Motor Walther je typ motoru nezávislého na vzduchu vyvinutý německým inženýrem-vynálezcem Helmutem Waltherem .
Novinkou Walterových motorů bylo použití koncentrovaného peroxidu vodíku jako nosiče energie a zároveň oxidačního činidla , rozloženého pomocí různých katalyzátorů , z nichž hlavním byl manganistan sodný , draselný nebo vápenatý . V komplexních reaktorech Walterových motorů bylo jako katalyzátor použito také čisté porézní stříbro .
Při rozkladu peroxidu vodíku na katalyzátoru se uvolňuje velké množství tepla a voda vzniklá rozkladem peroxidu vodíku se mění v páru a ve směsi s atomárním kyslíkem současně uvolněným během reakce se tvoří tzv. " paroplyn ". Teplota parního plynu v závislosti na stupni počáteční koncentrace peroxidu vodíku může dosáhnout 700-800 °C.
Koncentrovaný na asi 80-85% peroxid vodíku v různých německých dokumentech byl nazýván "oxylin", "palivo T" ( T-stoff ), "aurol", " perhydrol ". Roztok katalyzátoru byl nazván Z-stoff .
Palivo pro motory Walter, které se skládalo z T-stoff a Z-stoff, se nazývalo jednosložkové, protože katalyzátor není komponentou.
Jiné typy motorů Walter používaly dvousložkové palivo složené z T-stoff a např. C-stoff (směs 30% hydrazinu , 57% metanolu , 13% vody). Na takovou směs běžel například motor Walter HWK RI-203 (viz níže).
Teplota ve spalovacím prostoru motorů používajících T-stoff a C-stoff nebo jiná kapalná paliva (například metanol, olej , dekalin ) byla výrazně vyšší než teplota páry-kyslíkových plynů a dosahovala teplot spalování. komora LRE s použitím kyseliny dusičné jako oxidačního činidla nebo oxidu dusnatého . Účinnost motorů Walter využívající kyslík uvolněný při rozkladné reakci peroxidu vodíku spalováním kapalných organických paliv v něm byla výrazně vyšší než účinnost jednoduché rozkladné reakce T-stoff na katalyzátoru.
V motorech Walter PGTU byl parní plyn T-stoff a Z-stoff nebo T-stoff a C-stoff vytvořený v reaktoru odeslán do lopatek turbíny , kde byla chemická energie paliva přeměněna na mechanickou energii otočný hřídel, který umožňoval přenášet energii například na vrtule ponorky nebo torpéda.
Složitější cyklus, potřebný pro parní turbíny bez stopy pro ponorky nebo torpéda, zahrnoval spalování solárního oleje v T-stoff, výsledný spalovací plyn pracoval v turbíně a poté šel do kondenzátoru, kde kondenzoval na vodní páru a uhlík . oxid se zkapalnil a vypouštěl z ponorky probubláváním skrz malé otvory speciálního výstupního zařízení. Při spěchání na hladinu vody se ve vodě rozpouštěly malé bublinky oxidu uhličitého, a toho bylo dosaženo praktickou bezsledovostí ponorky.
V některých Walterových cyklech turbína neotáčela vrtulemi přes mechanickou převodovku , ale poháněla elektrický generátor , který již poháněl pohonné motory ponorky , a navíc v případě potřeby dokázal dobíjet baterie ponorky .
V roce 1936 Německý letecký institut podepsal s Walterem kontrakt na vytvoření raketového motoru na kapalné pohonné hmoty (LRE) s tahem 45 kgf, který by umožnil jeho testování a přístrojové měření charakteristik přímo za letu na létající laboratoři . V motorech Walter LRE parní plyn T-stoff a Z-stoff vzniklý v reaktoru, což byla často samotná spalovací (rozkladná) komora, vytvářel proudový tah, stejně jako spaliny T-stoff a C-stoff. U některých typů motorů Walther nebyl T-stoff spojen přímo s C-stoff, ale byl nejprve rozložen pomocí Z-stoff, a teprve potom horká oxidační pára oxidovala různá paliva C-stoff ve spalovací komoře.
Takový LRE byl vytvořen a úspěšně testován i pro stoupání na malých letounech, což umožnilo uvažovat o tom, že takové motory lze použít jako pomocné posilovače pro odpalování těžkých bombardérů.
Poté, co dostal pomoc od ministerstva letectví , začal Walter konstruovat výkonnější raketový motor na kapalné palivo s tahem 400 kgf, který dostal označení HWK RI 203. Společnost Heinkel začíná konstruovat nový motor Walter, nazvaný Walter HWK RI-203 , jednomístný letoun " He 176 ".
Sériově se vyráběly následující motory Walther řízené tahem, které se používaly v německé vojenské výzbroji pro úplně jiné účely – od startovacích posilovačů až po systémy pohonu letadel a „plánovací letecké bomby-rakety“:
Od roku 1943 do roku 1944 byly postaveny tři malé čluny řady XVII (nebo Wa 201) U-793; U-793; U-794 s podvodním výtlakem 312 tun s Walterem PSTU. Rychlost těchto ponorek pod vodou dosahovala 25 uzlů , výkonová rezerva na přídavných dieselových motorech byla 1800 mil . 2 torpédomety.
Kromě ponorek z PSTU Walter, které byly stavěny sériově, existovaly experimentální ponorky z PSTU, nebo ponorky, které neopustily fázi návrhu.
Walterovy elektrárny s paroplynovou turbínou sloužily i k pohonu námořních torpéd. Od roku 1939 do roku 1945 společnost Walther vyrobila několik typů experimentálních nebo malých torpéd obecného indexu G7ut na peroxidu vodíku:
Torpédo Stein Barsh (Stone perch), ráže 533 mm, hmotnost 1730 kg, hmotnost bojové hlavice 280 kg, výkon turbíny 500 hp. s., rychlost 45 uzlů, dojezd 8 km, téměř bez stopy, série 100 ks.
Torpedo Stein Butte (platýs kamenný), série 100 ks.
Torpédo Stein Wal (Kamenná velryba) ráže 533 mm, hmotnost 1801 kg, hmotnost bojové hlavice 300 kg, výkon turbíny 500 hp. S. rychlost 45 uzlů, dojezd 22 km, téměř bez stopy, série 100 ks.
V SSSR se také stavěla torpéda s motory Walter.
Po válce jeden ze zástupců Helmuta Waltera, jistý Franz Statetsky, vyjádřil přání pracovat pro SSSR . Statetsky a skupina „technické rozvědky“ pro export vojenských technologií z Německa, vedená admirálem L. A. Korshunovem, založila v Německu společnost Bruner-Kanis-Reider, která byla subdodavatelem při výrobě turbínových jednotek Walther.
Pro kopírování německé ponorky s elektrárnou Walter, nejprve v Německu a poté v SSSR, byla pod vedením A. A. Antipina vytvořena „Antipin Bureau“, organizace, z níž úsilím hlavního konstruktéra ponorek ( kapitán 1. hodnosti) A. A. Antipin Vznikly LPMB "Rubin" a SPMB "Malachite" .
Úkolem kanceláře bylo kopírovat úspěchy Němců v nových ponorkách (dieselové, elektrické, plynové turbíny), ale hlavním úkolem bylo opakovat rychlosti německých ponorek s Walterovým cyklem.
V důsledku provedených prací se podařilo kompletně obnovit dokumentaci, výrobu (částečně z němčiny, částečně z nově vyrobených jednotek) a odzkoušet instalaci paroplynové turbíny německých člunů řady XXVI .
Poté bylo rozhodnuto postavit sovětskou ponorku s motorem Walther. Téma vývoje ponorek od PSTU Walter se jmenovalo projekt 617 .
Alexander Tyklin, popisující biografii Antipina, napsal:
... Byla to první ponorka SSSR, která překročila 18uzlovou hodnotu podvodní rychlosti: po dobu 6 hodin byla její podvodní rychlost více než 20 uzlů! Trup poskytoval zdvojnásobení hloubky ponoru, tedy až do hloubky 200 metrů. Ale hlavní výhodou nové ponorky byla její elektrárna, což byla na tehdejší dobu úžasná inovace. A nebylo náhodou, že tuto loď navštívili akademici I.V. Kurchatov a A.P. Alexandrov - při přípravě na vytvoření jaderných ponorek si nemohli pomoci, ale neseznámili se s první ponorkou v SSSR, která měla turbínovou instalaci. Následně bylo při vývoji jaderných elektráren vypůjčeno mnoho konstrukčních řešení ...
V roce 1951 byl v Leningradu v závodě číslo 196 položen člun projektu 617, pojmenovaný S-99 . Výsledky testu ukazují: ... Poprvé na ponorce bylo dosaženo podvodní rychlosti 20 uzlů po dobu 6 hodin ....
V letech 1956-1958 byly navrženy velké čluny projektu 643 s povrchovým výtlakem 1865 tun a již se dvěma Walter PSTU. V souvislosti s vytvořením předběžného návrhu prvních sovětských ponorek s jadernými elektrárnami však byl projekt uzavřen. Ale studie PSTU lodi S-99 se nezastavily, ale byly převedeny do hlavního proudu zvažování možnosti použití motoru Walter v obřím torpédu T-15 s vyvíjeným atomovým nábojem, navrženým Sacharovem ke zničení americké námořní základny a přístavy ; T-15 měl být dlouhý 24 metrů, dosah pod hladinou až 40-50 mil a nést termonukleární hlavici schopnou způsobit umělé tsunami ke zničení amerických pobřežních měst.
Po válce byla do SSSR dodána torpéda s motory Walther a NII-400 začal vyvíjet domácí dálkové bezstopové vysokorychlostní torpédo. V roce 1957 byly dokončeny státní zkoušky torpéd DBT; Torpédo DBT bylo uvedeno do služby v prosinci 1957 pod kódem 53-57 . Torpédo 53-57 o ráži 533 mm, mělo hmotnost asi 2000 kg, rychlost 45 uzlů s doletem až 18 km. Torpédová hlavice vážila 306 kg.
| Motory | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| viz také stroj na věčný pohyb Převodový motor gumový motor | |||||||||||||||||