Walther-moottori on ilmasta riippumaton moottori , jonka on kehittänyt saksalainen insinööri-keksijä Helmut Walter .
Walterin moottoreiden uutuus oli väkevän vetyperoksidin käyttö energian kantajana ja samalla hapettimena , joka hajotettiin erilaisilla katalyyteillä , joista pääasiallinen oli natrium- , kalium- tai kalsiumpermanganaatti . Walter-moottoreiden monimutkaisissa reaktoreissa katalyyttinä käytettiin myös puhdasta huokoista hopeaa .
Vetyperoksidin hajoamisen aikana katalyytillä vapautuu suuri määrä lämpöä ja vetyperoksidin hajoamisreaktion seurauksena muodostunut vesi muuttuu höyryksi ja seoksessa atomihapen kanssa, joka vapautuu samanaikaisesti reaktion aikana . muodostaa niin sanotun " höyrykaasun ". Höyrykaasun lämpötila, riippuen vetyperoksidin alkupitoisuuden asteesta, voi olla 700-800°C.
Konsentroitua noin 80-85-prosenttiseksi vetyperoksidia kutsuttiin useissa saksalaisissa asiakirjoissa "oksiliiniksi", "polttoaine T" ( T-stoff ), "auroliksi", " perhydroliksi ". Katalyyttiliuosta kutsuttiin Z-stoffiksi .
Walter-moottoreiden polttoainetta, joka koostui T-stoffista ja Z-stoffista, kutsuttiin yksikomponenttiseksi, koska katalyytti ei ole komponentti.
Muuntyyppisissä Walter-moottoreissa käytettiin kaksikomponenttista polttoainetta, joka koostui T-stoffista ja esimerkiksi C-stoffista (seos, jossa oli 30 % hydratsiinia , 57 % metanolia , 13 % vettä). Esimerkiksi Walter HWK RI-203 -moottori käytti tällaisella seoksella (katso alla).
T-stoff- ja C-stoff- tai muita nestemäisiä polttoaineita (esim. metanolia, öljyä , dekaliinia ) käyttävien moottoreiden palotilan lämpötila oli merkittävästi korkeampi kuin höyry-happihöyrykaasun lämpötila ja saavutti palamislämpötilat. LRE :n kammio, jossa käytetään typpihappoa hapettimena tai typpitetroksidia . Walter-moottorien hyötysuhde vetyperoksidin hajoamisreaktiossa vapautuvaa happea polttamalla siinä nestemäisiä orgaanisia polttoaineita oli huomattavasti korkeampi kuin yksinkertaisen T-stoff-hajoamisreaktion hyötysuhde katalyytillä.
Walter PGTU :n moottoreissa reaktorissa muodostunut höyrykaasu T-stoff ja Z-stoff tai T-stoff ja C-stoff johdettiin turbiinin siipille , joissa polttoaineen kemiallinen energia muutettiin reaktorin mekaaniseksi energiaksi. pyörivä akseli, joka mahdollisti energian siirtämisen esimerkiksi sukellusveneen tai torpedon potkureihin.
Monimutkaisempi sykli, jota vaaditaan jäljittämättömissä sukellusveneiden tai torpedojen höyryturbiineissa, sisälsi aurinkoöljyn polttoa T-stoffissa, jolloin syntynyt palamiskaasu toimi turbiinissa ja meni sitten lauhduttimeen, jossa se tiivistyi vesihöyryksi ja hiileksi . dioksidia nesteytettiin ja vapautui sukellusveneestä kuplittamalla erityisen ulostulolaitteen pienten reikien läpi. Veden pintaan ryntäessään veteen liukeni pieniä hiilidioksidikuplia, ja tämä saavutettiin sukellusveneen käytännöllisellä jäljittömyydellä.
Joissakin Walter-sykleissä turbiini ei pyörittänyt potkureita mekaanisen vaihteiston kautta , vaan käynnisti sähkögeneraattorin , joka jo toimitti sukellusveneen propulsiomoottorit , ja lisäksi pystyi tarvittaessa lataamaan sukellusveneen akkuja .
Vuonna 1936 Saksan ilmailuinstituutti allekirjoitti sopimuksen Walterin kanssa nestemäisen polttoaineen rakettimoottorin (LRE) luomisesta , jonka työntövoima on 45 kgf, joka mahdollistaisi sen testaamisen ja ominaisuuksien instrumentaalisen mittauksen suoraan lennon aikana lentävässä laboratoriossa . Walter LRE -moottoreissa T- stoff- ja Z-stoff-höyrykaasu, joka muodostui reaktorissa, joka usein oli itse poltto (hajoamis)kammio, synnytti suihkun työntövoiman sekä T-stoff- ja C-stoff-palamiskaasut. Joissakin Walther-moottoreissa T-stoff ei ollut kytketty suoraan C-stoffiin, vaan se hajosi ensin Z-stoffin vaikutuksesta, ja vasta sitten kuuma hapettava höyrykaasu hapetti erilaisia C-stoff-polttoaineita palotilassa.
Tällainen LRE luotiin ja testattiin onnistuneesti jopa pieniin lentokoneisiin kiipeämiseen, mikä mahdollisti sen, että tällaisia moottoreita voidaan käyttää aputehostimina raskaiden pommikoneiden laukaisussa.
Saatuaan apua ilmailuministeriöltä Walter alkoi suunnitella tehokkaampaa nestemäistä polttoainetta käyttävää rakettimoottoria työntövoimalla 400 kgf, joka sai merkinnän HWK RI 203. Heinkel-yhtiö alkaa suunnitella uutta Walter-moottoria nimeltä Walter . HWK RI-203 , yksipaikkainen lentokone " He 176 ".
Seuraavia työntövoimaohjattuja Walther-moottoreita valmistettiin massatuotantona, joita käytettiin saksalaisissa sotilasvarusteissa täysin eri tarkoituksiin - laukaisuvahvistimista lentokoneen propulsiojärjestelmiin ja "lentopommirakettien suunnitteluun":
Vuodesta 1943 vuoteen 1944 rakennettiin kolme XVII (tai Wa 201) U-793-sarjan pientä venettä; U-793; U-794 , jonka vedenalainen uppouma on 312 tonnia, Walter PSTU. Näiden sukellusveneiden nopeus veden alla oli 25 solmua , lisädieselmoottoreiden tehoreservi oli 1800 mailia . 2 torpedoputkea.
Sarjassa rakennettujen PSTU Walterin sukellusveneiden lisäksi oli PSTU:n kokeellisia sukellusveneitä tai sukellusveneitä, jotka eivät poistuneet suunnitteluvaiheesta.
Walterin voimalaitoksia, joissa oli höyry-kaasuturbiini, käytettiin myös laivaston torpedojen kuljettamiseen. Vuodesta 1939 vuoteen 1945 Walther-yhtiö valmisti vetyperoksidille useita kokeellisia tai pienimuotoisia torpedoja, joiden yleinen indeksi oli G7ut :
Stein Barsh torpedo (Stone Perch), kaliiperi 533 mm, paino 1730 kg, taistelukärjen paino 280 kg, turbiiniteho 500 hv. s., nopeus 45 solmua, matkamatka 8 km, lähes jäljitön, sarja 100 kpl.
Torpedo Stein Butte (Stone kampela), sarja 100 kpl.
Stein Wal -torpedon (Stone Whale) kaliiperi 533 mm, paino 1801 kg, taistelukärjen paino 300 kg, turbiiniteho 500 hv. Kanssa. nopeus 45 solmua, matkamatka 22 km, lähes jäljitön, sarja 100 kpl.
Neuvostoliitossa rakennettiin myös Walter-moottoreilla varustettuja torpedoja.
Sodan jälkeen yksi Helmut Walterin varajäsenistä, tietty Franz Statetsky, ilmaisi halunsa työskennellä Neuvostoliiton hyväksi . Statetsky ja amiraali L. A. Korshunovin johtama armeijan teknologian vientiä Saksasta harjoittava "tekninen tiedustelu" -ryhmä löysi Saksasta Bruner-Kanis-Reider-yhtiön, joka oli alihankkija Walther-turbiiniyksiköiden valmistuksessa.
Saksalaisen sukellusveneen kopioimiseksi Walterin voimalaitoksella ensin Saksassa ja sitten Neuvostoliitossa A. A. Antipinin johdolla perustettiin "Antipin Bureau", organisaatio, josta sukellusveneiden pääsuunnittelijan ( 1. luokan kapteeni) A. A. Antipin LPMB "Rubin" ja SPMB "Malacite" muodostettiin .
Toimiston tehtävänä oli kopioida saksalaisten saavutuksia uusissa sukellusveneissä (diesel, sähkö, kaasuturbiini), mutta päätehtävänä oli toistaa saksalaisten sukellusveneiden nopeudet Walter-syklillä.
Tehtyjen töiden tuloksena oli mahdollista palauttaa kokonaan dokumentaatio, valmistus (osittain saksalaisista, osittain uusista yksiköistä) ja testata XXVI-sarjan saksalaisten veneiden höyry-kaasuturbiiniasennukset .
Sen jälkeen päätettiin rakentaa Neuvostoliiton sukellusvene Walther-moottorilla. PSTU Walterin sukellusveneiden kehittämisen aihetta kutsuttiin projektiksi 617 .
Alexander Tyklin, kuvaillen Antipinin elämäkertaa, kirjoitti:
... Se oli ensimmäinen Neuvostoliiton sukellusvene, joka ylitti vedenalaisen nopeuden 18 solmun arvon: 6 tunnin ajan sen vedenalainen nopeus oli yli 20 solmua! Runko kaksinkertaisti upotussyvyyden eli jopa 200 metrin syvyyteen. Mutta uuden sukellusveneen tärkein etu oli sen voimalaitos, joka oli uskomaton innovaatio siihen aikaan. Ja ei ollut sattumaa, että akateemikot I. V. Kurchatov ja A. P. Aleksandrov vierailivat tässä veneessä - valmistautuessaan ydinsukellusveneiden luomiseen, he eivät voineet olla tutustumatta Neuvostoliiton ensimmäiseen sukellusveneeseen, jossa oli turbiiniasennus. Myöhemmin monia suunnitteluratkaisuja lainattiin ydinvoimaloiden kehittämisessä ...
Vuonna 1951 projekti 617 -vene, nimeltään S-99 , laskettiin Leningradissa tehtaalle 196. 21. huhtikuuta 1955 vene vietiin valtion kokeisiin, jotka valmistuivat 20. maaliskuuta 1956. Testitulokset osoittavat: ... Ensimmäistä kertaa sukellusveneessä saavutettiin 20 solmun vedenalainen nopeus 6 tunnin ajan ....
Vuosina 1956-1958 projektin 643 suuria veneitä suunniteltiin 1865 tonnin pintasuihkulla ja jo kahdella Walter PSTU:lla. Ensimmäisten ydinvoimaloilla varustettujen Neuvostoliiton sukellusveneiden alustavan suunnittelun luomisen yhteydessä hanke kuitenkin suljettiin. Mutta S-99-veneen PSTU:n tutkimukset eivät pysähtyneet, vaan ne siirrettiin valtavirtaan pohtimaan mahdollisuutta käyttää Walther-moottoria jättiläismäisessä T-15- torpedossa, jossa on kehitteillä oleva atomivaraus, jonka Saharov ehdotti tuhoamaan. Yhdysvaltain laivastotukikohdat ja satamat ; T-15:n piti olla 24 metriä pitkä, sen kantomatka vedenalaisena oli jopa 40-50 mailia, ja siinä oli lämpöydinkärki, joka pystyy aiheuttamaan keinotekoisen tsunamin tuhoamaan Yhdysvaltain rannikkokaupunkeja.
Sodan jälkeen Walther-moottoreilla varustetut torpedot toimitettiin Neuvostoliittoon, ja NII-400 alkoi kehittää kotimaista pitkän kantaman jäljittämätöntä nopeaa torpedoa. Vuonna 1957 DBT-torpedojen valtion testit saatiin päätökseen; DBT - torpedo otettiin käyttöön joulukuussa 1957 koodilla 53-57 . Torpedo 53-57, jonka kaliiperi oli 533 mm, painoi noin 2000 kg, nopeus 45 solmua ja kantama jopa 18 km. Torpedokärki painoi 306 kg.