"Filtraremos el precipitado, el habitual sulfato de bario", dijo el profesor, vertiendo agua del recipiente interior en el matraz.
H2SO4 + BaO2 = BaSO4 + H2O2
- Esta sustancia es como el agua, ¿verdad? ¡Pero esto es agua extraña! Le lanzo un trozo de óxido ordinario (Lesho, ¡antorcha!), Y observo el destello apenas brillante. ¡Agua que soporta la quema!
- Esta es agua especial. Tiene el doble de oxígeno de lo normal. El agua es óxido de hidrógeno, y este líquido es peróxido de hidrógeno. Pero me gusta otro nombre - "agua oxidada". Y por la derecha del descubridor, prefiero este nombre.
- Cuando el navegante abre una tierra desconocida, él ya sabe: algún día las ciudades crecerán, se establecerán caminos. Nosotros, los químicos, nunca podemos estar seguros del destino de nuestros descubrimientos. ¿Qué le espera a una nueva sustancia a lo largo del siglo? Quizás el mismo uso generalizado que el ácido sulfúrico o clorhídrico. Y tal vez el olvido completo - como innecesario ...
La audiencia ha susurrado.
Pero Tenar continuó:
- Y, sin embargo, confío en el gran futuro del "agua oxidada", porque contiene una gran cantidad de "aire que da vida": el oxígeno. Y, lo más importante, es muy fácil diferenciarse de este tipo de agua. Esto solo infunde confianza en el futuro del "agua oxidada". Agricultura, artesanía, medicina y manufactura, ¡y ni siquiera sé dónde se utilizará el "agua oxidada"! El hecho de que hoy todavía cabe en el frasco, mañana puede entrar poderosamente en cada casa.
El profesor Tenar descendió lentamente desde el púlpito.
Soñador parisino ingenuo ... Humanista convencido, Tenar siempre creyó que la ciencia debería traer beneficios a la humanidad, hacer la vida más fácil y hacerla más fácil y más feliz. Incluso teniendo constantemente ante sus ojos ejemplos de la naturaleza opuesta, creía piadosamente en el gran y pacífico futuro de su descubrimiento. A veces empiezas a creer en la justicia de decir "La felicidad está en la ignorancia" ...
Sin embargo, el comienzo de la carrera del peróxido de hidrógeno fue bastante pacífico. Trabajaba regularmente en fábricas textiles, blanqueando hilos y ropa de cama; en laboratorios, oxidando moléculas orgánicas y ayudando a obtener nuevas sustancias que no existen en la naturaleza; comenzó a dominar las salas médicas, estableciéndose con confianza como un antiséptico local.
Pero pronto salieron a la luz algunos aspectos negativos, uno de los cuales resultó ser una estabilidad baja: podría existir solo en soluciones de concentración relativamente baja. Y como es habitual, una vez que la concentración no le conviene, debe aumentarse. Y así comenzó ...
... y el hallazgo del ingeniero Walter
El año 1934 en la historia europea estuvo marcado por bastantes eventos. Algunos de ellos entusiasmaron a cientos de miles de personas, otros pasaron en silencio e imperceptiblemente. Por el primero, el término "ciencia aria" en Alemania ciertamente puede ser atribuido. En cuanto a la segunda, fue la repentina desaparición de la prensa abierta de todas las referencias al peróxido de hidrógeno. Las razones de esta extraña pérdida se hicieron evidentes solo después de la aplastante derrota del "Reich de mil años".
Todo comenzó con una idea que Helmut Walter, el propietario de una pequeña fábrica en Kiel para la producción de instrumentos de precisión, equipos de investigación y reactivos para institutos alemanes, había pensado. Un hombre que era capaz, erudito y, sobre todo, emprendedor. Señaló que el peróxido de hidrógeno concentrado puede persistir durante bastante tiempo en presencia incluso de pequeñas cantidades de sustancias estabilizadoras, como, por ejemplo, el ácido fosfórico o sus sales. El ácido úrico resultó ser un estabilizador particularmente efectivo: 30 g de ácido úrico fue suficiente para estabilizar 1 L de un peróxido altamente concentrado. Pero la introducción de otras sustancias, catalizadores de descomposición, conduce a la rápida descomposición de sustancias con la liberación de grandes cantidades de oxígeno. Por lo tanto, se presentó la tentadora perspectiva de regular el proceso de descomposición con productos químicos bastante económicos y simples.
En sí, todo esto ha sido conocido durante mucho tiempo, pero, además, Walter llamó la atención al otro lado del proceso. Reacción de descomposición del peróxido.
2 H2O2 = 2 H2O + o2
El proceso es exotérmico y se acompaña de la liberación de una cantidad bastante significativa de energía, aproximadamente 197 kJ de calor. Esto es mucho, tanto que es suficiente para hervir dos veces y media más agua que la que se forma durante la descomposición del peróxido. No es sorprendente que toda la masa se convirtiera instantáneamente en una nube de gas sobrecalentado. Pero este es un gas de vapor ya hecho, el fluido de trabajo de las turbinas. Si esta mezcla sobrecalentada se envía a las cuchillas, obtendremos un motor que puede funcionar en cualquier lugar, incluso donde hay una falta crónica de aire. Por ejemplo, en un submarino ...
Kiel era el puesto de avanzada de la construcción naval submarina alemana, y la idea de un motor submarino para el peróxido de hidrógeno capturó a Walter. Ella atrajo su novedad, y además, el ingeniero Walter estaba lejos de ser una desordenada. Era muy consciente de que, en las condiciones de la dictadura fascista, el camino más corto hacia la prosperidad era trabajar para los departamentos militares.
Ya en 1933, Walter realizó un estudio independiente del potencial energético de las soluciones. Н2O2. Hizo un gráfico de las características termofísicas básicas de la concentración de la solución. Y eso es lo que descubrí.
Soluciones que contienen 40-65% Н2O2Mientras se descomponen, se calientan notablemente, pero no lo suficiente como para formar un gas de alta presión. Cuando se libera mucho más la descomposición de soluciones de calor más concentradas: toda el agua se evapora sin dejar residuos y la energía residual se gasta completamente en calentar el vapor de gas. Y qué más es muy importante; cada concentración correspondía a una cantidad estrictamente definida de calor generado. Y una cantidad estrictamente definida de oxígeno. Y finalmente, el tercer peróxido de hidrógeno, incluso estabilizado, se descompone casi instantáneamente bajo la acción de los permanganatos de potasio. KMnO4 o calcio Ca (MnO4)2.
Walter pudo ver un campo de aplicación completamente nuevo de una sustancia conocida durante más de cien años. Y estudió esta sustancia desde el punto de vista del uso previsto. Cuando llevó sus ideas a los círculos militares más altos, recibió una orden inmediata: clasificar todo lo que de alguna manera está relacionado con el peróxido de hidrógeno. En adelante, la documentación técnica y la correspondencia incluyeron "aurol", "oxylin", "combustible T", pero el peróxido de hidrógeno generalmente no se conoce.
Un diagrama esquemático de una unidad de turbina de ciclo combinado que funciona en un ciclo "frío": 1 - hélice; 2 - caja de cambios; 3 - turbina; 4 - separador; 5 - cámara de descomposición; 6 - válvula de control; 7 - bomba eléctrica de solución de peróxido; 8 - contenedores de solución de peróxido elástico; 9 es una válvula de retención para eliminar los productos de descomposición de peróxido al agua.
En 1936, Walter introdujo el liderazgo submarino. flota la primera instalación, que funcionó según el principio indicado, que, a pesar de la temperatura bastante alta, se denominó "frío". La turbina compacta y liviana desarrolló una potencia de 4000 hp en el stand, cumpliendo plenamente con las expectativas del diseñador.
Los productos de reacción de la descomposición de una solución altamente concentrada de peróxido de hidrógeno se introdujeron en la turbina, que hizo girar la hélice a través de una caja de engranajes de reducción, y luego se llevaron por la borda.
A pesar de la obvia simplicidad de tal solución, surgieron algunos problemas (¡y dónde más sin ellos!). Por ejemplo, se encontró que el polvo, el óxido, los álcalis y otras impurezas también son catalizadores y aceleran (y, lo que es peor, impredecible) la descomposición del peróxido, lo que crea el peligro de una explosión. Por lo tanto, se usaron recipientes elásticos hechos de material sintético para almacenar la solución de peróxido. Dichos tanques se planificaron para colocarse fuera del casco robusto, lo que hizo posible utilizar de manera racional los volúmenes libres de espacio entre envolturas y, además, crear un soporte de solución de peróxido frente a la bomba de instalación debido a la presión del agua exterior.
Pero otro problema era mucho más difícil. El oxígeno contenido en los gases de escape es bastante poco soluble en agua, y traiciona traicionamente la ubicación de la embarcación, dejando un rastro de burbujas en la superficie. Y esto a pesar del hecho de que el gas "inútil" es una sustancia vital para un barco diseñado para estar lo más profundo posible.
La idea de usar oxígeno como fuente de oxidación del combustible era tan obvia que Walter asumió el diseño paralelo del motor trabajando en el "ciclo caliente". En esta realización, se suministró combustible fósil a la cámara de descomposición, que se quemó en oxígeno no utilizado previamente. La capacidad de la instalación aumentó considerablemente y, además, la consecuencia disminuyó, ya que el producto de la combustión, el dióxido de carbono, es mucho mejor que el oxígeno disuelto en el agua.
Walter era consciente de las deficiencias del proceso de "frío", pero las soportó, ya que entendió que de manera constructiva tal planta de energía sería desproporcionadamente más simple que durante el ciclo "caliente", lo que significa que puede construir un barco mucho más rápido y demostrar sus méritos. .
En 1937, Walter informó los resultados de sus experimentos al liderazgo de la Marina alemana y les aseguró a todos la posibilidad de crear submarinos con instalaciones de turbinas de ciclo combinado con una velocidad sumergida de más de nodos 20 que nunca se habían visto antes. Como resultado de la reunión, se decidió crear un submarino experimental. En el curso de su diseño, se resolvieron problemas relacionados no solo con el uso de una planta de energía inusual.
Por lo tanto, la velocidad de diseño del golpe bajo el agua hizo que las líneas del casco utilizadas anteriormente fueran inaceptables. Aquí, los fabricantes de aviones ayudaron a los navegantes: varios modelos de casco fueron probados en un túnel de viento. Además, se utilizaron volantes dobles modelados en los timones de los aviones Junkers-52 para mejorar la capacidad de control.
En 1938, el primer submarino experimental del mundo con una planta de energía para peróxido de hidrógeno con un desplazamiento de 80 t, designado V-80, se colocó en Kiel. Las pruebas realizadas en el año 1940 quedaron literalmente aturdidas: una turbina relativamente simple y liviana con una potencia 2000. ¡Permitió que el submarino desarrollara la velocidad del nodo 28,1 bajo el agua! Es cierto que era necesario pagar por una velocidad sin precedentes con un rango de crucero insignificante: había suficientes reservas de peróxido de hidrógeno para una media a dos horas.
Para Alemania durante la Segunda Guerra Mundial, los submarinos fueron armas Estratégico, porque solo con su ayuda podría causar un daño significativo a la economía de Inglaterra. Por lo tanto, ya en 1941, comienza el desarrollo y luego la construcción del submarino V-300 con una turbina de ciclo combinado que opera en un ciclo "caliente".
Diagrama esquemático de la unidad de turbina de ciclo combinado que opera en el ciclo "caliente": 1 - hélice; 2 - caja de cambios; 3 - turbina; 4 - motor de remo; 5 - separador; 6 - cámara de combustión; 7 - dispositivo de encendido; 8 - válvula piloto; 9 - cámara de descomposición; 10 - inyectores de válvula; 11 - interruptor de tres vías; 12 es un regulador de cuatro componentes; 13 - bomba de solución de peróxido de hidrógeno; 14 - bomba de combustible; 15 - bomba de agua; 16 - enfriador de condensado; 17 - bomba de condensado; 18 - condensador de mezcla; 19 - colector de gas; 20 - compresor de dióxido de carbono
El barco V-300 (o U-791 - recibió tal designación literal-digital) tenía dos sistemas de propulsión (más precisamente, tres): una turbina de gas de Walter, un motor diesel y motores eléctricos. Un híbrido tan inusual apareció como resultado de la comprensión de que la turbina, de hecho, es un dispositivo de poscombustión. El alto consumo de componentes de combustible hizo que no fuera económico realizar largos cruces "inactivos" o silenciosos "sigilosamente" a las naves enemigas. Pero era simplemente indispensable para abandonar rápidamente la posición de ataque, cambiar el lugar de ataque u otras situaciones cuando "olía frito".
U-791 nunca se completó, e inmediatamente puso cuatro submarinos experimentales de combate de dos series: Wa-201 (Wa - Walter) y Wk-202 (Wk - Walter-Krupp) de varias compañías de construcción naval. En cuanto a sus plantas de energía, eran idénticas, pero diferían en el plumaje del forraje y en algunos elementos de los cortes y contornos del casco. A partir de 1943, comenzaron sus pruebas, que fueron difíciles, pero al final de 1944. Todos los principales problemas técnicos quedaron atrás. En particular, el U-792 (serie Wa-201) se probó en todo el rango de crucero, cuando, con un suministro de peróxido de hidrógeno 40, se sometió al dispositivo de poscombustión durante casi cuatro horas y media y mantuvo la velocidad del nodo 19,5 durante cuatro horas.
Estas cifras impresionaron tanto a la administración de Kriegsmarine que, no esperando el final de las pruebas de submarinos experimentados, en enero se emitió una orden a 1943 de la industria para construir los barcos 12 de dos series: XVIIB y XVIIG. Con un desplazamiento de 236 / 259 t, tenían una unidad diesel-eléctrica con una salida de 210 / 77 hp, lo que les permitió moverse a velocidades de nudos de 9 / 5. En el caso de necesidad de combate, se activaron dos PSTU con una potencia total de 5000 hp, lo que hizo posible desarrollar una velocidad de golpe bajo el agua en los nodos de 26.
La figura es convencionalmente, esquemáticamente, sin observar la escala, se muestra el dispositivo de un submarino con PGTU (se muestra una de las dos instalaciones de este tipo). Alguna notación: 5 - cámara de combustión; 6 - dispositivo de encendido; 11 - cámara de descomposición de peróxido; 16 - bomba de tres componentes; 17 - bomba de combustible; 18 - bomba de agua (por materiales http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/korabli_vmf_velikoy_otechestvennoy_voynyi_1972/v_nadejde_na_totalnuyu_voynu)
En resumen, la operación PSTU se ve así [10]. Usando una bomba de tres pasos, se suministró combustible diesel, peróxido de hidrógeno y agua pura a través del regulador de posición 4 para alimentar la mezcla a la cámara de combustión; cuando la bomba está funcionando a 24000 rpm el suministro de la mezcla alcanzó los siguientes volúmenes: combustible - 1,845 metros cúbicos / hora, peróxido de hidrógeno - 9,5 metros cúbicos / hora, agua - 15,85 metros cúbicos / hora. Los tres componentes anteriores de la mezcla se dispensaron utilizando el regulador de posición 4 del suministro de mezcla en la relación de peso 1: 9: 10, que también regulaba el componente 4 - agua de mar, que compensa la diferencia en el peso del peróxido de hidrógeno y el agua en las cámaras de regulación. Los elementos reguladores del regulador de posición 4 fueron impulsados por un motor eléctrico HP 0,5. y proporcionó el caudal requerido de la mezcla.
Después del regulador de posición 4, el peróxido de hidrógeno entró en la cámara de descomposición catalítica a través de las aberturas en la tapa de este dispositivo; en cuyo tamiz había un catalizador: cubos de cerámica o gránulos tubulares de aproximadamente 1 cm de largo, impregnados con solución de permanganato de calcio. El gas de vapor se calentó a una temperatura de 485 grados Celsius; 1 kg de elementos catalizadores pasados hasta 720 kg de peróxido de hidrógeno por hora a una presión de atmósferas 30.
Después de la cámara de descomposición, entró en la cámara de combustión de alta presión hecha de acero endurecido fuerte. Los canales de entrada eran seis boquillas, cuyas aberturas laterales servían para el paso del gas de vapor y la central para el combustible. La temperatura en la parte superior de la cámara alcanzó 2000 grados Celsius, y en la parte inferior de la cámara descendió a 550-600 grados inyectando agua limpia en la cámara de combustión. Los gases resultantes se alimentaron a la turbina, después de lo cual la mezcla de gases de escape y vapor entró en el condensador montado en la carcasa de la turbina. Con la ayuda de un sistema de enfriamiento por agua, la temperatura de la mezcla en la salida se redujo a 95 grados Celsius, el condensado se recogió en el tanque de condensado y se introdujo en los enfriadores de agua de mar utilizando una bomba de drenaje de condensado, utilizando agua de mar que fluye para enfriarse mientras el bote se movía en una posición sumergida. Como resultado del paso a través de los refrigeradores, la temperatura del agua producida disminuyó de 95 a 35 grados Celsius, y regresó a través de la tubería como agua pura para la cámara de combustión. Los restos de la mezcla gas-vapor en forma de dióxido de carbono y vapor a presión. Las atmósferas 6 se tomaron del tanque de condensado con un separador de gas y se eliminaron por la borda. El dióxido de carbono se disuelve relativamente rápidamente en el agua de mar, sin dejar rastro notable en la superficie del agua.
Como puede ver, incluso en una presentación tan popular, PGTU no parece un dispositivo simple, que requería la participación de ingenieros y trabajadores altamente calificados para su construcción. La construcción de submarinos con PGTU se llevó a cabo en una atmósfera de absoluto secreto. En los buques se permite un círculo estrictamente limitado de personas en las listas acordadas en los casos más altos de la Wehrmacht. En los puestos de control se encontraban gendarmes disfrazados de bomberos ... Paralelamente, aumentó la capacidad de producción. Si en 1939, Alemania produjo 6800 toneladas de peróxido de hidrógeno (en términos de 80% de solución), entonces en 1944, ya 24 000 toneladas, y la capacidad adicional se construyó en 90000 toneladas por año.
No teniendo aún submarinos militares completos de la Universidad Técnica del Estado de Perm, sin tener experiencia en su uso de combate, el Gran Almirante Doenitz transmitía:
Llegará el día en que declare a Churchill una nueva guerra submarina. La flota submarina no se rompió por los golpes del 1943 del año. Se hizo más fuerte que antes. El año 1944 será un año difícil, pero un año que traerá un gran éxito.
Dönitz se hizo eco por el comentarista estatal Fritsche. Fue aún más franco y prometió a la nación "una guerra total de submarinos con la participación de submarinos completamente nuevos contra los cuales el enemigo estará indefenso".
Me pregunto si Karl Doenitz recordó estas fuertes promesas durante esos años 10 que tuvo que pasar en la prisión de Spandau bajo la sentencia del Tribunal de Nuremberg.
La final de estos prometedores submarinos fue deplorable: durante todo el tiempo solo 5 se construyó (según otros datos, 11) barcos de la Universidad Técnica del Estado de Walter, de los cuales solo tres se probaron y se alistaron en la flota. Al no tener una tripulación que no hiciera una sola salida de combate, se inundaron después de la capitulación de Alemania. Dos de ellos, inundados en el área de aguas poco profundas en la zona de ocupación británica, fueron luego levantados y enviados: U-1406 a los EE. UU., Y U-1407 al Reino Unido. Allí, los expertos han estudiado cuidadosamente estos submarinos, y los británicos incluso realizaron pruebas a gran escala.
La herencia nazi en Inglaterra ...
Los barcos de Walter enviados a Inglaterra no fueron para chatarra. Por el contrario, la amarga experiencia de las dos guerras mundiales pasadas en el mar inculcó la confianza británica en la prioridad absoluta de las fuerzas antisubmarinas. Entre otras cosas, el Almirantazgo consideró la creación de un submarino especial antisubmarino. Se suponía que debían desplegarse en los accesos a las bases del enemigo, donde debían atacar a los submarinos enemigos que se dirigían al mar. Pero para esto, los submarinos antisubmarinos tenían que tener dos cualidades importantes: la capacidad de estar en secreto bajo la nariz del enemigo durante mucho tiempo y, al menos, desarrollar altas velocidades para un rápido acercamiento del enemigo y su ataque repentino. Y los alemanes les presentaron un buen comienzo: RPD y turbina de gas. La mayor atención se centró en PGTU, como un sistema completamente autónomo, que, además, proporcionaba velocidades verdaderamente submarinas fantásticas para esa época.
El U-1407 alemán fue escoltado a Inglaterra por el equipo alemán, a quien se advirtió sobre la pena de muerte en caso de sabotaje. Helmut Walter también fue entregado allí. El U-1407 restaurado se inscribió en la Armada con el nombre de "Meteorite". Sirvió a 1949 g, después de lo cual fue retirada de la flota y desmantelada por metal en 1950.
Más tarde, en 1954-55. Los británicos construyeron dos submarinos experimentales del mismo tipo, "Explorer" y "Excalibur", de diseño propio. Sin embargo, los cambios se referían solo a la apariencia externa y al diseño interno, en cuanto a la Universidad Técnica del Estado de Perm, se mantuvo prácticamente en su forma original.
Ambos barcos no se convirtieron en los progenitores de algo nuevo en la flota inglesa. El único logro es que los nodos de viaje subacuáticos 25 recibieron las pruebas del Explorer, lo que dio a los británicos una razón para decirle a todo el mundo su prioridad en este récord mundial. El precio de este registro también fue récord: fallas permanentes, problemas, incendios, explosiones llevaron al hecho de que la mayor parte del tiempo pasaban en los muelles y talleres en reparación que en alzas y pruebas. Y esto sin contar el lado puramente financiero: una hora de funcionamiento de "Explorer" cuesta libras esterlinas en 5000, que es igual a 12,5 kg de oro a la tasa de ese tiempo. Fueron excluidos de la flota en 1962 ("Explorer") y en 1965 ("Excalibur") años con una característica mortal de uno de los submarinistas británicos: "¡Lo mejor que puedes hacer con el peróxido de hidrógeno es interesar a los adversarios potenciales en él!"
... y en la URSS]
La Unión Soviética, a diferencia de los aliados, no recibió los barcos de la serie XXVI, al igual que la documentación técnica sobre estos desarrollos: los "aliados" se mantuvieron fieles a sí mismos, una vez más escondiendo un sabroso bocado. Pero la información, y bastante extensa, sobre estas novedades fallidas de Hitler en la URSS estaba disponible. Dado que los químicos rusos y soviéticos siempre estuvieron a la vanguardia de la ciencia química mundial, la decisión de estudiar las posibilidades de un motor tan interesante sobre una base puramente química se tomó rápidamente. Las agencias de inteligencia lograron encontrar y reunir a un grupo de especialistas alemanes que habían trabajado anteriormente en este campo y expresaron su deseo de continuar con ellos en el antiguo enemigo. En particular, tal deseo fue expresado por uno de los diputados de Helmut Walter, un tal Franz Statecki. Statezky y el grupo de "inteligencia técnica" para la exportación de tecnología militar de Alemania bajo el liderazgo del Almirante LA Korshunova, encontró en Alemania la firma "Bruner-Kanis-Reider", que fue un accesorio en la fabricación de las plantas de turbinas de Walter.
Para copiar el submarino alemán con la central eléctrica de Walter, primero en Alemania y luego en la URSS bajo el liderazgo de A.A. Antipin fue creada por la Oficina de Antipin, una organización de la cual los esfuerzos del diseñador principal de submarinos (capitán I rango AA Antipin) formaron el LMBB Rubin y el SPMB Malakhit.La tarea de la oficina era estudiar y reproducir los logros de los alemanes en nuevos submarinos (turbinas de diesel, electricidad, vapor y gas), pero la tarea principal era repetir las velocidades de los submarinos alemanes con el ciclo de Walter.
Como resultado del trabajo realizado, fue posible restaurar completamente la documentación, la fabricación (en parte de Alemania, en parte de las unidades de nueva fabricación) y probar la instalación de turbinas de vapor y gas de barcos alemanes de la serie XXVI.
Después de eso, se decidió construir un submarino soviético con el motor de Walter. Sujeto desarrollo de submarinos con PSTU Walter llamó al proyecto 617.
Alexander Tyklin, describiendo la biografía de Antipin, escribió:
"... Fue el primer submarino de la URSS, que sobrepasó el valor del nodo 18 de la velocidad submarina: durante las horas 6, ¡su velocidad submarina fue más que los nodos 20! El casco proporcionó el doble de la profundidad de inmersión, es decir, a la profundidad de los medidores 200. Pero la principal ventaja del nuevo submarino era su planta de energía, que era una innovación increíble en ese momento. Y no fue por casualidad que los académicos I.V. Kurchatov y A.P. Alexandrov: en preparación para la creación de submarinos nucleares, no pudieron sino encontrarse con el primer submarino en la URSS, que tenía una instalación de turbina. Posteriormente, se tomaron prestadas muchas soluciones de diseño en el desarrollo de plantas de energía nuclear ... "
Al diseñar el C-99 (este número recibió este barco), se tuvo en cuenta la experiencia soviética y extranjera en la creación de motores individuales. El proyecto de bosquejo previo se completó a finales de 1947 del año. El bote tenía compartimentos 6, la turbina estaba ubicada en un compartimento 5 hermético y deshabitado, el panel de control PSTU, un generador diesel y mecanismos auxiliares estaban montados en 4, que también tenía ventanas especiales para monitorear la turbina. El combustible era 103 T de peróxido de hidrógeno, combustible diesel - 88,5 T y combustible especial para la turbina - 13,9 T. Todos los componentes estaban en bolsas especiales y tanques fuera del casco robusto. Una novedad, a diferencia de los desarrollos alemanes y británicos, fue el uso de no óxido de manganeso MnO2 como catalizador, no de permanganato de potasio (calcio). Siendo un sólido, se aplicó fácilmente a las rejillas y las rejillas, no se perdió en el proceso, tomó mucho menos espacio que las soluciones y no se descompuso con el tiempo. En todos los demás aspectos, PSTU era una copia del motor Walter.
El C-99 fue considerado como un explosivo desde el principio. Se resolvió la solución de problemas relacionados con la alta velocidad submarina: la forma del casco, la capacidad de control, la estabilidad del movimiento. Los datos acumulados durante su operación permitieron diseñar racionalmente los rompehielos nucleares de primera generación.
En 1956 - 1958, los grandes barcos del proyecto 643 se diseñaron con un desplazamiento de superficie de 1865 toneladas y ya con dos PGTU que debían proporcionar a la embarcación una velocidad submarina en el nodo 22. Sin embargo, en relación con la creación del proyecto de diseño de los primeros submarinos soviéticos con plantas de energía nuclear, el proyecto se cerró. Pero la investigación del PSTU en los barcos C-99 no se detuvo, pero se transfirió a la corriente principal para considerar la posibilidad de usar el motor Walter en el torpedo gigante desarrollado T-15 con carga atómica propuesta por Sakharov para la destrucción de las bases navales y los puertos de los EE. UU. Se suponía que el T-15 tenía una longitud de 24 m, un recorrido bajo el agua hasta millas 40-50, y tenía una ojiva termonuclear capaz de causar un tsunami artificial para destruir las ciudades costeras de EE. UU. Afortunadamente, este proyecto también fue abandonado.
El peligro del peróxido de hidrógeno no dejó de afectar a la armada soviética. 17 May 1959, se produjo un accidente en él, una explosión en la sala de máquinas. El barco milagrosamente no murió, pero su restauración fue considerada imprudente. El barco pasó por chatarra.
En el futuro, PSTU no recibió distribución en la construcción naval submarina ni en la URSS ni en el extranjero. Los avances en la energía nuclear han resuelto con más éxito el problema de los potentes motores submarinos que no requieren oxígeno.
To be continued ...
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