Tác giả muốn dành nghiên cứu này cho một chất đã biết. Chất tạo ra thế giới Marilyn Monroe và sợi chỉ trắng, chất khử trùng và chất tạo bọt, keo epoxy và thuốc thử để xác định máu, và thậm chí còn được những người chơi thủy sinh sử dụng để làm mới nước và làm sạch bể cá. Chúng ta đang nói về hydrogen peroxide, chính xác hơn là về một khía cạnh của việc sử dụng nó - về sự nghiệp quân sự của nó.
Nhưng trước khi đi vào phần chính, tác giả xin làm rõ hai điểm. Đầu tiên là tiêu đề của bài báo. Có rất nhiều lựa chọn, nhưng cuối cùng người ta quyết định sử dụng tiêu đề của một trong những ấn phẩm do kỹ sư-thuyền trưởng hạng hai L. S. Shapiro, là cuộc họp rõ ràng nhất không chỉ nội dung, mà còn cả hoàn cảnh đi kèm với việc đưa hydrogen peroxide vào thực tiễn quân sự.
Thứ hai, tại sao tác giả lại quan tâm đến chất đặc biệt này? Hay đúng hơn, chính xác thì nó khiến anh ta quan tâm đến điều gì? Thật kỳ lạ, số phận hoàn toàn nghịch lý của nó trong lĩnh vực quân sự. Vấn đề là hydrogen peroxide có cả một tập hợp các phẩm chất mà dường như đã hứa hẹn cho anh ta một cuộc đời binh nghiệp lẫy lừng. Và mặt khác, tất cả những phẩm chất này hóa ra lại hoàn toàn không thể áp dụng cho việc sử dụng nó như một nguồn cung cấp quân sự. Chà, nó không giống như gọi nó là hoàn toàn không sử dụng được - trái lại, nó đã được sử dụng và khá rộng rãi. Nhưng mặt khác, không có gì đặc biệt xuất hiện từ những nỗ lực này: hydrogen peroxide không thể tự hào về một thành tích ấn tượng như nitrat hoặc hydrocacbon. Hóa ra là đổ lỗi cho mọi thứ … Tuy nhiên, chúng ta đừng vội vàng. Hãy cùng nhìn lại một số khoảnh khắc thú vị và kịch tính nhất trong lịch sử quân sự của peroxide, và mỗi độc giả sẽ tự rút ra kết luận. Và vì mỗi câu chuyện đều có mở đầu riêng nên chúng ta sẽ làm quen với hoàn cảnh ra đời của người anh hùng trong truyện.
Khai mạc của Giáo sư Tenar …
Bên ngoài cửa sổ là một ngày trong lành, sương giá vào tháng 12 năm 1818. Một nhóm sinh viên hóa học từ École Polytechnique Paris vội vã lấp đầy khán phòng. Không ai muốn bỏ lỡ bài giảng của giáo sư nổi tiếng của trường và Jean Louis Thénard nổi tiếng của trường Sorbonne (Đại học Paris): mỗi lớp học của ông là một hành trình bất thường và thú vị vào thế giới khoa học kỳ thú. Và như vậy, khi mở cửa, vị giáo sư bước vào khán phòng với dáng đi nhẹ nhàng thanh xuân (để tưởng nhớ tổ tiên Gascon).
Theo thói quen, gật đầu chào khán giả, anh nhanh chóng bước đến chiếc bàn dài và nói điều gì đó với ông già Lesho. Sau đó, lên bục giảng, ông nhìn quanh các học sinh và bắt đầu một cách lặng lẽ:
“Khi một thủy thủ hét lên“Trái đất!”Từ cột buồm phía trước của tàu khu trục nhỏ và thuyền trưởng lần đầu tiên nhìn thấy một bờ biển không xác định qua kính viễn vọng, đây là một khoảnh khắc tuyệt vời trong cuộc đời của một hoa tiêu. Nhưng khoảnh khắc khi một nhà hóa học lần đầu tiên phát hiện ra các hạt của một chất mới, cho đến nay vẫn chưa được biết đến ở đáy bình, không phải là tuyệt vời như vậy sao?
Thenar rời bục giảng và đi tới bàn trình diễn, trên đó Leshaux đã đặt sẵn một thiết bị đơn giản.
“Hóa học yêu thích sự đơn giản,” Tenar tiếp tục. - Hãy nhớ điều này, các quý ông. Chỉ có hai bình thủy tinh, một bên ngoài và một bên trong. Có tuyết ở giữa: chất mới thích xuất hiện ở nhiệt độ thấp. Axit sunfuric loãng 6% được đổ vào bình bên trong. Bây giờ trời gần như lạnh như tuyết. Điều gì xảy ra nếu tôi thả một nhúm bari oxit vào axit? Axit sunfuric và oxit bari sẽ tạo ra nước vô hại và kết tủa trắng - bari sunfat. Tất cả mọi người biết rằng.
H2SO4 + BaO = BaSO4 + H2O
“Nhưng bây giờ tôi xin các bạn chú ý! Chúng tôi đang tiến đến những bờ biển không xác định và bây giờ sẽ vang lên tiếng hét “Trái đất!” Từ cột buồm phía trước. Tôi ném vào axit không phải oxit, mà là bari peroxit - một chất thu được khi đốt bari trong một lượng dư oxi.
Khán giả yên lặng đến mức có thể nghe thấy rõ ràng hơi thở nặng nề vì lạnh của Lesho. Thenar, khuấy nhẹ axit bằng đũa thủy tinh, từ từ, từng hạt một, đổ bari peroxit vào bình.
“Chúng tôi sẽ lọc bỏ cặn, bari sunfat thông thường,” giáo sư nói, đổ nước từ bình bên trong vào bình.
H2SO4 + BaO2 = BaSO4 + H2O2
- Chất này trông giống như nước, phải không? Nhưng đây là thứ nước kỳ lạ! Tôi ném một mảnh gỉ sét thông thường vào đó (Lesho, một mảnh vụn!), Và quan sát cách ánh sáng bùng lên âm ỉ như thế nào. Nước không ngừng cháy!
- Đây là nước đặc biệt. Nó chứa lượng oxy gấp đôi bình thường. Nước là oxit hydro, và chất lỏng này là hydro peroxit. Nhưng tôi thích một cái tên khác - "nước bị oxy hóa". Và với tư cách là người tiên phong, tôi thích cái tên này hơn.
- Khi một nhà hàng hải khám phá ra một vùng đất vô định, anh ta đã biết: một ngày nào đó các thành phố sẽ mọc lên trên đó, những con đường sẽ được lát đá. Các nhà hóa học chúng ta không bao giờ có thể chắc chắn về số phận của những khám phá của mình. Điều gì tiếp theo cho một chất mới trong một thế kỷ? Có lẽ việc sử dụng rộng rãi tương tự như axit sulfuric hoặc axit clohydric. Hoặc có thể hoàn toàn bị lãng quên - vì không cần thiết …
Khán giả xôn xao bàn tán.
Nhưng Tenar tiếp tục:
- Và tôi tin tưởng vào tương lai tuyệt vời của "nước bị oxy hóa", bởi vì nó chứa một lượng lớn "không khí mang lại sự sống" - oxy. Và quan trọng nhất, nó nổi bật rất dễ dàng so với nước như vậy. Điều này thôi thúc niềm tin vào tương lai của "nước bị oxy hóa". Nông nghiệp và thủ công mỹ nghệ, y học và sản xuất, và tôi thậm chí không biết "nước ôxy hóa" sẽ được sử dụng ở đâu! Những gì vẫn còn phù hợp trong bình hôm nay có thể bùng phát vào mọi ngôi nhà có điện vào ngày mai.
Giáo sư Tenar từ từ rời bục giảng.
Một người mơ mộng ngây thơ ở Paris … Một nhà nhân văn thuyết phục, Thénard luôn tin rằng khoa học phải mang lại lợi ích cho nhân loại, làm cho cuộc sống trở nên dễ dàng và hạnh phúc hơn. Ngay cả khi liên tục có trước mắt mình những ví dụ về một bản chất đối lập trực tiếp, anh vẫn tin tưởng một cách thiêng liêng vào một tương lai tuyệt vời và hòa bình mà anh khám phá ra. Đôi khi bạn bắt đầu tin vào sự công bằng của câu nói "Hạnh phúc là trong sự thiếu hiểu biết" …
Tuy nhiên, khởi đầu của sự nghiệp hydrogen peroxide khá êm đềm. Cô thường xuyên làm việc trong các nhà máy dệt, tẩy sợi chỉ và vải lanh; trong phòng thí nghiệm, oxy hóa các phân tử hữu cơ và giúp thu được các chất mới không tồn tại trong tự nhiên; bắt đầu thông thạo các phường y tế, tự tin thành lập mình như một người sát trùng địa phương.
Nhưng một số khía cạnh tiêu cực sớm trở nên rõ ràng, một trong số đó hóa ra là độ ổn định thấp: nó chỉ có thể tồn tại trong các dung dịch có nồng độ tương đối thấp. Và như thường lệ, vì sự tập trung không phù hợp với bạn, nó phải được tăng lên. Và đó là cách nó bắt đầu …
… và phát hiện của kỹ sư Walter
Năm 1934 trong lịch sử châu Âu được đánh dấu bằng một số sự kiện. Một số trong số họ đã làm phấn khích hàng trăm nghìn người, những người khác đi qua một cách lặng lẽ và không được chú ý. Tất nhiên, điều đầu tiên có thể là do sự xuất hiện của thuật ngữ "khoa học Aryan" ở Đức. Về phần thứ hai, đó là sự biến mất đột ngột khỏi báo chí mở của tất cả các tài liệu tham khảo về hydrogen peroxide. Lý do cho sự mất mát kỳ lạ này chỉ trở nên rõ ràng sau thất bại tan nát của "Đế chế thiên niên kỷ".
Mọi chuyện bắt đầu từ một ý tưởng đến với người đứng đầu Helmut Walter, chủ một nhà máy nhỏ ở Kiel chuyên sản xuất dụng cụ chính xác, thiết bị nghiên cứu và thuốc thử cho các viện nghiên cứu của Đức. Anh ấy là một người đàn ông có năng lực, uyên bác và quan trọng là dám nghĩ dám làm. Ông nhận thấy rằng hydrogen peroxide đậm đặc có thể tồn tại trong một thời gian khá dài khi có mặt của một lượng nhỏ các chất ổn định, chẳng hạn như axit photphoric hoặc muối của nó. Axit uric được chứng minh là một chất ổn định đặc biệt hiệu quả: 1 g axit uric đủ để ổn định 30 lít peroxit đậm đặc. Nhưng sự ra đời của các chất khác, chất xúc tác phân hủy, dẫn đến sự phân hủy dữ dội của chất đó với việc giải phóng một lượng lớn oxy. Do đó, triển vọng hấp dẫn của việc điều chỉnh quá trình suy thoái bằng các hóa chất đơn giản và rẻ tiền đã xuất hiện.
Bản thân, tất cả điều này đã được biết đến từ lâu, nhưng, ngoài điều này, Walter thu hút sự chú ý đến mặt khác của quá trình. Sự phân hủy của peroxide
2 H2O2 = 2 H2O + O2
Quá trình tỏa nhiệt và kèm theo đó là giải phóng một lượng năng lượng khá lớn - nhiệt lượng khoảng 197 kJ. Đây là rất nhiều, đến mức đủ để đun sôi một lượng nước gấp hai lần rưỡi so với lượng nước được tạo thành trong quá trình phân hủy peroxit. Không có gì đáng ngạc nhiên, toàn bộ khối lượng ngay lập tức biến thành một đám mây khí quá nhiệt. Nhưng đây là khí hơi chế tạo sẵn - chất lỏng hoạt động của tuabin. Nếu hỗn hợp quá nhiệt này được dẫn đến các cánh quạt, thì chúng ta sẽ có được một động cơ có thể hoạt động ở mọi nơi, ngay cả những nơi thiếu không khí kinh niên. Ví dụ, trong tàu ngầm …
Keel là tiền đồn chế tạo tàu ngầm của Đức, và Walter bị bắt bởi ý tưởng về động cơ tàu ngầm hydrogen peroxide. Nó thu hút với sự mới lạ của nó, và bên cạnh đó, kỹ sư Walter không phải là thương nhân. Ông hoàn toàn hiểu rằng trong điều kiện của một chế độ độc tài phát xít, con đường ngắn nhất dẫn đến thịnh vượng là làm việc cho các cơ quan quân đội.
Ngay từ năm 1933, Walter đã độc lập tiến hành một nghiên cứu về tiềm năng năng lượng của các dung dịch H2O2. Ông đã vẽ một biểu đồ về sự phụ thuộc của các đặc điểm nhiệt vật lý chính vào nồng độ của dung dịch. Và đó là những gì tôi phát hiện ra.
Dung dịch chứa 40-65% H2O2, bị phân hủy, nóng lên đáng kể, nhưng không đủ để tạo thành khí áp suất cao. Khi phân hủy các dung dịch đậm đặc hơn, nhiệt lượng tỏa ra nhiều hơn: tất cả nước bay hơi hết mà không có cặn, và năng lượng còn lại được dùng hoàn toàn để đốt nóng hơi-khí. Và điều gì cũng rất quan trọng; mỗi nồng độ tương ứng với một lượng nhiệt giải phóng được xác định nghiêm ngặt. Và một lượng oxy được xác định nghiêm ngặt. Và cuối cùng, hydrogen peroxide ổn định thứ ba bị phân hủy gần như ngay lập tức dưới tác dụng của thuốc tím KMnO4 hoặc canxi Ca (MnO4) 2.
Walter đã có thể thấy một lĩnh vực ứng dụng hoàn toàn mới của chất này, được biết đến trong hơn một trăm năm. Và ông đã nghiên cứu chất này trên quan điểm của mục đích sử dụng. Khi ông đưa những cân nhắc của mình đến giới quân sự cao nhất, ngay lập tức nhận được một mệnh lệnh: phải phân loại mọi thứ có liên hệ bằng cách nào đó với hydrogen peroxide. Kể từ bây giờ, tài liệu kỹ thuật và thư từ đề cập đến "aurol", "oxylin", "nhiên liệu T", nhưng không phải là hydrogen peroxide nổi tiếng.
Sơ đồ nguyên lý nhà máy tua bin hơi - khí hoạt động theo chu trình “lạnh”: 1- cánh quạt; 2 - bộ giảm tốc; 3 - tuabin; 4 - dải phân cách; 5 - buồng phân hủy; 6 - van điều khiển; 7- bơm điện dung dịch peroxit; 8 - bình chứa dung dịch peroxit đàn hồi; 9 - van một chiều để loại bỏ các sản phẩm phân hủy peroxide quá mức.
Năm 1936, Walter giới thiệu công trình đầu tiên cho ban quản lý hạm đội tàu ngầm, hoạt động theo nguyên tắc được chỉ định, mặc dù nhiệt độ khá cao, được gọi là "lạnh". Tuabin nhỏ gọn và nhẹ phát triển công suất 4000 mã lực tại chân đế, đáp ứng đầy đủ các mong đợi của nhà thiết kế.
Các sản phẩm của phản ứng phân hủy dung dịch hydrogen peroxide đậm đặc được đưa vào một tuabin, làm quay một cánh quạt thông qua một hộp giảm tốc, và sau đó được thải ra bên ngoài.
Mặc dù sự đơn giản rõ ràng của một giải pháp như vậy, nhưng vẫn có những vấn đề đi kèm (và làm thế nào chúng ta có thể làm được nếu không có chúng!). Ví dụ, người ta thấy rằng bụi, rỉ sét, kiềm và các tạp chất khác cũng là chất xúc tác và làm tăng tốc độ phân hủy peroxide một cách đáng kể (và tệ hơn nhiều - không thể đoán trước), do đó tạo ra nguy cơ cháy nổ. Do đó, các thùng đàn hồi làm bằng vật liệu tổng hợp đã được sử dụng để chứa dung dịch peroxit. Người ta đã lên kế hoạch đặt những thùng chứa như vậy bên ngoài một thân rắn để có thể sử dụng hiệu quả thể tích trống của không gian bên trong và ngoài ra, tạo ra một dòng nước đọng của dung dịch peroxit phía trước máy bơm của đơn vị do áp lực nước biển.
Nhưng vấn đề khác hóa ra phức tạp hơn nhiều. Oxy có trong khí thải hòa tan khá kém trong nước, và phản ảnh vị trí của con thuyền, để lại một vệt bong bóng trên bề mặt. Và điều này mặc dù thực tế là khí "vô dụng" là một chất quan trọng đối với một con tàu được thiết kế để ở độ sâu càng lâu càng tốt.
Ý tưởng sử dụng oxy làm nguồn oxy hóa nhiên liệu rõ ràng đến mức Walter bắt đầu thiết kế song song động cơ chu trình nóng. Trong phiên bản này, nhiên liệu hữu cơ được đưa vào buồng phân hủy, được đốt cháy trong oxy chưa được sử dụng trước đó. Sức mạnh của việc lắp đặt tăng lên đáng kể và ngoài ra, dấu vết giảm, vì sản phẩm đốt cháy - carbon dioxide - hòa tan tốt hơn nhiều so với oxy trong nước.
Walter nhận thức được những thiếu sót của quy trình "lạnh", nhưng vẫn tiếp tục với chúng, vì ông hiểu rằng theo nghĩa xây dựng, một nhà máy điện như vậy sẽ đơn giản hơn so với chu trình "nóng", có nghĩa là bạn có thể xây dựng một chiếc thuyền nhanh hơn nhiều và chứng tỏ lợi thế của nó …
Năm 1937, Walter báo cáo kết quả thí nghiệm của mình với lãnh đạo Hải quân Đức và đảm bảo với mọi người về khả năng tạo ra tàu ngầm có lắp đặt tuabin khí hơi với tốc độ chìm chưa từng có là hơn 20 hải lý / giờ. Kết quả của cuộc họp, nó đã được quyết định tạo ra một tàu ngầm thử nghiệm. Trong quá trình thiết kế, các vấn đề không chỉ liên quan đến việc sử dụng một nhà máy điện bất thường đã được giải quyết.
Vì vậy, tốc độ thiết kế của hành trình dưới nước khiến các đường viền thân tàu được sử dụng trước đây không thể chấp nhận được. Tại đây, các thủy thủ đã được các nhà sản xuất máy bay giúp đỡ: một số mô hình của thân tàu đã được thử nghiệm trong một đường hầm gió. Ngoài ra, để cải thiện khả năng điều khiển, chúng tôi đã sử dụng bánh lái đôi được mô phỏng theo bánh lái của máy bay Junkers-52.
Năm 1938, chiếc tàu ngầm thử nghiệm đầu tiên trên thế giới có nhà máy điện hydrogen peroxide có lượng choán nước 80 tấn, được đặt tên là V-80, đã được đặt đóng tại Kiel. Các cuộc thử nghiệm được thực hiện vào năm 1940 thực sự gây sửng sốt - một tuabin tương đối đơn giản và nhẹ với công suất 2000 mã lực. cho phép tàu ngầm đạt tốc độ 28,1 hải lý / giờ dưới nước! Đúng vậy, một tốc độ chưa từng có như vậy phải trả giá bằng một phạm vi bay không đáng kể: trữ lượng hydrogen peroxide đủ cho một tiếng rưỡi đến hai giờ.
Đối với Đức trong Thế chiến thứ hai, tàu ngầm là một vũ khí chiến lược, vì chỉ với sự trợ giúp của chúng, tàu ngầm mới có thể gây ra những thiệt hại hữu hình cho nền kinh tế của Anh. Do đó, ngay từ năm 1941, quá trình phát triển đã bắt đầu, và sau đó là việc chế tạo tàu ngầm V-300 với tuabin khí hơi hoạt động theo chu trình "nóng".
Sơ đồ nguyên lý nhà máy tua bin hơi - khí hoạt động theo chu trình “nóng”: 1- cánh quạt; 2 - bộ giảm tốc; 3 - tuabin; 4 - động cơ điện mái chèo; 5 - dải phân cách; 6 - buồng đốt; 7 - thiết bị đánh lửa; 8 - van của đường ống đánh lửa; 9 - buồng phân hủy; 10 - van đóng ngắt kim phun; 11 - công tắc ba thành phần; 12 - bộ điều chỉnh bốn thành phần; 13 - bơm dung dịch hydrogen peroxide; 14 - bơm nhiên liệu; 15 - máy bơm nước; 16 - bộ làm mát nước ngưng; 17 - bơm nước ngưng; 18 - bình ngưng trộn; 19 - bộ thu khí; 20 - máy nén carbon dioxide
Chiếc thuyền V-300 (hay U-791 - nó được ký hiệu bằng chữ-số như vậy) có hai hệ thống đẩy (chính xác hơn là ba): một tuabin khí Walter, một động cơ diesel và động cơ điện. Một sự kết hợp bất thường như vậy xuất hiện là kết quả của sự hiểu biết rằng tuabin thực chất là một động cơ đốt sau. Việc tiêu thụ nhiều thành phần nhiên liệu khiến nó trở nên đơn giản là không kinh tế khi thực hiện những chuyến vượt biển dài "nhàn rỗi" hoặc âm thầm "lẻn" vào tàu địch. Nhưng cô ấy đơn giản là không thể thiếu trong việc nhanh chóng rời khỏi vị trí tấn công, thay đổi địa điểm tấn công hoặc các tình huống khác khi nó "mùi chiên."
U-791 chưa bao giờ được hoàn thiện, nhưng ngay lập tức đã đặt bốn tàu ngầm chiến đấu thử nghiệm thuộc hai loạt - Wa-201 (Wa - Walter) và Wk-202 (Wk - Walter Krupp) của các công ty đóng tàu khác nhau. Về mặt nhà máy điện, chúng giống hệt nhau, nhưng khác nhau ở bộ lông phía sau và một số yếu tố của đường viền cabin và thân tàu. Năm 1943, các cuộc thử nghiệm của họ bắt đầu, rất khó khăn, nhưng đến cuối năm 1944. tất cả các vấn đề kỹ thuật lớn đã được giải quyết. Đặc biệt, U-792 (dòng Wa-201) đã được thử nghiệm về phạm vi bay đầy đủ của nó, khi có nguồn cung cấp hydro peroxit là 40 tấn, nó đã hoạt động dưới lớp đốt sau trong gần bốn giờ rưỡi và duy trì tốc độ 19,5 hải lý trong bốn giờ.
Những con số này đã khiến ban lãnh đạo của Kriegsmarine kinh ngạc đến nỗi, không cần đợi kết thúc các cuộc thử nghiệm tàu ngầm thử nghiệm, vào tháng 1 năm 1943, ngành công nghiệp đã ban hành đơn đặt hàng đóng cùng lúc 12 chiếc thuộc hai loạt - XVIIB và XVIIG. Với lượng choán nước 236/259 tấn, chúng có động cơ diesel-điện công suất 210/77 mã lực, giúp nó có thể di chuyển với tốc độ 9/5 hải lý / giờ. Trong trường hợp cần thiết chiến đấu, hai PGTU với tổng công suất 5000 mã lực đã được bật lên, giúp nó có thể phát triển tốc độ dưới nước là 26 hải lý / giờ.
Hình vẽ sơ đồ, sơ đồ, không quan sát tỷ lệ, cho thấy thiết bị của tàu ngầm với PGTU (một trong hai cách lắp đặt như vậy được hiển thị). Một số chỉ định: 5 - buồng đốt; 6 - thiết bị đánh lửa; 11 - buồng phân hủy peroxit; 16 - bơm ba thành phần; 17 - bơm nhiên liệu; 18 - máy bơm nước (dựa trên tài liệu từ
Nói tóm lại, công việc của PSTU trông như thế này [10]. Một máy bơm ba tác động được sử dụng để cung cấp nhiên liệu diesel, hydrogen peroxide và nước tinh khiết thông qua bộ điều chỉnh 4 vị trí để cung cấp hỗn hợp vào buồng đốt; khi máy bơm chạy với tốc độ 24000 vòng / phút. cung cấp hỗn hợp đạt các khối lượng sau: nhiên liệu - 1, 845 mét khối / giờ, hydrogen peroxide - 9, 5 mét khối / giờ, nước - 15, 85 mét khối / giờ. Việc định lượng ba thành phần này của hỗn hợp được thực hiện bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh 4 vị trí của hỗn hợp cung cấp theo tỷ lệ trọng lượng 1: 9: 10, cũng điều chỉnh thành phần thứ tư - nước biển, bù đắp cho sự khác biệt về trọng lượng hydro peroxit và nước trong các buồng điều khiển. Các phần tử điều khiển của bộ điều chỉnh 4 vị trí được dẫn động bởi một động cơ điện có công suất 0,5 HP. và cung cấp tốc độ chảy yêu cầu của hỗn hợp.
Sau bộ điều chỉnh 4 vị trí, hydrogen peroxide đi vào buồng phân hủy xúc tác thông qua các lỗ trên nắp của thiết bị này; trên rây có chất xúc tác - những viên gốm hoặc hạt hình ống dài khoảng 1 cm, được tẩm dung dịch canxi pemanganat. Hơi-khí được đốt nóng đến nhiệt độ 485 độ C; 1 kg nguyên tố xúc tác truyền tới 720 kg hydro peroxit mỗi giờ ở áp suất 30 atm.
Sau buồng phân hủy, nó đi vào buồng đốt áp suất cao làm bằng thép cứng chắc. Sáu vòi phun đóng vai trò là các kênh đầu vào, các lỗ bên cạnh phục vụ cho việc dẫn hơi nước và khí đốt, và một lỗ trung tâm để cung cấp nhiên liệu. Nhiệt độ phần trên của buồng đốt lên tới 2000 độ C, ở phần dưới của buồng đốt giảm xuống còn 550-600 độ do nước tinh khiết phun vào buồng đốt. Khí tạo thành được cung cấp cho tuabin, sau đó hỗn hợp hơi-khí đã qua sử dụng đi vào bình ngưng lắp trên vỏ tuabin. Với sự trợ giúp của hệ thống làm mát bằng nước, nhiệt độ của hỗn hợp ở đầu ra giảm xuống còn 95 độ C, nước ngưng tụ được thu lại trong bể chứa nước ngưng và với sự trợ giúp của máy bơm hút nước ngưng, được đưa vào tủ lạnh nước biển, được sử dụng để chạy. nước biển để làm mát khi thuyền đang chuyển động ở vị trí ngập nước. Kết quả của việc đi qua tủ lạnh, nhiệt độ của nước tạo thành giảm từ 95 đến 35 độ C, và nó trở lại qua đường ống như nước sạch cho buồng đốt. Phần còn lại của hỗn hợp hơi-khí ở dạng carbon dioxide và hơi nước dưới áp suất 6 atm được đưa ra khỏi bể ngưng tụ bằng thiết bị tách khí và được loại bỏ trên tàu. Carbon dioxide hòa tan tương đối nhanh trong nước biển mà không để lại dấu vết đáng chú ý trên bề mặt nước.
Như bạn có thể thấy, ngay cả trong một bài thuyết trình phổ biến như vậy, PSTU trông không giống như một thiết bị đơn giản, đòi hỏi sự tham gia của các kỹ sư và công nhân có trình độ cao để xây dựng nó. Việc chế tạo tàu ngầm của PSTU được thực hiện trong bầu không khí tuyệt đối bí mật. Một nhóm người hạn chế nghiêm ngặt được phép lên tàu theo danh sách đã được thống nhất trong các cơ quan cấp cao của Wehrmacht. Tại các trạm kiểm soát đã có hiến binh cải trang thành lính cứu hỏa … Đồng thời, năng lực sản xuất cũng được tăng lên. Nếu năm 1939, Đức sản xuất 6.800 tấn hydrogen peroxide (ở dạng dung dịch 80%), thì năm 1944 - đã là 24.000 tấn và các công suất bổ sung được xây dựng là 90.000 tấn mỗi năm.
Vẫn chưa có các tàu ngầm chiến đấu chính thức từ PSTU, chưa có kinh nghiệm sử dụng chúng trong chiến đấu, Grand Admiral Doenitz cho biết:
Sẽ đến ngày tôi tuyên bố một cuộc chiến tranh tàu ngầm khác trên Churchill. Hạm đội tàu ngầm không bị phá vỡ bởi các cuộc tấn công năm 1943. Anh ấy mạnh mẽ hơn trước. Năm 1944 sẽ là một năm khó khăn, nhưng sẽ là một năm mang lại nhiều thành công.
Doenitz được bình luận viên đài phát thanh tiểu bang Fritsche lặp lại. Ông thậm chí còn thẳng thắn hơn, hứa với quốc gia "một cuộc chiến tranh tàu ngầm toàn diện liên quan đến các tàu ngầm hoàn toàn mới, chống lại kẻ thù sẽ bất lực."
Tôi tự hỏi liệu Karl Doenitz có nhớ những lời hứa ồn ào này trong suốt 10 năm mà anh ta đã phải trải qua khi ở nhà tù Spandau theo phán quyết của Tòa án Nuremberg không?
Cuối cùng trong số những chiếc tàu ngầm đầy hứa hẹn này hóa ra lại rất đáng trách: trong suốt thời gian qua, chỉ có 5 chiếc (theo các nguồn khác - 11 chiếc) được đóng từ Walter PSTU, trong đó chỉ có 3 chiếc đã được thử nghiệm và được ghi danh vào sức mạnh chiến đấu của hạm đội. Không có thủy thủ đoàn, không có một lối thoát chiến đấu nào, họ bị ngập lụt sau khi Đức đầu hàng. Hai trong số chúng, được đổ tại một khu vực nông trong khu vực Anh chiếm đóng, sau đó được nâng lên và vận chuyển: U-1406 đến Hoa Kỳ và U-1407 đến Vương quốc Anh. Tại đó, các chuyên gia đã nghiên cứu kỹ lưỡng về những chiếc tàu ngầm này, thậm chí người Anh còn tiến hành các cuộc thử nghiệm thực địa.
Di sản của Đức Quốc xã ở Anh …
Những chiếc thuyền của Walter được vận chuyển đến Anh không hề bị loại bỏ. Ngược lại, kinh nghiệm cay đắng của cả hai cuộc chiến tranh thế giới trên biển trong quá khứ đã truyền cho người Anh niềm tin về ưu tiên vô điều kiện của lực lượng chống tàu ngầm. Trong số những người khác, Bộ Hải quân đã xem xét vấn đề chế tạo một loại tàu ngầm chống ngầm đặc biệt. Nó được cho là sẽ triển khai chúng trên các phương pháp tiếp cận các căn cứ của đối phương, nơi chúng được cho là sẽ tấn công các tàu ngầm của đối phương đang ra khơi. Nhưng muốn vậy, bản thân các tàu ngầm chống ngầm phải có hai phẩm chất quan trọng: khả năng ẩn nấp dưới mũi đối phương trong thời gian dài và ít nhất là trong thời gian ngắn, phát triển tốc độ cao để tiếp cận đối phương nhanh chóng và bất ngờ. tấn công. Và người Đức đã giới thiệu cho họ một khởi đầu thuận lợi: RPD và một tuabin khí. Sự chú ý lớn nhất tập trung vào Đại học Kỹ thuật Bang Perm, như một hệ thống hoàn toàn tự trị, hơn nữa, cung cấp tốc độ thực sự tuyệt vời dưới nước vào thời điểm đó.
Chiếc U-1407 của Đức được hộ tống tới Anh bởi phi hành đoàn Đức, những người đã được cảnh báo về án tử hình trong trường hợp có bất kỳ hành động phá hoại nào. Helmut Walter cũng được đưa đến đó. Chiếc U-1407 được phục hồi đã được gia nhập Hải quân với tên gọi "Meteorite". Nó phục vụ cho đến năm 1949, sau đó nó được rút khỏi hạm đội và được tháo dỡ để lấy kim loại vào năm 1950.
Sau đó, vào năm 1954-55. Người Anh đã chế tạo hai tàu ngầm thử nghiệm tương tự "Explorer" và "Excalibur" theo thiết kế của riêng họ. Tuy nhiên, những thay đổi chỉ liên quan đến hình thức bên ngoài và cách bố trí bên trong, còn đối với PSTU, nó thực tế vẫn ở dạng ban đầu.
Cả hai chiếc thuyền đều không bao giờ trở thành người khai thác một cái gì đó mới trong hải quân Anh. Thành tích duy nhất là 25 hải lý chìm thu được trong các cuộc thử nghiệm của Explorer, điều này đã giúp người Anh có lý do để thổi còi cả thế giới về mức độ ưu tiên của họ cho kỷ lục thế giới này. Cái giá phải trả của kỷ lục này cũng là một kỷ lục: liên tục hỏng hóc, trục trặc, cháy nổ dẫn đến việc họ dành phần lớn thời gian ở bến tàu và xưởng để sửa chữa hơn là trong các chiến dịch và thử nghiệm. Và đây là chưa tính đến khía cạnh tài chính thuần túy: một giờ chạy của "Explorer" có giá 5000 bảng Anh, theo tỷ giá vào thời điểm đó tương đương với 12, 5 kg vàng. Họ đã bị trục xuất khỏi hạm đội vào năm 1962 ("Explorer") và năm 1965 ("Excalibur") với đặc tính sát nhân của một trong những tàu ngầm Anh: "Điều tốt nhất bạn có thể làm với hydrogen peroxide là gây hứng thú cho các đối thủ tiềm năng trong đó!"
… và ở Liên Xô]
Không giống như các đồng minh, Liên Xô không có được các tàu dòng XXVI, và tài liệu kỹ thuật cho những phát triển này cũng không: các "đồng minh" vẫn trung thực với chính họ, một lần nữa giấu giếm. Nhưng có thông tin, và thông tin khá rộng rãi, về những điều mới lạ thất bại này của Hitler ở Liên Xô. Vì các nhà hóa học Nga và Liên Xô luôn đi đầu trong khoa học hóa học thế giới, nên quyết định nghiên cứu khả năng của một động cơ thú vị như vậy trên cơ sở hóa học thuần túy đã được đưa ra nhanh chóng. Các cơ quan tình báo đã tìm kiếm và tập hợp được một nhóm các chuyên gia Đức trước đây đã từng làm việc trong lĩnh vực này và bày tỏ mong muốn tiếp tục họ với kẻ thù cũ. Đặc biệt, mong muốn như vậy đã được bày tỏ bởi một trong những cấp phó của Helmut Walter, một Franz Statecki nhất định. Statecki và một nhóm "tình báo kỹ thuật" để xuất khẩu công nghệ quân sự từ Đức dưới sự lãnh đạo của Đô đốc L. A. Korshunov, thành lập công ty "Bruner-Kanis-Raider" ở Đức, là công ty liên kết sản xuất các tổ máy tuabin Walter.
Để sao chép một tàu ngầm của Đức với nhà máy điện của Walter, đầu tiên là ở Đức và sau đó là ở Liên Xô dưới sự lãnh đạo của A. A. "Cục Antipin" của Antipin được thành lập, một tổ chức mà từ đó, thông qua nỗ lực của người thiết kế trưởng tàu ngầm (Thuyền trưởng I cấp AA Antipin), LPMB "Rubin" và SPMB "Malakhit" được thành lập.
Nhiệm vụ của cục là nghiên cứu và tái tạo những thành tựu của người Đức về tàu ngầm mới (diesel, điện, hơi nước và tuabin khí), nhưng nhiệm vụ chính là lặp lại tốc độ của tàu ngầm Đức với chu trình Walter.
Kết quả của công việc được thực hiện là có thể khôi phục hoàn toàn tài liệu, chế tạo (một phần của Đức, một phần từ các đơn vị mới sản xuất) và thử nghiệm việc lắp đặt tuabin khí hơi trên các tàu thuyền của Đức thuộc dòng XXVI.
Sau đó, người ta quyết định chế tạo tàu ngầm Liên Xô với động cơ Walter. Chủ đề phát triển tàu ngầm của Walter PSTU được đặt tên là Dự án 617.
Alexander Tyklin, mô tả tiểu sử của Antipin, đã viết:
“… Đây là tàu ngầm đầu tiên của Liên Xô vượt qua giá trị 18 hải lý của tốc độ dưới nước: trong vòng 6 giờ, tốc độ dưới nước của nó là hơn 20 hải lý! Thân tàu tăng gấp đôi độ sâu ngâm, tức là độ sâu 200 mét. Nhưng lợi thế chính của tàu ngầm mới là nhà máy điện của nó, đây là một sự đổi mới đáng ngạc nhiên vào thời điểm đó. Và không phải ngẫu nhiên mà con thuyền này được các viện sĩ I. V. Kurchatov và A. P. Aleksandrov - chuẩn bị cho việc chế tạo tàu ngầm hạt nhân, họ không thể không làm quen với chiếc tàu ngầm đầu tiên của Liên Xô được lắp đặt tuabin. Sau đó, nhiều giải pháp thiết kế đã được vay mượn để phát triển các nhà máy điện hạt nhân …"
Khi thiết kế S-99 (chiếc thuyền nhận được số hiệu này), cả kinh nghiệm của Liên Xô và nước ngoài trong việc tạo ra các động cơ đơn lẻ đã được tính đến. Dự án tiền phác thảo được hoàn thành vào cuối năm 1947. Con thuyền có 6 khoang, tuabin nằm trong khoang thứ 5 kín và không có người ở, bảng điều khiển của PSTU, máy phát điện diesel và các cơ cấu phụ trợ được gắn ở khoang thứ 4, cũng có các cửa sổ đặc biệt để quan sát tuabin. Nhiên liệu là 103 tấn hydrogen peroxide, nhiên liệu diesel - 88,5 tấn và nhiên liệu đặc biệt cho tuabin - 13,9 tấn. Một điểm mới, trái ngược với sự phát triển của Đức và Anh, là việc sử dụng oxit mangan MnO2 làm chất xúc tác, không phải thuốc tím (canxi) pemanganat. Là một chất rắn, nó dễ dàng áp dụng cho lưới và lưới, không bị mất trong quá trình làm việc, chiếm ít không gian hơn nhiều so với dung dịch và không bị phân hủy theo thời gian. Trong tất cả các khía cạnh khác, PSTU là một bản sao của động cơ của Walter.
S-99 đã được coi là thử nghiệm ngay từ đầu. Trên đó, giải pháp các vấn đề liên quan đến tốc độ cao dưới nước đã được thực hành: hình dạng của thân tàu, khả năng điều khiển, sự ổn định của chuyển động. Dữ liệu tích lũy được trong quá trình hoạt động giúp nó có thể thiết kế hợp lý các tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân thế hệ đầu tiên.
Năm 1956 - 1958, tàu thuyền lớn của Dự án 643 được thiết kế với lượng choán nước trên mặt nước là 1865 tấn và đã có hai PGTU, được cho là cung cấp cho con thuyền này tốc độ dưới nước là 22 hải lý / giờ. Tuy nhiên, liên quan đến việc tạo ra một bản thiết kế dự thảo của các tàu ngầm Liên Xô đầu tiên với các nhà máy điện hạt nhân, dự án đã phải đóng cửa. Nhưng các nghiên cứu về tàu PSTU S-99 không dừng lại mà được chuyển sang hướng chủ đạo là xem xét khả năng sử dụng động cơ Walter trong ngư lôi khổng lồ T-15 mang điện tích nguyên tử, do Sakharov đề xuất để tiêu diệt hải quân Mỹ. căn cứ và cảng. T-15 được cho là có chiều dài 24 mét, tầm hoạt động dưới nước lên tới 40-50 dặm và mang đầu đạn nhiệt hạch có khả năng gây ra sóng thần nhân tạo tàn phá các thành phố ven biển của Mỹ. May mắn thay, dự án này cũng bị bỏ rơi.
Sự nguy hiểm của hydrogen peroxide đã không ảnh hưởng đến Hải quân Liên Xô. Vào ngày 17 tháng 5 năm 1959, một vụ tai nạn xảy ra trên đó - một vụ nổ trong phòng máy. Con thuyền không chết một cách thần kỳ, nhưng việc phục hồi nó được cho là không phù hợp. Con thuyền được bàn giao để làm phế liệu.
Trong tương lai, PSTU đã không trở nên phổ biến trong lĩnh vực đóng tàu ngầm, kể cả ở Liên Xô hay nước ngoài. Những tiến bộ trong năng lượng hạt nhân đã giúp nó có thể giải quyết thành công hơn vấn đề động cơ tàu ngầm mạnh mẽ không cần oxy.
