С. В. Иванов
Германские субмарины Тип XVII Крупным планом
(Война на море – 35)
«Война на море» №35, 2006 г. Периодическое научно-популярное издание для членов военно-исторических клубов. Редактор-составитель Иванов С. В. При участии ООО «АРС». Лицензия ЛB №35 от 29.08.97 © Иванов С. В.. 2004 г. Издание не содержит' пропаганды и рекламы. Отпечатано в типографии «Нота» г. Белорецк. ул. Советская. 14 Тираж: 300 экз.
Путь Гельмута Вальтера к скоростной подлодке
В начале 1925 г. молодой 25-летний инженер Гельмут Вальтер получил патент на способ работы газотурбинного двигателя по замкнутому процессу. Патент под названием «Осуществление гермодинамического цикла, например в газовой турбине, при изотермическом сжатии горючих смесей» привлек внимание военных. В конце 1925 г. Вальтера переводят в армейский центр вооружения в Берлине, где ему поручают разработку реактивных систем ПВО. Однако он не забывает об идее парогазовой турбины для флота и доводит се до уровня разработки рабочей документации. По роду своей должности ведущего инженера государственного управления вооружений в Берлине он имел непосредственное отношение к конструкторскому бюро морского ведомства. Тогдашний руководитель специального направления машиностроения, советник министра Лаудан, ознакомившись с материалами Вальтера, проявил интерес к проекту такой турбины в качестве корабельного двигателя.
В 1930 г. пришло время и морское ведомство дало согласие на постройку экспериментальной газовой турбины. Постройка предусматривалась на фирме «»Германия-Верфг» (Germaniawerft) в Киле. По этой причине Вальтер переехал в Киль. Своей целью он поставил постройку газовой турбины с выходной мощностью 2000 л.с. После доклада в морском отделе рейсхвера в 1930 г. Вальтер получает задание на разработку двигателя подводного хода, использующего перекись водорода в качестве топлива и одновременно носителя кислорода для подводной лодки. Проектируемая подлодка имела водоизмещение 300-400 т. и дальность хода 2000 миль (при скорости 15 узлов) или 400 миль (при скорости 24 узла).
1. Entwurf fur ein US-Boot von H Walter (Oktober 1933 )
US-Bootprojekt VB 60 (1938)
V 80 (1939)
1. Entwurf fur den Тур XVII (Januar 1942)
Следующим шагом к постройке подлодки Вальтера в 1932 г. стал исследование топлива, используемого в мощной газовой турбине при скоростном движении под водой. Уже в конце года удалось решить проблему с горючим – источником газа под водой стала перекись водорода: H2O2. Он провел исследование энергетических возможностей растворов H2O2 и выявил зависимость основных теплофизических характеристик от концентрации раствора. Растворы, с концентрацией 40-65% H2O2, разлагаясь, заметно нагреваются. При разложении еще более концентрированных растворов тепла выделяется намного больше: вся вода испаряется без остатка, а продукты разложения – смссь водяных паров и кислорода (так называемая парогазовая смесь), заметно перегреваются.
В марте 1933 г. Вальтер обратился с просьбой дать подробные данные и характеристики перекиси водорода к основателю Электро-химического завода в Мюнхене инженеру Альберту Пичу, который выпускал перекись водорода в первую очередь для гигиенических и косметических целей. Одновременно он докладывает в морскому ведомству о своей идее. Старший советник Лаудана по строительству флота Брандес посчитал Гельмута Вальтера слишком молодым для реализации такой идеи и назначил ответственным доктора Вальтера Пфлаума. Одновременно от военных поступило немедленное распоряжение: засекретить все, что так или иначе связано с перекисью водорода. Отныне в технической документации и переписке фигурировали «аурол»(после добавления красящего вещества), «ауксилин», «Т-штоф» (сокращенный вариант немецкого слова топливо), «инголин» (производное от имени старшего сына Вальтера – Инго), но не общеизвестная перекись водорода. В 1933 г. Вальтер создает первые парогазовые турбины, работающие с дожиганием продуктов каталитического разложения топлива.
Чертёж проекты подлодки Гельмута Вальтера с турбинной силовой установкой, датированный 21 феврали 1934 г. В рейхсмарине он получил кодовое обозначение проект V.
V80 в элинге V фирмы «Германия-Верфт» незадолго перед спуском со стапели. Хвостовая часть лодки уже закончена.
В августе 1933 г. Вальтер предложил командованию ВМФ проект скоростной подлодки. Однако командование флота решило не рисковать с новым типом двигателя и приняло решение испытать только новое топливо, для чего Вальтеру было предложено переработать стандартный проект дизельной подводной лодки. Поскольку работа над газовой турбиной была далеко не закончена, проект предусматривал установку двух дизельных моторов, выхлопные газы которых приводили в действие кислородную установку по разложению перекиси водорода. Это должно было обеспечивать высокую мощность силовой установки под водой.
Подлодка этого проекта имела следующие показатели: подводное водоизмещение 300 м³ , обтекаемая рыбообразная форма корпуса подлодки, длина 32 м, выдвигаемая рубка для движения под водой (при этом вся верхняя палуба лодки оставалась под водой); максимальная скорость 24 узла при мощности силовой установки 4800 л.с. При движении под водой с полной нагрузкой дизелей, работающих по замкнутому циклу и притоке кислорода из установки Вальтера, моторы должны были развивать мощность 7500 л.с. и проектная скорость составляла 30 узлов. Особенностью подводного плавания было создание высокого внутреннего давления в отсеках. Дальность малой подлодки составляла 2500 морских миль при скорости 15 узлов, из них 20% маршрута предусматривалась под водой.
Гельмут Вальтер в кругу своих сотрудников после испытательного рейса на V 80.
После изучения проект а Вальтер получил в конце 1933 г. заказ на постройку одной скоростной подлодки водоизмещением 300-400 т, с подводной скоростью 24 узла, дальностью в надводном положении 2000 морских миль при маршевой скорости 15 узлов и дальности в подводном положении 400-500 миль.
При опытах по разложению перекиси водорода в лабораториях Мюнхена оказалось, что значительный нагрев приводит к образованию водяных паров и высокому давлению. И то, и другое было непригодно для дизельных моторов, но хорошо подходило для турбины. Поэтому в 1934 г. Вальтер предлагает проект подлодки с газотурбинным двигателем. Предусматривалось, что в результате разложения перекиси водорода образуется кислород и перегретый (до 930°С) пар. Это давало возможность использовать полученную смесь для воспламенения нефтяного топлива в газовой турбине. В результате получалась двигательная установка, вес которой был несопоставимо меньше веса дизелей. Кроме того, ей не нужен был для работы приток кислорода. Согласно новому проекту подлодка имела следующие данные:
Водоизмещение в надводном положении 423 м³
Водоизмещение в подводном положении 459 м³
Длина 42.5 м
Максимальная ширина 3.9 м
Максимальная мощность главного двигателя в подводном положении 3200/3450 л.с. в надводном положении 10400/11200 л.с.
Дальность плавания: в надводном положении 2000 миль при скорост и 12,5 узла под водой 360 миль при скорости 20 узлов или 91 миля при скорости 28 узлов
Вооружение: 2 носовых торпедных аппарата (2-4 торпеды)
В этом проекте предусматривалась также выдвижная воздушная шахта для движения лодки в полупогруженном состоянии, которая была выполнена вместе с маленькой наблюдательной рубкой. И то, и другое должны были обеспечить лодке максимальную скорость при поступлении воздуха извне и свести к минимуму её след на воде.