Butin américain
V 80 dans la région de Hel, lors d'essais avec un moteur à turbine par l'ingénieur Walther en 1942. Le camouflage et les proportions de la petite surface sont perceptibles.
Pendant l'entre-deux-guerres, tous les navires de guerre ont acquis une vitesse maximale développable plus élevée, à l'exception des sous-marins, pour lesquels la limite restait de 17 nœuds en surface et de 9 nœuds sous l'eau - dans le temps limité par la capacité de la batterie à environ une heure et demie ou moins si Auparavant, les batteries n'étaient pas complètement chargées lors de la plongée.
Depuis le début des années 30, l'ingénieur allemand. Helmut Walter. Son idée était de créer un moteur thermique fermé (sans accès à l'air atmosphérique) utilisant du carburant diesel comme source d'énergie et de la vapeur qui fait tourner une turbine. Étant donné que l'apport d'oxygène est une condition préalable au processus de combustion, Walter a envisagé l'utilisation de peroxyde d'hydrogène (H2O2) à plus de 80 %, appelé perhydrol, comme source dans une chambre de combustion fermée. Le catalyseur nécessaire à la réaction devait être le permanganate de sodium ou de calcium.
La recherche se développe rapidement
1er juillet 1935 - lorsque les deux chantiers navals de Kiel de Deutsche Werke AG et Krupp construisaient 18 unités des deux premières séries de sous-marins côtiers (types II A et II B) pour le U-Bootwaffe en plein essor - Walter Germaniawerft AG, qui pour plusieurs années a été engagé dans la création d'un sous-marin rapide avec un trafic aérien indépendant, organisé à Kiel "Ingenieurbüro Hellmuth Walter GmbH", embauchant un employé. L'année suivante, il fonde une nouvelle société, "Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft" (HWK), achète une ancienne usine à gaz et la transforme en terrain d'essai, employant 300 personnes. Au tournant de 1939/40, l'usine a été étendue au territoire situé directement sur le canal Kaiser Wilhelm, comme le canal de Kiel (en allemand : Nord-Ostsee-Kanal) s'appelait avant 1948, l'emploi est passé à environ 1000 personnes et la recherche a été étendu aux propulsions aériennes et aux forces terrestres.
La même année, Walther établit une usine de production de moteurs de torpilles à Ahrensburg près de Hambourg, et l'année suivante, à Eberswalde près de Berlin, une usine de production de moteurs à réaction pour l'aviation ; Ensuite, l'usine a été transférée à Bavorov (ancien Beerberg) près de Lyuban. En 1941, une usine de moteurs de fusée a été fondée à Hartmannsdorf. En 1944, le centre d'essai de torpilles TVA (TorpedoVerssuchsanstalt) a été déplacé à Hel et en partie à Bosau sur le lac Grosser Plehner (est du Schleswig-Holstein). Jusqu'à la fin de la guerre, environ 1940 5000 personnes travaillaient dans les usines de Walter, dont environ 300 ingénieurs. Cet article concerne les projets sous-marins.
À cette époque, le peroxyde d'hydrogène à faible concentration, s'élevant à quelques pour cent, était utilisé dans les industries cosmétique, textile, chimique et médicale, et l'obtention d'une concentration élevée (plus de 80%), utile pour les recherches de Walter, était un gros problème pour ses fabricants. . Le peroxyde d'hydrogène hautement concentré lui-même fonctionnait à cette époque en Allemagne sous plusieurs noms de camouflage : T-Stoff (Treibshtoff), Aurol, Auxilin et Ingolin, et en tant que liquide incolore, il était également teint en jaune pour le camouflage.
Le principe de fonctionnement de la turbine "froide"
La décomposition du perhydrol en oxygène et vapeur d'eau s'est produite après contact avec un catalyseur - permanganate de sodium ou de calcium - dans une chambre de décomposition en acier inoxydable (le perhydrol était un liquide dangereux et chimiquement agressif, provoquait une forte oxydation des métaux et présentait une réactivité particulière). avec des huiles). Dans les sous-marins expérimentaux, le perhydrol était placé dans des soutes ouvertes sous une coque rigide, dans des sacs en mipolam flexible semblable à du caoutchouc. Les sacs ont été soumis à une pression d'eau de mer externe forçant le perhydrol dans la pompe à pression à travers un clapet anti-retour. Grâce à cette solution, il n'y a pas eu d'accidents majeurs avec le perhydrol lors des expérimentations. Une pompe à entraînement électrique a alimenté le perhydrol à travers une soupape de commande dans la chambre de décomposition. Après contact avec le catalyseur, le perhydrol s'est décomposé en un mélange d'oxygène et de vapeur d'eau, ce qui s'est accompagné d'une augmentation de pression jusqu'à une valeur constante de 30 bars et une température pouvant atteindre 600°C. A cette pression, un mélange de vapeur d'eau mettait en mouvement une turbine, puis, se condensant dans un condenseur, s'échappait vers l'extérieur, se confondant avec l'eau de mer, tandis que l'oxygène faisait légèrement mousser l'eau. L'augmentation de la profondeur d'immersion a augmenté la résistance à l'écoulement de la vapeur du côté du navire et, par conséquent, a réduit la puissance développée par la turbine.
Le principe de fonctionnement de la turbine "chaude"
Cet appareil était techniquement plus complexe, incl. il était nécessaire d'utiliser une triple pompe étroitement régulée pour fournir simultanément du perhydrol, du gazole et de l'eau (une huile synthétique appelée "décaline" était utilisée à la place du gazole conventionnel). Derrière la chambre de désintégration se trouve une chambre de combustion en porcelaine. La "décaline" était injectée dans un mélange de vapeur et d'oxygène, à une température d'environ 600°C, passant sous sa propre pression de la chambre de décomposition à la chambre de combustion, provoquant une élévation immédiate de la température à 2000-2500°C. De l'eau chauffée a également été injectée dans la chambre de combustion refroidie par chemise d'eau, augmentant la quantité de vapeur d'eau et abaissant encore la température des gaz d'échappement (85 % de vapeur d'eau et 15 % de dioxyde de carbone) à 600 °C. Ce mélange, sous une pression de 30 bars, a mis la turbine en mouvement, puis a été projeté hors du corps rigide. La vapeur d'eau combinée à l'eau de mer et le dioxyde dissous dans celle-ci déjà à une profondeur d'immersion de 40 m.Comme dans une turbine «froide», une augmentation de la profondeur d'immersion a entraîné une baisse de la puissance de la turbine. La vis était entraînée par une boîte de vitesses avec un rapport de démultiplication de 20:1. La consommation de perhydrol pour la turbine "chaude" était trois fois plus faible que pour la turbine "froide".
En 1936, Walther assemble dans le hall ouvert du chantier naval "Allemagne" la première turbine "chaude" stationnaire, fonctionnant indépendamment de l'accès à l'air atmosphérique, conçue pour le mouvement sous-marin rapide des sous-marins, d'une capacité de 4000 ch. (environ 2940 kW).
