نویسنده مایل است این مطالعه را به یک ماده شناخته شده اختصاص دهد. ماده ای که به مرلین مونرو و نخ سفید ، ضد عفونی کننده ها و عوامل کف کننده ، چسب اپوکسی و معرف برای تعیین خون به جهان بخشید و حتی توسط آکواریوم ها برای تازه کردن آب و تمیز کردن آکواریوم مورد استفاده قرار گرفت. ما در مورد پراکسید هیدروژن ، دقیقتر ، در مورد یک جنبه از استفاده از آن - در مورد حرفه نظامی آن صحبت می کنیم.
اما قبل از ادامه بخش اصلی ، نویسنده می خواهد دو نکته را روشن کند. اول عنوان مقاله است. گزینه های زیادی وجود داشت ، اما در نهایت تصمیم گرفته شد از عنوان یکی از نشریات نوشته شده توسط مهندس-کاپیتان درجه دوم L. S. استفاده شود. شاپیرو ، به عنوان واضح ترین ملاقات نه تنها با محتوا ، بلکه با شرایط پراکسید هیدروژن در تمرینات نظامی همراه است.
دوم ، چرا نویسنده به این ماده خاص علاقه مند بود؟ یا بهتر بگوییم ، دقیقاً به چه چیزی علاقه داشت؟ به طرز عجیبی ، سرنوشت کاملاً متناقض آن در زمینه نظامی است. نکته این است که پراکسید هیدروژن مجموعه کاملی از ویژگی ها را دارد که به نظر می رسد به او نوید یک حرفه نظامی درخشان را داده است. و از سوی دیگر ، همه این ویژگیها برای استفاده از آن به عنوان یک منبع نظامی کاملاً غیرقابل اجرا بود. خوب ، اینطور نیست که آن را کاملاً غیرقابل استفاده نامید - برعکس ، از آن استفاده می شد ، و بسیار گسترده است. اما از سوی دیگر ، هیچ چیز خارق العاده ای از این تلاش ها به دست نیامد: پراکسید هیدروژن نمی تواند دارای سابقه قابل توجهی مانند نیترات یا هیدروکربن ها باشد. معلوم شد که مقصر همه چیز است … با این حال ، بیایید عجله نکنیم. بیایید فقط به برخی از جالب ترین و دراماتیک ترین لحظات در تاریخ نظامی پراکسید نگاه کنیم و هر یک از خوانندگان نتیجه گیری خود را انجام دهند. و از آنجا که هر داستان شروع خود را دارد ، با شرایط تولد قهرمان داستان آشنا می شویم.
افتتاح استاد تنار …
بیرون پنجره یک روز شفاف و یخ زده دسامبر در سال 1818 بود. گروهی از دانشجویان شیمی از tecole Polytechnique Paris با عجله سالن را پر کردند. هیچ کس نبود که بخواهد سخنرانی استاد معروف مدرسه و دانشگاه معروف سوربن (دانشگاه پاریس) ژان لوئیس تِنارد را از دست بدهد: هر یک از کلاسهای او سفری غیرمعمول و هیجان انگیز به دنیای علم شگفت انگیز بود. و بنابراین ، در را باز کرد ، پروفسور با راه رفتن بهاری سبک (ادای احترام به اجداد گاسکن) وارد سالن شد.
از روی عادت ، با سر تکان دادن برای حضار ، سریع به سمت میز تظاهرات طولانی رفت و به پیرمرد لشو چیزی به مواد مخدر گفت. سپس با بلند شدن به بالای منبر ، دانش آموزان را نگاه کرد و آرام شروع کرد:
"وقتی ملوان فریاد می زند" زمین! "از دکل جلویی یک ناوچه و کاپیتان ابتدا ساحلی ناشناخته را از طریق تلسکوپ می بیند ، این یک لحظه عالی در زندگی یک ناوبر است. اما آیا لحظه ای که یک شیمیدان برای اولین بار ذرات یک ماده جدید و ناشناخته را در انتهای فلاسک کشف می کند ، به همان اندازه عالی نیست؟
آنتر از منبر خارج شد و به سمت میز تظاهرات رفت ، که لشاو قبلاً موفق به قرار دادن یک دستگاه ساده شده بود.
تنار ادامه داد: "شیمی عاشق سادگی است." - این را به یاد داشته باشید آقایان. فقط دو ظرف شیشه ای وجود دارد ، یک ظرف خارجی و یک ظرف داخلی. در این بین برف وجود دارد: ماده جدید ترجیح می دهد در دمای پایین ظاهر شود. اسید سولفوریک رقیق شده 6 درصد به داخل رگ ریخته می شود. اکنون تقریباً مانند برف سرد است.اگر من کمی اکسید باریم را داخل اسید بریزم چه اتفاقی می افتد؟ اسید سولفوریک و اکسید باریم آب بی ضرر و رسوب سفید - سولفات باریم را به شما می دهند. همه آن را می دانند.
H2SO4 + BaO = BaSO4 + H2O
"اما اکنون از شما توجه می خواهم! به سواحل ناشناخته نزدیک می شویم و اکنون فریاد "زمین!" از دکل جلو شنیده می شود. من اسید را نه اکسید ، بلکه پراکسید باریم - ماده ای که هنگام سوختن باریم در اکسیژن اضافی به دست می آید ، می ریزم.
حاضران آنقدر ساکت بودند که تنفس سنگین سرماخوردگی لشو به وضوح شنیده می شد. سپس ، به آرامی اسید را با یک میله شیشه ای هم بزنید ، به آرامی ، دانه به دانه ، پراکسید باریم را داخل ظرف ریخت.
پروفسور با ریختن آب از رگ داخلی در یک فلاسک گفت: "ما رسوب ، سولفات باریم معمولی را فیلتر می کنیم."
H2SO4 + BaO2 = BaSO4 + H2O2
- این ماده شبیه آب است ، اینطور نیست؟ اما این آب عجیب است! من تکه ای از زنگ معمولی را داخل آن می ریزم (لشو ، شکافنده!) ، و تماشا می کنم که چراغی که به سختی در حال دود است چگونه شعله می کشد. آبی که مدام می سوزد!
- این آب مخصوص است. حاوی دو برابر اکسیژن بیشتر از حد معمول است. آب اکسید هیدروژن است و این مایع پراکسید هیدروژن است. اما من نام دیگری را دوست دارم - "آب اکسید شده". و به عنوان یک پیشگام ، این نام را ترجیح می دهم.
- وقتی ناوبر سرزمینی ناشناخته را کشف می کند ، از قبل می داند: روزی شهرها در آن رشد می کنند ، جاده ها هموار می شوند. ما شیمی دانان هرگز نمی توانیم از سرنوشت اکتشافات خود مطمئن باشیم. بعدی یک ماده جدید در یک قرن چیست؟ شاید همان کاربرد گسترده اسید سولفوریک یا هیدروکلریک باشد. یا شاید فراموشی کامل - غیر ضروری …
حضار فریاد زدند.
اما تنار ادامه داد:
- و با این حال من به آینده بزرگ "آب اکسید شده" اطمینان دارم ، زیرا حاوی مقدار زیادی "هوای حیات بخش" - اکسیژن است. و مهمتر از همه ، به راحتی از چنین آبی متمایز می شود. این به تنهایی باعث ایجاد اعتماد به نفس در آینده "آب اکسید شده" می شود. کشاورزی و صنایع دستی ، دارو و تولید و من حتی نمی دانم "آب اکسید شده" در کجا استفاده می شود! آنچه امروز هنوز در فلاسک جا دارد می تواند فردا به هر خانه ای با قدرت نفوذ کند.
پروفسور تنار آرام آرام منبر را ترک کرد.
یک خیال پرداز ساده لوح پاریسی … او یک انسان گرای متقاعد شده بود ، همیشه معتقد بود که علم باید منافعی را برای بشریت به ارمغان بیاورد و زندگی را آسان تر و آسان تر و شادتر کند. او حتی با داشتن نمونه هایی از طبیعت مستقیم مقابل چشم های خود ، به طور مقدس به آینده بزرگ و صلح آمیز کشف خود اعتقاد داشت. گاهی اوقات به انصاف این جمله "خوشبختی در نادانی است" باور می کنید …
با این حال ، شروع کار پراکسید هیدروژن کاملاً مسالمت آمیز بود. او مرتباً در کارخانه های نساجی ، نخ سفید و کتان کار می کرد. در آزمایشگاهها ، اکسید مولکولهای آلی و کمک به به دست آوردن مواد جدید که در طبیعت وجود ندارد. شروع به تسلط بر بخش های پزشکی کرد و با اطمینان خود را به عنوان یک ضد عفونی کننده محلی معرفی کرد.
اما برخی از جنبه های منفی به زودی آشکار شد ، که یکی از آنها پایداری کم بود: فقط در محلولهای با غلظت نسبتاً کم می تواند وجود داشته باشد. و طبق معمول ، از آنجا که تمرکز برای شما مناسب نیست ، باید آن را افزایش دهید. و اینگونه آغاز شد …
… و یافته های مهندس والتر
سال 1934 در تاریخ اروپا با رویدادهای زیادی همراه بود. برخی از آنها صدها هزار نفر را هیجان زده کردند ، برخی دیگر بی سر و صدا و بی توجه گذشتند. البته اولین مورد را می توان به ظاهر اصطلاح "علم آریایی" در آلمان نسبت داد. در مورد دوم ، ناپدید شدن ناگهانی همه مطبوعات به پراکسید هیدروژن از مطبوعات باز بود. دلایل این از دست دادن عجیب و غریب تنها پس از شکست شکننده "رایش هزاره ای" مشخص شد.
همه چیز با ایده ای شروع شد که به سر هلموت والتر ، صاحب یک کارخانه کوچک در کیل برای تولید ابزار دقیق ، تجهیزات تحقیقاتی و معرف ها برای موسسات آلمانی رسید. او مردی توانا ، فرهیخته و مهمتر از همه کارآفرین بود.او متوجه شد که پراکسید هیدروژن غلیظ می تواند برای مدت طولانی در حضور حتی مقدار کمی از مواد تثبیت کننده مانند اسید فسفریک یا نمک های آن باقی بماند. اسید اوریک ثابت کننده بسیار موثری بود: 1 گرم اسید اوریک برای تثبیت 30 لیتر پراکسید بسیار غلیظ کافی بود. اما معرفی مواد دیگر ، کاتالیزورهای تجزیه ، منجر به تجزیه شدید این ماده با انتشار مقدار زیادی اکسیژن می شود. بنابراین ، چشم انداز وسوسه انگیز تنظیم فرآیند تخریب با مواد شیمیایی نسبتاً ارزان و ساده پدیدار شده است.
به خودی خود ، همه اینها برای مدت طولانی شناخته شده بود ، اما علاوه بر این ، والتر توجه را به طرف دیگر این روند جلب کرد. تجزیه پراکسید
2 H2O2 = 2 H2O + O2
این فرآیند گرمازا است و با انتشار مقدار قابل توجهی انرژی - حدود 197 کیلوژول حرارت همراه است. این مقدار بسیار زیاد است ، به اندازه ای که کافی است دو و نیم برابر بیشتر از آنچه که در طول تجزیه پراکسید تشکیل می شود ، آب بجوشد. جای تعجب نیست که کل جرم فوراً به ابری از گاز بیش از حد گرم تبدیل شد. اما این یک گاز بخار آماده است-سیال کار توربین ها. اگر این مخلوط بیش از حد گرم به سمت تیغه ها هدایت شود ، ما یک موتور دریافت می کنیم که می تواند در همه جا کار کند ، حتی در مواردی که کمبود مزمن هوا وجود دارد. به عنوان مثال ، در یک زیردریایی …
Keel یک پاسگاه ساخت زیردریایی آلمانی بود و والتر با ایده یک موتور زیردریایی پراکسید هیدروژن دستگیر شد. این با تازگی خود جذب شد ، و علاوه بر این ، مهندس والتر دور از مزدور بود. او به خوبی می فهمید که تحت شرایط دیکتاتوری فاشیستی ، کوتاه ترین راه برای رفاه کار در بخش های نظامی است.
در سال 1933 ، والتر به طور مستقل مطالعه پتانسیل انرژی محلول های H2O2 را انجام داد. وی نمودار وابستگی ویژگی های اصلی گرما فیزیکی به غلظت محلول را تهیه کرد. و این چیزی است که من متوجه شدم.
محلولهای حاوی 40-65 H H2O2 ، تجزیه می شوند ، به طور قابل توجهی گرم می شوند ، اما برای تشکیل یک گاز با فشار کافی کافی نیستند. هنگام تجزیه محلول های غلیظ تر ، گرمای بسیار بیشتری آزاد می شود: تمام آب بدون باقی مانده تبخیر می شود و انرژی باقیمانده به طور کامل صرف گرمایش گاز بخار می شود. و آنچه بسیار مهم است ؛ هر غلظت مربوط به مقدار مشخصی از حرارت آزاد شده است. و مقدار اکسیژن دقیق مشخص شده است. و در نهایت ، سوم - حتی پراکسید هیدروژن تثبیت شده تقریباً بلافاصله تحت تأثیر پرمنگناتهای پتاسیم KMnO4 یا کلسیم Ca (MnO4) 2 تجزیه می شود.
والتر توانست زمینه کاربرد کاملاً جدیدی از این ماده را مشاهده کند که بیش از صد سال شناخته شده بود. و این ماده را از نظر استفاده مورد نظر مطالعه کرد. هنگامی که او ملاحظات خود را به بالاترین محافل نظامی آورد ، دستور فوری دریافت شد: طبقه بندی هر چیزی که به نوعی با پراکسید هیدروژن مرتبط است. از این پس ، اسناد فنی و مکاتبات شامل "aurol" ، "oxylin" ، "fuel T" ، اما پراکسید هیدروژن شناخته شده نیست.
نمودار شماتیک یک کارخانه توربین گاز بخار که در چرخه "سرد" کار می کند: 1 - پروانه ؛ 2 - کاهنده ؛ 3 - توربین ؛ 4 - جداکننده ؛ 5 - محفظه تجزیه ؛ 6 - شیر کنترل ؛ 7- پمپ الکتریکی محلول پراکسید ؛ 8 - ظروف الاستیک محلول پراکسید ؛ 9 - دریچه برگشتی برای برداشتن محصولات تجزیه پراکسید در کشتی.
در سال 1936 ، والتر اولین نصب را به مدیریت ناوگان زیردریایی ارائه داد ، که بر اساس اصل مشخص شده کار می کرد ، که با وجود درجه حرارت نسبتاً بالا ، "سرد" نامیده می شد. توربین جمع و جور و سبک وزن 4000 اسب بخار در غرفه تولید کرد و انتظارات طراح را کاملاً برآورده کرد.
محصولات واکنش تجزیه محلول بسیار غلیظ پراکسید هیدروژن در یک توربین تغذیه می شود که یک پروانه را از طریق گیربکس کاهنده می چرخاند و سپس به داخل کشتی تخلیه می شود.
با وجود سادگی آشکار چنین راه حلی ، مشکلات همراه (و چگونه می توانیم بدون آنها انجام دهیم!) وجود داشت.به عنوان مثال ، مشخص شد که گرد و غبار ، زنگ ، قلیاها و سایر ناخالصی ها نیز کاتالیزور هستند و به طرز چشمگیری (و بسیار بدتر - غیر قابل پیش بینی) تجزیه پراکسید را تسریع می کنند و در نتیجه خطر انفجار را ایجاد می کنند. بنابراین ، از ظروف الاستیک ساخته شده از مواد مصنوعی برای ذخیره محلول پراکسید استفاده شد. قرار بود چنین ظروفی در خارج از یک بدنه جامد قرار داده شود ، که امکان استفاده م efficientثر از حجم های آزاد فضای بین بدنه را فراهم کرد و علاوه بر این ، به دلیل فشار آب دریا ، یک آب پشت محلول پراکسید در مقابل پمپ واحد ایجاد کرد.
اما مشکل دیگر بسیار پیچیده تر شد. اکسیژن موجود در گاز خروجی نسبتاً نامحلول در آب است و به محل قایق خیانت کرده و اثری از حباب در سطح باقی می گذارد. و این علیرغم این واقعیت که گاز "بی فایده" یک ماده حیاتی برای کشتی است که طراحی شده است تا آنجا که ممکن است در عمق بماند.
ایده استفاده از اکسیژن به عنوان منبع اکسیداسیون سوخت آنقدر واضح بود که والتر طراحی موازی موتور سیکل داغ را آغاز کرد. در این نسخه ، سوخت آلی وارد محفظه تجزیه می شد ، که در اکسیژن قبلاً استفاده نشده سوزانده می شد. قدرت نصب به شدت افزایش یافت و علاوه بر این ، اثر آن کاهش یافت ، زیرا محصول احتراق - دی اکسید کربن - بسیار بهتر از اکسیژن در آب حل می شود.
والتر از کاستی های فرآیند "سرد" آگاه بود ، اما آنها را تحمل کرد ، زیرا فهمید که در یک مفهوم سازنده ، چنین نیروگاهی به طور غیر قابل مقایسه ای ساده تر از چرخه "گرم" خواهد بود ، به این معنی که شما می توانید بسازید یک قایق بسیار سریعتر و مزایای آن را نشان می دهد …
در سال 1937 ، والتر نتایج آزمایشات خود را به رهبری نیروی دریایی آلمان گزارش داد و به همه اطمینان داد که امکان ایجاد زیردریایی با تأسیسات توربین گاز بخار با سرعت بی سابقه غرق شدن بیش از 20 گره وجود دارد. در نتیجه جلسه ، تصمیم گرفته شد که یک زیردریایی آزمایشی ایجاد شود. در روند طراحی آن ، مسائل مربوط به استفاده از یک نیروگاه غیر معمول حل نشد.
بنابراین ، سرعت طراحی مسیر زیر آب خطوط بدنه قبلاً استفاده شده را غیرقابل قبول می کند. در اینجا دریانوردان توسط سازندگان هواپیما کمک کردند: چندین مدل بدنه در یک تونل باد آزمایش شد. علاوه بر این ، برای بهبود کنترل پذیری ، از سکان های دوگانه مدل سازی شده بر روی سکان هواپیماهای یونکرز -52 استفاده کردیم.
در سال 1938 ، اولین زیردریایی آزمایشی جهان با نیروگاه پراکسید هیدروژن با جابجایی 80 تن ، با نام V-80 ، در کیل مستقر شد. آزمایشات انجام شده در سال 1940 به معنای واقعی کلمه مبهوت بود - یک توربین نسبتاً ساده و سبک با ظرفیت 2000 اسب بخار. به زیردریایی اجازه داد تا سرعت 28.1 گره را در زیر آب ایجاد کند! درست است که چنین سرعت بی سابقه ای باید با یک محدوده سفر ناچیز پرداخت شود: ذخایر پراکسید هیدروژن برای یک و نیم تا دو ساعت کافی بود.
برای آلمان در طول جنگ جهانی دوم ، زیردریایی ها یک سلاح استراتژیک بودند ، زیرا تنها با کمک آنها می توان به اقتصاد انگلستان خسارت ملموسی وارد کرد. بنابراین ، در سال 1941 ، توسعه آغاز شد ، و سپس ساخت زیردریایی V-300 با توربین گاز بخار که در چرخه "داغ" کار می کرد.
نمودار شماتیک یک کارخانه توربین گاز بخار که در چرخه "گرم" کار می کند: 1 - ملخ ؛ 2 - کاهنده ؛ 3 - توربین ؛ 4 - موتور الکتریکی قایقرانی ؛ 5 - جدا کننده ؛ 6 - محفظه احتراق ؛ 7 - دستگاه احتراق ؛ 8 - دریچه خط احتراق ؛ 9 - محفظه تجزیه ؛ 10 - سوپاپ برای روشن کردن انژکتورها ؛ 11 - سوئیچ سه جزء ؛ 12 - تنظیم کننده چهار جزء ؛ 13 - پمپ محلول پراکسید هیدروژن ؛ 14 - پمپ سوخت ؛ 15 - پمپ آب ؛ 16 - خنک کننده میعانات ؛ 17 - پمپ میعانات ؛ 18 - مخلوط کندانسور ؛ 19 - جمع کننده گاز ؛ 20 - کمپرسور دی اکسید کربن
قایق V-300 (یا U-791-او چنین نامه دیجیتالی دریافت کرد) دارای دو سیستم پیشرانش (دقیقتر ، سه) بود: یک توربین گازی والتر ، یک موتور دیزل و موتورهای الکتریکی. چنین ترکیبی غیرمعمول در نتیجه درک این که توربین در واقع یک موتور پس سوز است ظاهر شد. مصرف زیاد اجزای سوخت باعث شده است که گذرهای طولانی "بیکار" یا "بی سر و صدا" در کشتی های دشمن به سادگی غیر اقتصادی باشد. اما او به سادگی برای خروج سریع از موقعیت حمله ، تغییر مکان حمله یا موقعیت های دیگر هنگام "بوی سرخ شده" ضروری بود.
U -791 هرگز تکمیل نشد ، اما بلافاصله چهار زیردریایی رزمی آزمایشی از دو سری - Wa -201 (Wa - Walter) و Wk -202 (Wk - Walter Krupp) از شرکت های مختلف کشتی سازی قرار داد. از نظر نیروگاهها ، آنها یکسان بودند ، اما از نظر پرهای عقب و برخی عناصر کابین و بدنه متفاوت بودند. در سال 1943 ، آزمایشات آنها آغاز شد ، که دشوار بود ، اما در پایان 1944. تمام مشکلات عمده فنی به پایان رسید به طور خاص ، U-792 (سری Wa-201) برای محدوده کامل سفر خود مورد آزمایش قرار گرفت ، هنگامی که با داشتن پراکسید هیدروژن 40 تن ، تقریباً چهار ساعت و نیم زیر آتش سوخت و سرعت خود را حفظ کرد. 19.5 گره برای چهار ساعت
این ارقام آنقدر رهبری Kriegsmarine را شگفت زده کرد که بدون انتظار برای پایان آزمایش زیردریایی های آزمایشی ، در ژانویه 1943 دستور ساخت 12 کشتی از دو سری - به طور همزمان XVIIB و XVIIG به این صنعت صادر شد. با جابجایی 236/259 تن ، آنها دارای یک واحد دیزل الکتریکی با ظرفیت 210/77 اسب بخار بودند که امکان حرکت با سرعت 9/5 گره را فراهم کرد. در صورت ضرورت رزمی ، دو PGTU با ظرفیت کلی 5000 اسب بخار روشن شد ، که باعث شد سرعت زیر آب 26 گره ایجاد شود.
شکل به صورت شماتیک ، شماتیک ، بدون رعایت مقیاس ، دستگاه زیردریایی با PGTU را نشان می دهد (یکی از دو تاسیسات این چنینی نشان داده شده است). برخی از نامگذاری ها: 5 - محفظه احتراق ؛ 6 - دستگاه احتراق ؛ 11 - محفظه تجزیه پراکسید ؛ 16 - پمپ سه جزء ؛ 17 - پمپ سوخت ؛ 18 - پمپ آب (بر اساس مواد از
به طور خلاصه ، کار PSTU به این شکل است [10]. یک پمپ سه مرحله ای برای تامین سوخت دیزل ، پراکسید هیدروژن و آب خالص از طریق تنظیم کننده 4 موقعیتی برای تامین مخلوط به محفظه احتراق استفاده شد. هنگامی که پمپ در 24000 دور در دقیقه کار می کند. حجم مخلوط به حجمهای زیر رسید: سوخت - 1 ، 845 متر مکعب در ساعت ، پراکسید هیدروژن - 9 ، 5 متر مکعب در ساعت ، آب - 15 ، 85 متر مکعب در ساعت. دوز مصرفی این سه جزء از مخلوط با استفاده از تنظیم کننده 4 موقعیت تامین مخلوط در نسبت وزن 1: 9: 10 انجام شد ، که همچنین جزء چهارم - آب دریا را تنظیم می کند ، که تفاوت وزن را جبران می کند. پراکسید هیدروژن و آب در محفظه های کنترل. عناصر کنترلی تنظیم کننده 4 موقعیت توسط یک موتور الکتریکی با قدرت 0.5 اسب بخار هدایت می شدند. و دبی مورد نیاز مخلوط را ارائه می دهد.
پس از تنظیم کننده 4 موقعیتی ، پراکسید هیدروژن از طریق سوراخ های درب این دستگاه وارد محفظه تجزیه کاتالیزوری می شود. در غربال که کاتالیزور وجود داشت - مکعب های سرامیکی یا گرانول های لوله ای به طول 1 سانتی متر ، آغشته به محلول پرمنگنات کلسیم. گاز بخار تا دمای 485 درجه سانتیگراد گرم شد. 1 کیلوگرم عناصر کاتالیزور تا 720 کیلوگرم پراکسید هیدروژن در ساعت با فشار 30 اتمسفر عبور می کند.
پس از محفظه تجزیه ، وارد محفظه احتراق فشار قوی ساخته شده از فولاد سخت شده شد. شش نازل به عنوان کانال ورودی عمل می کردند که سوراخ های جانبی آن برای عبور بخار و گاز و سوراخ مرکزی برای سوخت استفاده می شد. درجه حرارت در قسمت فوقانی محفظه به 2000 درجه سانتیگراد رسید و در قسمت زیرین محفظه به دلیل تزریق آب خالص به محفظه احتراق به 550-600 درجه کاهش یافت. گازهای حاصله به توربین عرضه می شود و پس از آن مخلوط بخار و گاز مصرفی وارد کندانسور نصب شده بر روی محفظه توربین می شود. با استفاده از سیستم خنک کننده آب ، دمای مخلوط در خروجی تا 95 درجه سانتیگراد کاهش یافت ، میعانات در مخزن میعانات جمع آوری شد و با کمک پمپ استخراج میعانات ، وارد یخچال های آب دریا شد ، که از جریان استفاده می کردند. آب دریا برای خنک کننده هنگامی که قایق در موقعیت غوطه ور حرکت می کرد.در نتیجه عبور از یخچال ها ، دمای آب حاصل از 95 تا 35 درجه سانتیگراد کاهش یافت و از طریق خط لوله به عنوان آب تمیز برای محفظه احتراق برگشت. بقایای مخلوط گاز و بخار به صورت دی اکسید کربن و بخار تحت فشار 6 اتمسفر از مخزن میعانات توسط جداکننده گاز خارج شده و از روی دریا خارج شد. دی اکسید کربن نسبتاً سریع در آب دریا حل شد بدون اینکه اثری قابل توجه روی سطح آب باقی بگذارد.
همانطور که می بینید ، حتی در چنین ارائه محبوب ، PSTU مانند یک دستگاه ساده به نظر نمی رسد ، که برای ساخت آن نیاز به مشارکت مهندسان و کارگران بسیار ماهر داشت. ساخت زیردریایی های PSTU در فضایی کاملا محرمانه انجام شد. مطابق لیست هایی که در مقامات عالی ورمخت توافق شده بود ، یک حلقه بسیار محدود از افراد در کشتی ها مجاز بود. در ایست های بازرسی ژاندارم هایی با لباس آتش نشان حضور داشتند … در همان زمان ، ظرفیت تولید افزایش یافت. اگر در سال 1939 آلمان 6،800 تن پراکسید هیدروژن (از نظر محلول 80) تولید می کرد ، در سال 1944 - در حال حاضر 24000 تن ، و ظرفیت های اضافی برای 90،000 تن در سال ساخته می شود.
دریادار بزرگ دونیتز هنوز زیر دریایی های رزمی کامل از PSTU نداشت و تجربه استفاده از رزمی آنها را نداشت:
روزی خواهد رسید که من یک جنگ زیردریایی دیگر به چرچیل اعلام می کنم. ناوگان زیردریایی در حملات 1943 شکسته نشد. او قوی تر از قبل است. سال 1944 سال سختی خواهد بود ، اما سالی که موفقیت بزرگی را به همراه خواهد داشت.
دوینیتس توسط مفسر رادیو دولتی فریچه بازتاب شد. او حتی صریحتر گفت و به ملت وعده داد "یک جنگ همه جانبه زیردریایی شامل زیردریایی های کاملاً جدید که دشمن در برابر آن ناتوان خواهد بود."
من تعجب می کنم که آیا کارل دوینیتز این وعده های بلند را در طول 10 سالی که باید در حكم دادگاه نورنبرگ در زندان اسپانداو به سر می برد به خاطر می آورد؟
فینال این زیردریایی های امیدوارکننده اسفناک بود: برای همه زمانها ، فقط 5 (بر اساس منابع دیگر - 11) قایق از والتر PSTU ساخته شده است ، از این تعداد تنها سه قایق آزمایش شده و در قدرت رزمی ناوگان ثبت شده است. پس از تسلیم آلمان ، بدون خدمه ، بدون خروج رزمی ، آنها غرق شدند. دو مورد از آنها ، که در منطقه ای کم عمق در منطقه اشغال بریتانیا رها شده بودند ، بعداً جمع آوری و منتقل شدند: U-1406 به ایالات متحده و U-1407 به انگلستان. در آنجا ، کارشناسان این زیر دریایی ها را با دقت مطالعه کردند و انگلیسی ها حتی آزمایشات میدانی را انجام دادند.
میراث نازی ها در انگلیس …
قایق های والتر که به انگلستان فرستاده می شوند ، اسقاط نمی شوند. برعکس ، تجربه تلخ هر دو جنگ جهانی گذشته در دریا ، انگلیس را متقاعد کرد که اولویت بدون قید و شرط نیروهای ضد زیر دریایی وجود دارد. از جمله موارد دیگر ، Admiralty موضوع ایجاد یک زیردریایی ویژه ضد زیر دریایی را در نظر گرفت. قرار بود آنها را در نزدیکی پایگاه های دشمن مستقر کند ، جایی که آنها قرار بود به زیردریایی های دشمن که به دریا می رفتند حمله کنند. اما برای این منظور ، زیردریایی های ضد زیردریایی باید دارای دو ویژگی مهم بودند: توانایی ماندن پنهانی زیر بینی دشمن برای مدت طولانی و حداقل برای مدت کوتاهی سرعت بالا برای نزدیک شدن سریع به دشمن و ناگهانی او. حمله و آلمانی ها شروع خوبی را به آنها ارائه دادند: RPD و توربین گاز. بیشترین توجه بر روی دانشگاه فنی ایالتی پرم ، به عنوان یک سیستم کاملاً مستقل متمرکز بود ، که علاوه بر این ، سرعتهای فوق العاده زیر آب را در آن زمان فراهم می کرد.
U-1407 آلمان توسط خدمه آلمانی به انگلستان منتقل شد و در صورت هرگونه خرابکاری به مجازات اعدام هشدار داده شد. هلموت والتر نیز به آنجا برده شد. U-1407 بازسازی شده با نام "شهاب سنگ" در نیروی دریایی ثبت شد. او تا سال 1949 خدمت کرد ، پس از آن از ناوگان خارج شد و در سال 1950 برای فلز برچیده شد.
بعدها ، در سالهای 1954-55. انگلیسی ها دو زیردریایی آزمایشی مشابه "Explorer" و "Excalibur" با طراحی خود ساختند.با این حال ، تغییرات فقط به ظاهر بیرونی و چیدمان داخلی مربوط می شود ، همانطور که برای PSTU ، عملا به شکل اصلی خود باقی ماند.
هر دو قایق هرگز پیشگامان چیز جدیدی در نیروی دریایی انگلیس نشدند. تنها دستاورد 25 گره غوطه ور شده در طول آزمایشات اکسپلورر است که به انگلیسی ها دلیلی داد تا از اولویت خود برای این رکورد جهانی در ترومپت کل جهان استفاده کنند. قیمت این رکورد نیز یک رکورد بود: شکست های مداوم ، مشکلات ، آتش سوزی ها ، انفجارها منجر به این واقعیت شد که آنها بیشتر وقت خود را در اسکله ها و کارگاه های تعمیراتی صرف می کردند تا در مبارزات و آزمایشات. و این تنها جنبه مالی را در نظر نمی گیرد: یک ساعت دویدن "اکسپلورر" 5000 پوند استرلینگ هزینه دارد که به میزان آن زمان معادل 12 ، 5 کیلوگرم طلا است. آنها در سال 1962 ("اکسپلورر") و در سال 1965 ("Excalibur") از ناوگان اخراج شدند با ویژگی کشنده یکی از زیردریایی های انگلیسی: "بهترین کاری که می توانید با پراکسید هیدروژن انجام دهید این است که مخالفان احتمالی را در آن مورد توجه قرار دهید!"
… و در اتحاد جماهیر شوروی]
اتحاد جماهیر شوروی ، بر خلاف متحدان ، قایق های سری XXVI را دریافت نکرد ، و همچنین مستندات فنی این تحولات را دریافت نکرد: "متحدان" به خود وفادار ماندند ، بار دیگر یک نکته را پنهان کردند. اما اطلاعات و اطلاعات کاملاً گسترده ای در مورد این تازه های شکست خورده هیتلر در اتحاد جماهیر شوروی وجود داشت. از آنجا که شیمیدانان روسی و شوروی همیشه در خط مقدم علم شیمی جهان قرار داشتند ، تصمیم برای مطالعه قابلیتهای چنین موتور جالبی بر اساس مواد شیمیایی به سرعت گرفته شد. سازمان های اطلاعاتی موفق شدند گروهی از متخصصان آلمانی را که قبلاً در این زمینه کار کرده بودند پیدا کرده و گردآوری کرده و تمایل خود را برای ادامه آنها بر روی دشمن سابق ابراز داشته باشند. به طور خاص ، چنین خواسته ای توسط یکی از معاونان هلموت والتر ، شخصی فرانتس استاتکی ، ابراز شد. استاتکی و گروهی از "اطلاعات فنی" برای صادرات فناوری نظامی از آلمان تحت رهبری دریاسالار L. A. کورشنوف ، در آلمان شرکت "Bruner-Kanis-Raider" را پیدا کرد ، که در تولید واحدهای توربین والتر همکاری داشت.
برای کپی یک زیردریایی آلمانی با نیروگاه والتر ، ابتدا در آلمان و سپس در اتحاد جماهیر شوروی تحت رهبری A. A. "دفتر آنتی پین" آنتیپین ایجاد شد ، سازمانی که از طریق آن ، با تلاش طراح ارشد زیردریایی ها (Captain I rank AA Antipin) ، LPMB "Rubin" و SPMB "Malakhit" تشکیل شد.
وظیفه این دفتر مطالعه و بازتولید دستاوردهای آلمانی ها در زیر دریایی های جدید (دیزل ، برق ، توربین بخار و گاز) بود ، اما وظیفه اصلی تکرار سرعت زیردریایی های آلمانی با چرخه والتر بود.
در نتیجه کار انجام شده ، امکان بازگرداندن کامل اسناد ، تولید (بخشی از آلمانی ، بخشی از واحدهای تازه تولید شده) و آزمایش نصب توربین گاز بخار قایق های آلمانی سری XXVI وجود داشت.
پس از آن ، تصمیم گرفته شد که یک زیردریایی شوروی با موتور والتر بسازیم. موضوع توسعه زیردریایی های Walter PSTU پروژه 617 نامگذاری شد.
الکساندر تیکلین ، با شرح زندگینامه آنتیپین ، نوشت:
"… این اولین زیردریایی در اتحاد جماهیر شوروی بود که از سرعت 18 گره سرعت زیر آب فراتر رفت: در عرض 6 ساعت ، سرعت زیر آب آن بیش از 20 گره بود! بدنه دو برابر عمق غوطه وری ، یعنی تا عمق 200 متر را فراهم می کند. اما مزیت اصلی زیردریایی جدید نیروگاه آن بود که در آن زمان یک نوآوری شگفت انگیز بود. و تصادفی نبود که این قایق توسط دانشگاهیان I. V. کورچاتوف و A. P. الکساندروف - آماده شدن برای ایجاد زیردریایی های هسته ای ، آنها نمی توانستند با اولین زیردریایی در اتحاد جماهیر شوروی ، که دارای یک توربین بود ، آشنا شوند. متعاقباً ، بسیاری از راه حل های طراحی در توسعه نیروگاه های هسته ای وام گرفته شد …"
هنگام طراحی S-99 (این قایق این شماره را دریافت کرد) ، هم شوروی و هم تجربه خارجی در ایجاد موتورهای تک در نظر گرفته شد. پروژه پیش طراحی در پایان سال 1947 به پایان رسید.قایق دارای 6 محفظه بود ، توربین در محفظه 5 مهر و موم و خالی از سکنه قرار داشت ، صفحه کنترل PSTU ، ژنراتور دیزلی و مکانیزم های کمکی در قسمت چهارم نصب شده بود که پنجره های خاصی برای مشاهده توربین نیز داشت. سوخت 103 تن پراکسید هیدروژن ، سوخت دیزل - 88.5 تن و سوخت مخصوص توربین - 13.9 تن بود.همه قطعات در کیسه ها و مخازن مخصوص خارج از محفظه محکم قرار داشت. بر خلاف پیشرفتهای آلمان و انگلیس ، یک تازگی استفاده از اکسید منگنز MnO2 به عنوان کاتالیزور بود ، نه پرمنگنات پتاسیم (کلسیم). به عنوان یک ماده جامد ، به راحتی روی توری ها و مشها استفاده می شود ، در روند کار گم نمی شود ، فضای بسیار کمتری نسبت به محلول ها اشغال می کند و با گذشت زمان تجزیه نمی شود. در سایر جنبه ها ، PSTU یک کپی از موتور والتر بود.
S-99 از همان ابتدا آزمایشی در نظر گرفته شد. بر روی آن ، راه حل مسائل مربوط به سرعت بالای زیر آب مورد استفاده قرار گرفت: شکل بدنه ، قابلیت کنترل ، ثبات حرکت. داده های جمع آوری شده در طول عملیات آن امکان طراحی منطقی اولین کشتی های هسته ای را فراهم کرد.
در سالهای 1956 - 1958 ، پروژه 643 قایق بزرگ با جابجایی سطح 1865 تن و در حال حاضر با دو PGTU طراحی شد ، که قرار بود قایق را با سرعت زیر آب 22 گره در اختیار قایق قرار دهد. با این حال ، در رابطه با ایجاد پیش نویس طرح اولین زیردریایی های شوروی با نیروگاه های هسته ای ، این پروژه بسته شد. اما مطالعات روی قایق های PSTU S-99 متوقف نشد ، اما به در نظر گرفتن احتمال استفاده از موتور والتر در اژدر غول پیکر T-15 با بار اتمی ، که توسط ساخاروف برای نابودی نیروی دریایی ایالات متحده پیشنهاد شده بود ، به جریان اصلی منتقل شد. پایگاه ها و بنادر. T-15 قرار بود 24 متر طول داشته باشد ، برد زیر آب آن 40 تا 50 مایل است و دارای یک کلاهک گرمایی هسته ای است که می تواند سونامی مصنوعی را برای نابودی شهرهای ساحلی ایالات متحده ایجاد کند. خوشبختانه این پروژه نیز رها شد.
خطر پراکسید هیدروژن بر نیروی دریایی شوروی تأثیر نگذاشت. در 17 مه 1959 ، حادثه ای روی آن رخ داد - انفجار در موتورخانه. قایق به طرز معجزه آسایی نمی میرد ، اما ترمیم آن نامناسب تلقی می شد. قایق برای ضایعات تحویل داده شد.
در آینده ، PSTU در کشتی سازی زیر دریایی ، چه در اتحاد جماهیر شوروی و چه در خارج از کشور ، گسترده نشد. پیشرفت های هسته ای این امکان را فراهم کرده است که با موفقیت بیشتر مشکل موتورهای زیردریایی قدرتمندی که نیازی به اکسیژن ندارند حل شود.
