Walther-motoren er en type luftuafhængig motor udviklet af den tyske ingeniør-opfinder Helmut Walther .
Det nye ved Walters motorer var brugen af koncentreret hydrogenperoxid som energibærer og samtidig et oxidationsmiddel , nedbrudt ved hjælp af forskellige katalysatorer , hvoraf den vigtigste var natrium- , kalium- eller calciumpermanganat . I Walter-motorernes komplekse reaktorer blev rent porøst sølv også brugt som katalysator .
Under nedbrydningen af brintoverilte på katalysatoren frigives en stor mængde varme , og vandet, der dannes som følge af nedbrydningsreaktionen af hydrogenperoxid, bliver til damp , og i en blanding med atomart oxygen frigivet samtidigt under reaktionen danner den såkaldte " dampgas ". Temperaturen af dampgassen, afhængig af graden af den indledende koncentration af hydrogenperoxid, kan nå 700-800°C.
Koncentreret til omkring 80-85% hydrogenperoxid blev i forskellige tyske dokumenter kaldt "oxylin", "brændstof T" ( T-stoff ), "aurol", " perhydrol ". Katalysatoropløsningen blev kaldt Z-stoff .
Brændstoffet til Walter-motorerne, som bestod af T-stoff og Z-stoff, blev kaldt enkeltkomponent, da katalysatoren ikke er en komponent.
Andre typer Walter-motorer brugte et to-komponent brændstof bestående af T-stoff og for eksempel C-stoff (en blanding af 30% hydrazin , 57% methanol , 13% vand). For eksempel kørte Walter HWK RI-203- motoren på en sådan blanding (se nedenfor).
Temperaturen i forbrændingskammeret på motorer, der anvender T-stof og C-stoff eller andre flydende brændstoffer (f.eks. methanol, olie , decalin ) var væsentligt højere end temperaturen på damp-oxygen-dampgassen og nåede forbrændingstemperaturerne kammer i LRE ved hjælp af salpetersyre som et oxidationsmiddel eller nitrogentetroxid . Effektiviteten af Walter-motorer, der anvender den oxygen, der frigives under nedbrydningsreaktionen af hydrogenperoxid ved at forbrænde flydende organiske brændstoffer i det, var betydeligt højere end effektiviteten af en simpel T-stoff-nedbrydningsreaktion på en katalysator.
I Walter PGTU 's motorer blev dampgassen T-stof og Z-stof eller T-stof og C-stof dannet i reaktoren sendt til turbinebladene , hvor brændstoffets kemiske energi blev omdannet til den mekaniske energi af en roterende aksel, som gjorde det muligt at overføre energi, for eksempel til propeller, ubåd eller torpedo.
En mere kompleks cyklus, der kræves for sporløse dampturbiner til ubåde eller torpedoer, omfattede afbrænding af sololie i T-stoffet, den resulterende forbrændingsgas virkede i turbinen og gik derefter til kondensatoren, hvor den kondenserede til vanddamp og kulstof dioxid blev fortættet og udsendt fra ubåden ved at boble gennem de små huller i en speciel udløbsanordning. Farende til vandoverfladen opløstes små bobler af kuldioxid i vandet, og dette blev opnået ved ubådens praktiske sporløshed.
I nogle Walter-cyklusser roterede turbinen ikke propellerne gennem en mekanisk gearkasse , men aktiverede en elektrisk generator , som allerede drev ubådens fremdriftsmotorer, og derudover, hvis det var nødvendigt, kunne oplade ubådens batterier .
I 1936 underskrev det tyske luftfartsinstitut en kontrakt med Walter om at skabe en flydende drivmiddel raketmotor (LRE) med et tryk på 45 kgf, som ville tillade den at blive testet og instrumentelle målinger af karakteristika direkte under flyvning på et flyvende laboratorium . I Walter LRE -motorerne dannede T-stoff- og Z-stoff-dampgassen i reaktoren, som ofte var selve forbrændingskammeret (nedbrydningskammeret), og skabte jet-thrust, samt T-stoff- og C-stoff-forbrændingsgasserne. I nogle typer Walther-motorer var T-stoffet ikke forbundet direkte med C-stoffet, men blev først nedbrudt af Z-stoffet, og først derefter oxiderede varmoxiderende dampgas forskellige C-stoff-brændstoffer i forbrændingskammeret.
En sådan LRE blev oprettet og med succes testet selv til klatring på små fly, hvilket gjorde det muligt at overveje, at sådanne motorer kan bruges som hjælpeforstærkere til opsendelse af tunge bombefly.
Efter at have modtaget hjælp fra Luftfartsministeriet begyndte Walter at designe en kraftigere raketmotor med flydende drivmiddel med et tryk på 400 kgf, som fik betegnelsen HWK RI 203. Heinkel-firmaet begynder at designe en ny Walter-motor, kaldet Walter HWK RI-203 , et enkeltsædet fly " He 176 ".
Følgende trykstyrede Walther-motorer blev masseproduceret, som blev brugt i tysk militærudstyr til helt andre formål - fra startforstærkere til flyfremdriftssystemer og "planlægning af luftfartsbomberaketter":
Fra 1943 til 1944 blev tre små både af XVII (eller Wa 201) U-793-serien bygget; U-793; U-794 med en undervandsdeplacement på 312 tons, med Walter PSTU . Hastigheden af disse ubåde under vand nåede 25 knob , kraftreserven på yderligere dieselmotorer var 1800 miles . 2 torpedorør.
Udover ubåde fra PSTU Walter, som blev bygget i serie, var der eksperimentelle ubåde fra PSTU, eller ubåde, der ikke forlod designstadiet.
Walters kraftværker med en damp-gasturbine blev også brugt til at fremdrive flådetorpedoer. Fra 1939 til 1945 producerede Walther-virksomheden flere typer eksperimentelle eller småskala torpedoer med det generelle indeks G7ut på hydrogenperoxid:
Stein Barsh-torpedo (Stone aborre), kaliber 533 mm, vægt 1730 kg, sprænghovedvægt 280 kg, turbineeffekt 500 hk. s., fart 45 knob, marchrækkevidde 8 km, næsten sporløs, en serie på 100 stk.
Torpedo Stein Butte (Stenflynder), en serie på 100 stk.
Stein Wal torpedo (Stone Whale) kaliber 533 mm, vægt 1801 kg, sprænghovedvægt 300 kg, turbineeffekt 500 hk. Med. fart 45 knob, marchrækkevidde 22 km, næsten sporløs, en serie på 100 stk.
Torpedoer med Walter-motorer blev også bygget i USSR.
Efter krigen udtrykte en af Helmut Walters stedfortrædere, en vis Franz Statetsky, et ønske om at arbejde for USSR . Statetsky og den "tekniske efterretningstjeneste"-gruppe for eksport af militærteknologi fra Tyskland, ledet af admiral L. A. Korshunov, fandt i Tyskland Bruner-Kanis-Reider-firmaet, som var underleverandør i fremstillingen af Walther-turbineenheder.
For at kopiere den tyske ubåd med kraftværket Walter, først i Tyskland og derefter i USSR, under ledelse af A. A. Antipin , blev "Antipin Bureau" oprettet, en organisation, hvorfra, gennem indsatsen fra chefdesigneren af ubåde ( kaptajn af 1. rang) A. A. Antipin LPMB "Rubin" og SPMB "Malachite" blev dannet .
Bureauets opgave var at kopiere tyskernes præstationer i nye ubåde (diesel, elektrisk, gasturbine), men hovedopgaven var at gentage hastighederne for tyske ubåde med Walter-cyklussen.
Som et resultat af det udførte arbejde var det muligt fuldstændigt at genoprette dokumentationen, fremstillingen (delvis fra tysk, dels fra nyfremstillede enheder) og teste damp-gasturbineinstallationen af tyske både i XXVI-serien .
Derefter blev det besluttet at bygge en sovjetisk ubåd med en Walther-motor. Emnet om udvikling af ubåde fra PSTU Walter blev kaldt projekt 617 .
Alexander Tyklin, der beskriver Antipins biografi, skrev:
... Det var den første ubåd i USSR, som trådte over 18-knudeværdien af undervandshastigheden: i 6 timer var dens undervandshastighed mere end 20 knob! Skroget gav en fordobling af nedsænkningsdybden, det vil sige op til en dybde på 200 meter. Men den største fordel ved den nye ubåd var dens kraftværk, som var en fantastisk nyskabelse for disse tider. Og det var ikke tilfældigt, at denne båd blev besøgt af akademikere I.V. Kurchatov og A.P. Alexandrov - under forberedelse til oprettelsen af atomubåde kunne de ikke undgå at blive bekendt med den første ubåd i USSR, der havde en turbineinstallation. Efterfølgende blev mange designløsninger lånt i udviklingen af atomkraftværker ...
I 1951 blev projektet 617 båd, navngivet S-99 , nedlagt i Leningrad på anlæg nummer 196. Den 21. april 1955 blev båden taget til statsforsøg, afsluttet den 20. marts 1956. Testresultaterne indikerer: ... For første gang på en ubåd blev der opnået en undervandshastighed på 20 knob i 6 timer ....
I 1956-1958 blev store både af projekt 643 designet med en overfladedeplacement på 1865 tons og allerede med to Walter PSTU'er. Men i forbindelse med oprettelsen af et foreløbigt design af de første sovjetiske ubåde med atomkraftværker, blev projektet lukket. Men undersøgelserne af PSTU af S-99 båden stoppede ikke, men blev overført til mainstream for at overveje muligheden for at bruge Walther-motoren i den gigantiske T-15- torpedo med en atomladning under udvikling, foreslået af Sakharov for at ødelægge amerikanske flådebaser og havne ; T-15 skulle være 24 meter lang, have en rækkevidde under vand på op til 40-50 miles og bære et termonuklear sprænghoved, der var i stand til at forårsage en kunstig tsunami til at ødelægge amerikanske kystbyer.
Efter krigen blev torpedoer med Walther-motorer leveret til USSR, og NII-400 begyndte at udvikle en indenlandsk langrækkende sporløs højhastighedstorpedo. I 1957 blev statens test af DBT-torpedoer afsluttet; DBT-torpedoen blev taget i brug i december 1957 under koden 53-57 . Torpedo 53-57 med en kaliber på 533 mm, havde en vægt på omkring 2000 kg, en hastighed på 45 knob med en rækkevidde på op til 18 km. Torpedosprænghovedet vejede 306 kg.
| Motorer | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| se også evighedsmaskine Gearmotor gummi motor | |||||||||||||||||