Der Autor möchte diese Studie einer bekannten Substanz widmen. Die Substanz, die der Welt Marilyn Monroe und weiße Fäden, Antiseptika und Schaummittel, Epoxidkleber und ein Reagenz zur Blutbestimmung gab und sogar von Aquarianern verwendet wurde, um das Wasser aufzufrischen und das Aquarium zu reinigen. Wir sprechen über Wasserstoffperoxid, genauer gesagt über einen Aspekt seiner Verwendung - über seine militärische Karriere.
Doch bevor es mit dem Hauptteil weitergeht, möchte der Autor zwei Punkte klarstellen. Der erste ist der Titel des Artikels. Es gab viele Möglichkeiten, aber am Ende entschied man sich, den Titel einer der Veröffentlichungen des Ingenieur-Kapitäns des zweiten Ranges L. S. Shapiro als am deutlichsten treffend, nicht nur den Inhalt, sondern auch die Begleitumstände der Einführung von Wasserstoffperoxid in die militärische Praxis.
Zweitens, warum interessierte sich der Autor für diese spezielle Substanz? Oder vielmehr, was genau interessierte ihn? Seltsamerweise ist sein völlig paradoxes Schicksal im militärischen Bereich. Die Sache ist die, dass Wasserstoffperoxid eine ganze Reihe von Eigenschaften hat, die ihm anscheinend eine glänzende Militärkarriere versprachen. Und auf der anderen Seite erwiesen sich all diese Eigenschaften als völlig ungeeignet für die Verwendung als militärischer Nachschub. Nun, es ist nicht so, als würde man es als völlig unbrauchbar bezeichnen - im Gegenteil, es wurde verwendet, und zwar ziemlich weit verbreitet. Aber auf der anderen Seite ist bei diesen Versuchen nichts Außergewöhnliches herausgekommen: Wasserstoffperoxid kann keine so beeindruckende Erfolgsgeschichte vorweisen wie Nitrate oder Kohlenwasserstoffe. Es stellte sich heraus, dass es an allem schuld war … Aber lassen Sie uns nicht hetzen. Schauen wir uns nur einige der interessantesten und dramatischsten Momente in der Militärgeschichte des Peroxids an, und jeder Leser wird seine eigenen Schlussfolgerungen ziehen. Und da jede Geschichte ihren eigenen Anfang hat, werden wir uns mit den Umständen der Geburt des Helden der Geschichte vertraut machen.
Eröffnung von Professor Tenar …
Draußen vor dem Fenster war ein klarer, frostiger Dezembertag im Jahr 1818. Eine Gruppe von Chemiestudenten der École Polytechnique Paris füllte hastig den Hörsaal. Es gab niemanden, der den Vortrag des berühmten Professors der Schule und des berühmten Sorbonne (Universität Paris) Jean Louis Thénard verpassen wollte: Jede seiner Klassen war eine ungewöhnliche und aufregende Reise in die Welt der erstaunlichen Wissenschaften. Und so betrat der Professor, als er die Tür öffnete, mit leichtem, federndem Gang das Auditorium (eine Hommage an die Vorfahren der Gascogne).
Aus Gewohnheit nickte er dem Publikum zu, ging schnell zu dem langen Demonstrationstisch und sagte etwas zu der Droge zu dem alten Lesho. Dann erhob er sich zur Kanzel, sah sich unter den Schülern um und begann leise:
„Wenn ein Matrose vom vorderen Mast einer Fregatte „Erde! Aber ist der Moment, in dem ein Chemiker am Boden des Kolbens erstmals Teilchen einer neuen, bisher unbekannten Substanz entdeckt, nicht genauso groß?
Thenar verließ das Rednerpult und ging hinüber zum Demonstrationstisch, auf den Leshaux bereits ein einfaches Gerät gestellt hatte.
„Chemie liebt Einfachheit“, fuhr Tenar fort. - Denken Sie daran, meine Herren. Es gibt nur zwei Glasgefäße, ein äußeres und ein inneres. Dazwischen liegt Schnee: Die neue Substanz tritt bevorzugt bei niedrigen Temperaturen auf. In das Innengefäß wird verdünnte 6 %ige Schwefelsäure eingefüllt. Jetzt ist es fast so kalt wie der Schnee. Was passiert, wenn ich eine Prise Bariumoxid in die Säure tropfe? Schwefelsäure und Bariumoxid ergeben harmloses Wasser und einen weißen Niederschlag - Bariumsulfat. Jeder weiss das.
H2SO4 + BaO = BaSO4 + H2O
„Aber jetzt bitte ich um Ihre Aufmerksamkeit! Wir nähern uns unbekannten Ufern, und jetzt ist der Ruf „Erde!“vom vorderen Mast zu hören. Ich werfe in die Säure kein Oxid, sondern Bariumperoxid - eine Substanz, die entsteht, wenn Barium in einem Überschuss an Sauerstoff verbrannt wird.
Das Publikum war so still, dass das schwere Atmen von Leshos Erkältung deutlich zu hören war. Thenar rührte die Säure vorsichtig mit einem Glasstab um und goss langsam, Korn für Korn, Bariumperoxid in das Gefäß.
„Wir werden das Sediment herausfiltern, gewöhnliches Bariumsulfat“, sagte der Professor und goss Wasser aus dem Innengefäß in eine Flasche.
H2SO4 + BaO2 = BaSO4 + H2O2
- Diese Substanz sieht aus wie Wasser, nicht wahr? Aber das ist seltsames Wasser! Ich werfe ein Stück gewöhnlichen Rost hinein (Lesho, ein Splitter!), Und beobachte, wie das kaum glimmende Licht aufflammt. Wasser, das immer brennt!
- Das ist spezielles Wasser. Es enthält doppelt so viel Sauerstoff wie üblich. Wasser ist Wasserstoffoxid und diese Flüssigkeit ist Wasserstoffperoxid. Aber ich mag einen anderen Namen - "oxidiertes Wasser". Und zu Recht als Pionier bevorzuge ich diesen Namen.
- Wenn ein Seefahrer ein unbekanntes Land entdeckt, weiß er es bereits: eines Tages werden Städte darauf wachsen, Straßen werden angelegt. Wir Chemiker können uns des Schicksals unserer Entdeckungen nie sicher sein. Was kommt als nächstes für eine neue Substanz in einem Jahrhundert? Vielleicht die gleiche weit verbreitete Verwendung wie Schwefel- oder Salzsäure. Oder vielleicht völlige Vergessenheit - als unnötig …
Das Publikum jubelte.
Aber Tenar fuhr fort:
- Und doch bin ich zuversichtlich in die große Zukunft des "oxidierten Wassers", denn es enthält viel "lebensspendende Luft" - Sauerstoff. Und vor allem hebt es sich sehr leicht von solchem Wasser ab. Dies allein weckt Vertrauen in die Zukunft des „oxidierten Wassers“. Landwirtschaft und Handwerk, Medizin und Industrie, und ich weiß nicht einmal, wo das "oxidierte Wasser" verwendet wird! Was heute noch in die Flasche passt, kann morgen mit Strom in jedes Haus platzen.
Professor Tenar verließ langsam das Rednerpult.
Ein naiver Pariser Träumer … Als überzeugter Humanist glaubte Thénard immer, dass die Wissenschaft der Menschheit Vorteile bringen sollte, um das Leben einfacher, einfacher und glücklicher zu machen. Auch wenn er ständig Beispiele direkt entgegengesetzter Natur vor Augen hatte, glaubte er heilig an eine große und friedliche Zukunft seiner Entdeckung. Manchmal beginnt man an die Fairness der Aussage „Glück liegt in Unwissenheit“zu glauben …
Der Beginn der Wasserstoffperoxid-Karriere verlief jedoch recht friedlich. Sie arbeitete regelmäßig in Textilfabriken, beim Bleichen von Fäden und Leinen; in Laboratorien, die organische Moleküle oxidieren und dabei helfen, neue Substanzen zu gewinnen, die in der Natur nicht vorkommen; begann, die medizinischen Stationen zu meistern und sich selbstbewusst als lokales Antiseptikum zu etablieren.
Es wurden jedoch bald einige negative Aspekte deutlich, von denen sich eine geringe Stabilität herausstellte: Es konnte nur in Lösungen mit relativ geringer Konzentration existieren. Und wie immer, da die Konzentration nicht zu Ihnen passt, muss sie erhöht werden. Und so fing es an…
… und der Fund des Ingenieurs Walter
Das Jahr 1934 in der europäischen Geschichte war von einigen Ereignissen geprägt. Einige von ihnen begeisterten Hunderttausende Menschen, andere gingen leise und unbemerkt vorüber. Die erste ist natürlich auf das Auftreten des Begriffs "arische Wissenschaft" in Deutschland zurückzuführen. Das zweite war das plötzliche Verschwinden aller Hinweise auf Wasserstoffperoxid aus der offenen Presse. Die Gründe für diesen seltsamen Verlust wurden erst nach der vernichtenden Niederlage des "tausendjährigen Reiches" klar.
Angefangen hat alles mit einer Idee, die dem Chef von Helmut Walter, dem Inhaber einer kleinen Fabrik in Kiel zur Herstellung von Präzisionsinstrumenten, Forschungsgeräten und Reagenzien für deutsche Institute, kam. Er war ein fähiger, gebildeter Mann und, was noch wichtiger war, unternehmungslustig. Er stellte fest, dass konzentriertes Wasserstoffperoxid auch in Gegenwart von geringen Mengen stabilisierender Substanzen, wie zum Beispiel Phosphorsäure oder deren Salze, sehr lange bestehen bleiben kann. Als besonders wirksamer Stabilisator erwies sich Harnsäure: 1 g Harnsäure reichte aus, um 30 Liter hochkonzentriertes Peroxid zu stabilisieren. Das Einbringen anderer Stoffe, Zersetzungskatalysatoren, führt jedoch zu einer heftigen Zersetzung des Stoffes unter Freisetzung einer großen Menge Sauerstoff. So entstand die verlockende Aussicht, den Abbauprozess mit relativ kostengünstigen und einfachen Chemikalien zu regulieren.
All dies war an sich schon lange bekannt, daneben machte Walter aber auf die andere Seite des Prozesses aufmerksam. Die Zersetzung von Peroxid
2 H2O2 = 2 H2O + O2
der Prozess ist exotherm und wird von der Freisetzung einer beträchtlichen Energiemenge begleitet - etwa 197 kJ Wärme. Das ist viel, so viel, dass es ausreicht, zweieinhalb Mal mehr Wasser zum Kochen zu bringen, als bei der Zersetzung von Peroxid entsteht. Es überrascht nicht, dass sich die gesamte Masse sofort in eine Wolke aus überhitztem Gas verwandelte. Aber das ist ein fertiges Dampfgas - das Arbeitsmedium der Turbinen. Wenn dieses überhitzte Gemisch auf die Schaufeln geleitet wird, erhalten wir einen Motor, der überall arbeiten kann, auch bei chronischem Luftmangel. Zum Beispiel in einem U-Boot …
Kiel war ein Außenposten des deutschen U-Boot-Baus, und Walter wurde von der Idee eines Wasserstoffperoxid-U-Boot-Motors gefangen genommen. Es lockte mit seiner Neuheit, und außerdem war der Ingenieur Walter alles andere als söldnerlos. Er verstand sehr gut, dass unter den Bedingungen einer faschistischen Diktatur der kürzeste Weg zum Wohlstand darin bestand, für die Militärabteilungen zu arbeiten.
Bereits 1933 hat Walter unabhängig das Energiepotential von H2O2-Lösungen untersucht. Er erstellte ein Diagramm der Abhängigkeit der wichtigsten thermophysikalischen Eigenschaften von der Konzentration der Lösung. Und das habe ich herausgefunden.
Lösungen, die 40-65% H2O2 enthalten, zersetzen sich, erhitzen sich merklich, aber nicht genug, um ein Hochdruckgas zu bilden. Bei der Zersetzung konzentrierterer Lösungen wird viel mehr Wärme freigesetzt: Das gesamte Wasser verdampft rückstandslos und die Restenergie wird vollständig zum Erhitzen des Dampfgases verwendet. Und was auch sehr wichtig ist; jede Konzentration entsprach einer genau definierten Menge an freigesetzter Wärme. Und eine genau definierte Menge an Sauerstoff. Und schließlich das dritte - sogar stabilisiertes Wasserstoffperoxid zersetzt sich fast augenblicklich unter der Einwirkung von Kaliumpermanganaten KMnO4 oder Calcium Ca (MnO4) 2.
Walter konnte ein völlig neues Anwendungsgebiet der Substanz erkennen, das seit mehr als hundert Jahren bekannt ist. Und er untersuchte diese Substanz unter dem Gesichtspunkt des Verwendungszwecks. Als er seine Überlegungen vor die höchsten Militärkreise brachte, kam sofort der Befehl: Alles einzuordnen, was irgendwie mit Wasserstoffperoxid zu tun hat. In der technischen Dokumentation und im Schriftverkehr standen fortan "aurol", "oxylin", "fuel T", aber nicht das bekannte Wasserstoffperoxid.
Schematische Darstellung einer Dampf-Gasturbinenanlage, die in einem "kalten" Zyklus arbeitet: 1 - Propeller; 2 - Reduzierstück; 3 - Turbine; 4 - Trennzeichen; 5 - Zersetzungskammer; 6 - Steuerventil; 7- elektrische Pumpe der Peroxidlösung; 8 - elastische Behälter mit Peroxidlösung; 9 - Rückschlagventil zum Entfernen von Peroxid-Zersetzungsprodukten über Bord.
1936 stellte Walter dem U-Boot-Flottenmanagement die erste Anlage vor, die nach dem angegebenen Prinzip arbeitete, die trotz der recht hohen Temperatur als „kalt“bezeichnet wurde. Die kompakte und leichte Turbine leistete am Stand 4000 PS und erfüllte damit die Erwartungen der Konstrukteure voll und ganz.
Die Produkte der Zersetzungsreaktion einer hochkonzentrierten Lösung von Wasserstoffperoxid wurden einer Turbine zugeführt, die einen Propeller durch ein Untersetzungsgetriebe drehte, und dann über Bord entladen.
Trotz der offensichtlichen Einfachheit einer solchen Lösung gab es begleitende Probleme (und wie können wir darauf verzichten!). So wurde zum Beispiel festgestellt, dass Staub, Rost, Alkalien und andere Verunreinigungen ebenfalls Katalysatoren sind und die Zersetzung von Peroxid dramatisch (und viel schlimmer - unvorhersehbar) beschleunigen, wodurch eine Explosionsgefahr entsteht. Daher wurden elastische Behälter aus Kunststoff verwendet, um die Peroxidlösung aufzubewahren. Es war geplant, solche Behälter außerhalb eines Festkörpers zu platzieren, was es ermöglichte, die freien Volumina des Zwischenraums effizient zu nutzen und zusätzlich aufgrund des Seewasserdrucks einen Rückstau der Peroxidlösung vor der Einheitspumpe zu erzeugen.
Aber das andere Problem stellte sich als viel komplizierter heraus. Der im Abgas enthaltene Sauerstoff ist in Wasser eher schlecht löslich und verrät den Standort des Bootes und hinterlässt eine Blasenspur an der Oberfläche. Und das, obwohl „nutzloses“Gas ein lebenswichtiger Stoff für ein Schiff ist, das so lange wie möglich in der Tiefe bleiben soll.
Die Idee, Sauerstoff als Quelle der Kraftstoffoxidation zu verwenden, war so naheliegend, dass Walter mit der parallelen Konstruktion eines Heißzyklusmotors begann. In dieser Version wurde organischer Brennstoff in die Zersetzungskammer geleitet, der in bisher ungenutztem Sauerstoff verbrannt wurde. Die Leistung der Anlage stieg stark an und zusätzlich nahm die Spur ab, da sich das Verbrennungsprodukt - Kohlendioxid - viel besser als Sauerstoff in Wasser löst.
Walter war sich der Unzulänglichkeiten des „kalten“Verfahrens bewusst, nahm sie aber in Kauf, da er verstand, dass ein solches Kraftwerk im konstruktiven Sinne unvergleichlich einfacher wäre als mit einem „heißen“Kreislauf, d.h. man kann bauen ein Boot viel schneller und demonstrieren seine Vorteile …
1937 meldete Walter die Ergebnisse seiner Experimente der Führung der Deutschen Marine und versicherte allen die Möglichkeit, U-Boote mit Dampf-Gasturbinen-Anlagen mit einer beispiellosen Tauchgeschwindigkeit von mehr als 20 Knoten zu bauen. Als Ergebnis des Treffens wurde beschlossen, ein experimentelles U-Boot zu bauen. Bei seinem Entwurf wurden nicht nur Fragen im Zusammenhang mit der Verwendung eines ungewöhnlichen Kraftwerks gelöst.
So machte die Auslegungsgeschwindigkeit des Unterwasserkurses die zuvor verwendeten Rumpfkonturen inakzeptabel. Hier wurde den Seglern von Flugzeugherstellern geholfen: Mehrere Modelle des Rumpfes wurden im Windkanal getestet. Darüber hinaus haben wir zur Verbesserung der Steuerbarkeit Doppelruder nach dem Vorbild der Ruder der Junkers-52 verwendet.
1938 wurde in Kiel das weltweit erste Versuchs-U-Boot mit einem Wasserstoffperoxid-Kraftwerk mit 80 Tonnen Verdrängung, als V-80 bezeichnet, auf Kiel gelegt. Die 1940 durchgeführten Tests waren buchstäblich fassungslos - eine relativ einfache und leichte Turbine mit einer Leistung von 2000 PS. ließ das U-Boot unter Wasser eine Geschwindigkeit von 28,1 Knoten entwickeln! Zwar musste eine so beispiellose Geschwindigkeit mit einer unbedeutenden Reichweite bezahlt werden: Die Reserven an Wasserstoffperoxid reichten für eineinhalb bis zwei Stunden.
Für Deutschland waren U-Boote im Zweiten Weltkrieg eine strategische Waffe, da nur mit ihrer Hilfe der englischen Wirtschaft spürbaren Schaden zugefügt werden konnte. Daher begann bereits 1941 die Entwicklung und dann der Bau des U-Bootes V-300 mit einer Dampfgasturbine, die in einem "heißen" Kreislauf betrieben wurde.
Schematische Darstellung einer Dampf-Gasturbinenanlage, die in einem "heißen" Zyklus arbeitet: 1 - Propeller; 2 - Reduzierstück; 3 - Turbine; 4 - elektrischer Rudermotor; 5 - Trennzeichen; 6 - Brennkammer; 7 - Zündvorrichtung; 8 - Ventil der Zündleitung; 9 - Zersetzungskammer; 10 - Ventil zum Einschalten von Injektoren; 11 - Dreikomponentenschalter; 12 - Vierkomponentenregler; 13 - Pumpe für Wasserstoffperoxidlösung; 14 - Kraftstoffpumpe; 15 - Wasserpumpe; 16 - Kondensatkühler; 17 - Kondensatpumpe; 18 - Mischkondensator; 19 - Gassammler; 20 - Kohlendioxid-Kompressor
Das V-300-Boot (oder U-791 - sie erhielt eine solche Buchstaben-Digital-Bezeichnung) hatte zwei Antriebssysteme (genauer gesagt drei): eine Walter-Gasturbine, einen Dieselmotor und Elektromotoren. Ein solch ungewöhnlicher Hybrid entstand als Ergebnis der Erkenntnis, dass die Turbine tatsächlich ein Nachbrennermotor ist. Der hohe Verbrauch an Treibstoffkomponenten machte es einfach unwirtschaftlich, lange „leere“Überfahrten zu machen oder sich leise an feindliche Schiffe „anzuschleichen“. Aber sie war einfach unentbehrlich, um die Angriffsposition schnell zu verlassen, den Angriffsort zu wechseln oder andere Situationen, in denen es "frittiert" roch.
U-791 wurde nie fertiggestellt, legte aber sofort vier experimentelle Kampf-U-Boote zweier Serien - Wa-201 (Wa - Walter) und Wk-202 (Wk - Walter Krupp) verschiedener Schiffbaufirmen. In Bezug auf ihre Kraftwerke waren sie identisch, unterschieden sich jedoch im Heckgefieder und einigen Elementen der Kabinen- und Rumpfkonturen. 1943 begannen ihre Tests, die schwierig waren, aber Ende 1944. alle größeren technischen Probleme waren vorüber. Insbesondere der U-792 (Wa-201) wurde auf seine volle Reichweite getestet, als er mit einem Vorrat an Wasserstoffperoxid von 40 Tonnen fast viereinhalb Stunden lang unter den Nachbrenner ging und eine Geschwindigkeit von. hielt 19,5 Knoten für vier Stunden.
Diese Zahlen erstaunten die Führung der Kriegsmarine so sehr, dass die Industrie im Januar 1943, ohne das Ende der Tests der experimentellen U-Boote abzuwarten, den Auftrag zum Bau von 12 Schiffen der beiden Serien XVIIB und XVIIG gleichzeitig erhielt. Mit einer Verdrängung von 236/259 Tonnen verfügten sie über ein dieselelektrisches Aggregat mit einer Leistung von 210/77 PS, das eine Geschwindigkeit von 9/5 Knoten ermöglichte. Bei Gefechtsnotwendigkeit wurden zwei PGTUs mit einer Gesamtleistung von 5000 PS zugeschaltet, wodurch eine Unterwassergeschwindigkeit von 26 Knoten erreicht werden konnte.
Die Abbildung zeigt schematisch, schematisch, ohne den Maßstab zu beachten, die Vorrichtung eines U-Bootes mit einer PGTU (eine von zwei solchen Installationen ist gezeigt). Einige Bezeichnungen: 5 - Brennkammer; 6 - Zündvorrichtung; 11 - Peroxidzersetzungskammer; 16 - Dreikomponentenpumpe; 17 - Kraftstoffpumpe; 18 - Wasserpumpe (basierend auf Materialien von
Kurz gesagt sieht die Arbeit von PSTU so aus [10]. Eine dreifach wirkende Pumpe wurde verwendet, um Dieselkraftstoff, Wasserstoffperoxid und reines Wasser über einen 4-Positionen-Regler zuzuführen, um das Gemisch der Brennkammer zuzuführen; wenn die Pumpe mit 24000 U/min läuft. die Gemischzufuhr erreichte folgende Volumina: Kraftstoff - 1.845 Kubikmeter / Stunde, Wasserstoffperoxid - 9,5 Kubikmeter / Stunde, Wasser - 15, 85 Kubikmeter / Stunde. Die Dosierung dieser drei Komponenten der Mischung erfolgte über einen 4-Stufen-Regler der Mischungszufuhr im Gewichtsverhältnis 1: 9: 10, der auch die vierte Komponente - Meerwasser - regelte, die den Gewichtsunterschied ausgleicht von Wasserstoffperoxid und Wasser in den Kontrollkammern. Die Bedienelemente des 4-Punkt-Reglers wurden von einem Elektromotor mit einer Leistung von 0,5 PS angetrieben. und lieferte die erforderliche Fließgeschwindigkeit der Mischung.
Nach dem 4-Positionen-Regler trat Wasserstoffperoxid durch Löcher im Deckel dieses Geräts in die katalytische Zersetzungskammer ein; auf dessen Sieb sich ein Katalysator befand - Keramikwürfel oder röhrenförmiges Granulat von etwa 1 cm Länge, imprägniert mit einer Lösung von Calciumpermanganat. Das Dampfgas wurde auf eine Temperatur von 485 Grad Celsius erhitzt; 1 kg Katalysatorelemente leiteten bis zu 720 kg Wasserstoffperoxid pro Stunde bei einem Druck von 30 Atmosphären.
Nach der Zersetzungskammer gelangte es in eine Hochdruck-Brennkammer aus stark gehärtetem Stahl. Als Eintrittskanäle dienten sechs Düsen, deren seitliche Bohrungen dem Durchtritt von Dampf und Gas und die mittlere dem Brennstoff dienten. Die Temperatur im oberen Teil der Kammer erreichte 2000 Grad Celsius und im unteren Teil der Kammer fiel sie aufgrund der Injektion von reinem Wasser in die Brennkammer auf 550-600 Grad. Die resultierenden Gase wurden der Turbine zugeführt, wonach das verbrauchte Dampf-Gas-Gemisch in den am Turbinengehäuse installierten Kondensator eintrat. Mit Hilfe einer Wasserkühlung sank die Temperatur des Gemisches am Austritt auf 95 Grad Celsius, das Kondensat wurde im Kondensatbehälter gesammelt und gelangte mit Hilfe einer Kondensatabsaugpumpe in die Meerwasserkühlschränke, die mit laufendem Betrieb Seewasser zum Kühlen, wenn das Boot untergetaucht war. Beim Durchlaufen der Kühlschränke sank die Temperatur des entstehenden Wassers von 95 auf 35 Grad Celsius und es kehrte durch die Rohrleitung als sauberes Wasser für die Brennkammer zurück. Die Reste des Dampf-Gas-Gemisches in Form von Kohlendioxid und Dampf unter einem Druck von 6 Atmosphären wurden durch einen Gasabscheider aus dem Kondensatbehälter entnommen und über Bord entfernt. Kohlendioxid löste sich im Meerwasser relativ schnell auf, ohne eine merkliche Spur auf der Wasseroberfläche zu hinterlassen.
Wie Sie sehen, sieht PSTU selbst in einer so beliebten Präsentation nicht wie ein einfaches Gerät aus, für dessen Bau hochqualifizierte Ingenieure und Arbeiter eingesetzt werden mussten. Der Bau von U-Booten von PSTU wurde in einer Atmosphäre absoluter Geheimhaltung durchgeführt. Auf den Schiffen war ein streng begrenzter Personenkreis nach den in den Oberbehörden der Wehrmacht vereinbarten Listen erlaubt. An den Kontrollpunkten standen als Feuerwehrleute verkleidete Gendarmen … Gleichzeitig wurden die Produktionskapazitäten erhöht. Wenn Deutschland 1939 6.800 Tonnen Wasserstoffperoxid produzierte (in Bezug auf eine 80%ige Lösung), dann im Jahr 1944 bereits 24.000 Tonnen und zusätzliche Kapazitäten für 90.000 Tonnen pro Jahr wurden gebaut.
Immer noch keine vollwertigen Kampf-U-Boote von PSTU, keine Erfahrung in ihrem Kampfeinsatz, Großadmiral Dönitz sendete:
Der Tag wird kommen, an dem ich Churchill einen weiteren U-Boot-Krieg erklären werde. Die U-Boot-Flotte wurde durch die Streiks von 1943 nicht gebrochen. Er ist stärker als zuvor. 1944 wird ein schwieriges Jahr, aber ein Jahr, das große Erfolge bringen wird.
Dönitz wurde vom staatlichen Radiokommentator Fritsche wiederholt. Er war noch freimütiger und versprach der Nation "einen umfassenden U-Boot-Krieg mit völlig neuen U-Booten, gegen den der Feind hilflos sein wird".
Ich frage mich, ob Karl Dönitz sich an diese lauten Versprechungen in den 10 Jahren erinnert hat, die er durch das Urteil des Nürnberger Tribunals im Gefängnis Spandau verbringen musste?
Das Finale dieser vielversprechenden U-Boote erwies sich als bedauerlich: Es wurden immer nur 5 (nach anderen Quellen - 11) Boote von Walter PSTU gebaut, von denen nur drei getestet und in die Kampfstärke der Flotte aufgenommen wurden. Ohne Besatzung, ohne einen einzigen Kampfausgang, wurden sie nach der Kapitulation Deutschlands überflutet. Zwei von ihnen, die in einem flachen Gebiet in der britischen Besatzungszone versenkt wurden, wurden später angehoben und transportiert: U-1406 in die Vereinigten Staaten und U-1407 nach Großbritannien. Dort untersuchten Experten diese U-Boote sorgfältig, und die Briten führten sogar Feldtests durch.
Nazi-Erbe in England …
Walters nach England verschiffte Boote wurden nicht verschrottet. Im Gegenteil, die bitteren Erfahrungen der beiden vergangenen Weltkriege auf See haben die Briten von der bedingungslosen Priorität der U-Boot-Abwehrkräfte überzeugt. Unter anderem erwog die Admiralität die Schaffung eines speziellen U-Bootes zur U-Boot-Abwehr. Es sollte sie auf den Zugängen zu feindlichen Stützpunkten einsetzen, wo sie feindliche U-Boote angreifen sollten, die ins Meer hinausfuhren. Dafür mussten die U-Boot-Abwehrboote selbst jedoch zwei wichtige Eigenschaften mitbringen: die Fähigkeit, lange Zeit heimlich unter der Nase des Feindes zu bleiben und zumindest kurzzeitig hohe Geschwindigkeiten für eine schnelle Annäherung an den Feind zu entwickeln und seinen plötzlichen Attacke. Und die Deutschen präsentierten ihnen einen guten Start: RPD und eine Gasturbine. Die größte Aufmerksamkeit galt der Staatlichen Technischen Universität Perm als einem vollständig autonomen System, das außerdem für diese Zeit wirklich fantastische Unterwassergeschwindigkeiten lieferte.
Das deutsche U-1407 wurde von der deutschen Besatzung nach England eskortiert, die im Falle einer Sabotage vor der Todesstrafe gewarnt wurde. Auch Helmut Walter wurde dorthin gebracht. Das restaurierte U-1407 wurde unter dem Namen "Meteorite" in die Marine eingezogen. Sie diente bis 1949, danach wurde sie aus der Flotte abgezogen und 1950 für Metall demontiert.
Später, 1954-55. die Briten bauten zwei ähnliche Versuchs-U-Boote "Explorer" und "Excalibur" nach eigenem Design. Die Änderungen betrafen jedoch nur das äußere Erscheinungsbild und das innere Layout, da PSTU praktisch in seiner ursprünglichen Form blieb.
Beide Boote wurden nie die Urahnen von etwas Neuem in der englischen Marine. Die einzige Errungenschaft sind die 25 Knoten unter Wasser, die während der Explorer-Tests erzielt wurden, was den Briten einen Grund gab, die ganze Welt über ihre Priorität für diesen Weltrekord zu posaunen. Der Preis für diesen Rekord war auch ein Rekord: Ständige Ausfälle, Probleme, Brände, Explosionen führten dazu, dass sie die meiste Zeit in Docks und Werkstätten in Reparaturen verbrachten als in Kampagnen und Tests. Und dabei ist die rein finanzielle Seite noch nicht mitgezählt: Eine laufende Stunde des "Explorer" kostete 5000 Pfund Sterling, was zum damaligen Zeitpunkt 12,5 kg Gold entspricht. Sie wurden 1962 ("Explorer") und 1965 ("Excalibur") aus der Flotte vertrieben mit der mörderischen Eigenschaft eines britischen U-Bootes: "Das Beste, was man mit Wasserstoffperoxid machen kann, ist, potentielle Gegner dafür zu interessieren!"
… und in der UdSSR]
Die Sowjetunion erhielt im Gegensatz zu den Alliierten weder die Boote der XXVI-Serie noch die technische Dokumentation für diese Entwicklungen: Die "Alliierten" blieben sich selbst treu und verbargen wieder einmal einen Leckerbissen. Aber es gab Informationen und ziemlich umfangreiche Informationen über diese gescheiterten Neuheiten Hitlers in der UdSSR. Da russische und sowjetische Chemiker schon immer an der Spitze der weltweiten chemischen Wissenschaften standen, wurde schnell die Entscheidung getroffen, die Fähigkeiten eines so interessanten Motors auf rein chemischer Basis zu untersuchen. Den Geheimdiensten gelang es, eine Gruppe deutscher Spezialisten zu finden und zusammenzustellen, die zuvor in diesem Bereich gearbeitet hatten und den Wunsch äußerten, sie beim ehemaligen Feind fortzusetzen. Ein solcher Wunsch wurde insbesondere von einem Stellvertreter von Helmut Walter, einem gewissen Franz Statecki, geäußert. Statecki und eine Gruppe von "Technical Intelligence" für den Export von Militärtechnik aus Deutschland unter der Führung von Admiral L. A. Korshunov, gründete in Deutschland die Firma "Bruner-Kanis-Raider", die an der Herstellung von Walter-Turbineneinheiten beteiligt war.
Um ein deutsches U-Boot mit Walters Kraftwerk zu kopieren, zuerst in Deutschland und dann in der UdSSR unter der Führung von A. A. Antipins "Bureau of Antipin" wurde gegründet, eine Organisation, aus der durch die Bemühungen des Chefkonstrukteurs von U-Booten (Kapitän I, Rang AA Antipin) LPMB "Rubin" und SPMB "Malakhit" gebildet wurden.
Die Aufgabe des Büros bestand darin, die Errungenschaften der Deutschen auf neuen U-Booten (Diesel, Elektro, Dampf und Gasturbine) zu studieren und zu reproduzieren, aber die Hauptaufgabe bestand darin, die Geschwindigkeiten deutscher U-Boote mit dem Walter-Zyklus zu wiederholen.
Als Ergebnis der durchgeführten Arbeiten war es möglich, die Dokumentation vollständig wiederherzustellen, herzustellen (teilweise aus deutschen, teilweise aus neu hergestellten Einheiten) und die Dampf-Gasturbinenanlage deutscher Boote der XXVI-Serie zu testen.
Danach wurde beschlossen, ein sowjetisches U-Boot mit einem Walter-Motor zu bauen. Das Thema der Entwicklung von U-Booten von Walter PSTU wurde Projekt 617 genannt.
Alexander Tyklin, der die Biographie von Antipin beschrieb, schrieb:
„… Es war das erste U-Boot in der UdSSR, das den 18-Knoten-Wert der Unterwassergeschwindigkeit überschritt: Innerhalb von 6 Stunden betrug seine Unterwassergeschwindigkeit mehr als 20 Knoten! Der Rumpf sorgte für eine Verdoppelung der Eintauchtiefe, also auf eine Tiefe von 200 Metern. Der Hauptvorteil des neuen U-Boots war jedoch sein Kraftwerk, das damals eine überraschende Innovation war. Und es war kein Zufall, dass dieses Boot von Akademikern I. V. besucht wurde. Kurchatov und A. P. Aleksandrov - Als Vorbereitung auf die Schaffung von Atom-U-Booten konnten sie nicht anders, als das erste U-Boot in der UdSSR mit einer Turbinenanlage kennenzulernen. In der Folge wurden viele Konstruktionslösungen bei der Entwicklung von Kernkraftwerken ausgeliehen …"
Bei der Entwicklung der S-99 (dieses Boot erhielt diese Nummer) wurden sowohl sowjetische als auch ausländische Erfahrungen bei der Herstellung von Einzelmotoren berücksichtigt. Das Vorskizzenprojekt wurde Ende 1947 abgeschlossen. Das Boot hatte 6 Abteile, die Turbine befand sich in einem abgedichteten und unbewohnten 5. Abteil, im 4. waren das Bedienfeld der PSTU, ein Dieselgenerator und Hilfsmechanismen montiert, die auch spezielle Fenster zum Beobachten der Turbine hatten. Der Treibstoff bestand aus 103 Tonnen Wasserstoffperoxid, Dieselkraftstoff - 88,5 Tonnen und Spezialtreibstoff für die Turbine - 13,9 Tonnen Alle Komponenten befanden sich in speziellen Säcken und Tanks außerhalb des robusten Gehäuses. Ein Novum im Gegensatz zu deutschen und britischen Entwicklungen war die Verwendung von Manganoxid MnO2 als Katalysator und nicht von Kalium(Calcium)permanganat. Als feste Substanz ließ es sich leicht auf Gitter und Maschen auftragen, ging bei der Arbeit nicht verloren, nahm viel weniger Platz ein als Lösungen und zersetzte sich im Laufe der Zeit nicht. Ansonsten war PSTU eine Kopie von Walters Motor.
Die S-99 galt von Anfang an als experimentell. Darauf wurde die Lösung von Problemen im Zusammenhang mit hoher Unterwassergeschwindigkeit geübt: Rumpfform, Kontrollierbarkeit, Bewegungsstabilität. Die während des Betriebs gesammelten Daten ermöglichten es, die Atomschiffe der ersten Generation rationell zu konstruieren.
In den Jahren 1956 - 1958 wurden im Projekt 643 Großboote mit einer Oberflächenverdrängung von 1865 Tonnen und bereits mit zwei PGTUs konstruiert, die dem Boot eine Unterwassergeschwindigkeit von 22 Knoten verleihen sollten. Im Zusammenhang mit der Erstellung eines Entwurfsentwurfs der ersten sowjetischen U-Boote mit Kernkraftwerken wurde das Projekt jedoch geschlossen. Aber die Studien der PSTU S-99-Boote hörten nicht auf, sondern wurden auf den Mainstream übertragen, um die Möglichkeit zu prüfen, den Walter-Motor in dem riesigen T-15-Torpedo mit einer Atomladung zu verwenden, der von Sacharow zur Zerstörung der US-Marine vorgeschlagen wurde Basen und Häfen. Der T-15 sollte eine Länge von 24 Metern haben, eine Unterwasserreichweite von bis zu 40-50 Meilen haben und einen thermonuklearen Sprengkopf tragen, der einen künstlichen Tsunami verursachen konnte, um Küstenstädte in den Vereinigten Staaten zu zerstören. Glücklicherweise wurde auch dieses Projekt aufgegeben.
Die Gefahr von Wasserstoffperoxid verfehlte die sowjetische Marine nicht. Am 17. Mai 1959 ereignete sich darauf ein Unfall - eine Explosion im Maschinenraum. Das Boot starb auf wundersame Weise nicht, aber seine Restaurierung wurde als unangemessen angesehen. Das Boot wurde zur Verschrottung übergeben.
In Zukunft wurde PSTU weder in der UdSSR noch im Ausland im U-Boot-Schiffbau weit verbreitet. Die Fortschritte in der Kernenergie haben es ermöglicht, das Problem der leistungsstarken U-Boot-Motoren, die keinen Sauerstoff benötigen, erfolgreicher zu lösen.
