Виктор Фомин - Океан. Выпуск седьмой

Выход из этого положения был один: создавать какую-то принципиально новую энергетическую установку, которая смогла бы позволить подводным лодкам в подводном положении развивать высокую скорость в течение достаточно длительного времени. И одной из самых перспективных идей казалась тогда идея инженера Гельмута Вальтера…

В начале тридцатых годов в Киле процветала небольшая фирма, специализировавшаяся на изготовлении точных приборов и инструментов. Проверяя работу изготовленной фирмой аппаратуры, ее руководитель, молодой инженер Вальтер, однажды обратил внимание на любопытные свойства перекиси водорода. Это вещество давно применялось в текстильной промышленности для отбеливания тканей, где его концентрация в водном растворе обычно не превышала 35 процентов. А что, если повысить концентрацию? Исследования показали, что в этом случае раствор становится неустойчивым, при нагревании или под действием катализаторов перекись водорода стремительно разлагается на кислород и воду, причем процесс разложения сопровождается выделением такого большого количества тепла, что вода полностью испаряется и получается парогаз — смесь водяного пара и кислорода, нагретая до высокой температуры.

Перекись водорода, естественно, представилась Вальтеру идеальным веществом для теплового двигателя: ведь в ней оказывались совмещенными воедино свойства и рабочего тела, и топлива. Достаточно было пропустить струю перекиси водорода сквозь катализатор, и она моментально превращалась в горячий парогаз, который можно было прямо пускать в цилиндры поршневого двигателя или на лопатки турбины. В 1936 году компактная и легкая турбина, работавшая по такой схеме, развила на стенде мощность в 400 лошадиных сил, полностью оправдав ожидания Вальтера.

Уже в те годы специалисты подводного судостроения обратили на нее внимание как на перспективный двигатель подводного хода для подводных лодок. Вся заманчивость этой турбины заключалась в том, что для ее работы совсем не требовался атмосферный воздух. По заданию командования германских ВМС Вальтер уже в 1939 году приступил к постройке экспериментальной лодки, которая была закончена в 1940 году. Схема двигателя на этой лодке была простейшей: перекись водорода продавливалась забортным давлением из мягких пластиковых емкостей сквозь катализатор, превращаясь в парогаз, который срабатывал в турбине и, охладившись при расширении, выбрасывался за борт. Правда, кислород, плохо растворяющийся в воде, образовывал за лодкой след, и турбина оказалась очень неэкономичной, но зато она развила мощность в две тысячи лошадиных сил и сообщила лодке фантастическую по тем временам подводную скорость — 28,1 узла. (Для сравнения скажем, что скорость подводного хода лучших лодок тех лет не превышала 14—15 узлов.) И все-таки у этой лодки был один крайне существенный недостаток: запаса перекиси водорода хватало всего на один-два часа хода. Необходимо было существенно поднять экономичность установки, чтобы увеличить дальность плавания.

Именно этого потребовал от конструктора адмирал Дениц в ноябре 1942 года, когда явственно обозначился кризис подводной войны. У Вальтера в запасе уже было готовое решение: его конструкторы спроектировали экспериментальную лодку водоизмещением 655/725 тонн [12] В числителе показаны надводное водоизмещение, мощность установки надводного хода и скорость хода в надводном положении, в знаменателе — те же параметры, но в подводном положении. , которая имела обычную дизель-электрическую установку мощностью 600/150 лошадиных сил. Эта установка позволяла лодке развивать скорость 9/5 узлов. В случае же боевой необходимости включалась третья — форсажная установка: двухвальная турбина Вальтера мощностью 4360 лошадиных сил, благодаря которой лодка могла двигаться под водой со скоростью 19 узлов. Эти возможности так поразили подводников, что уже тогда, в ноябре 1942 года, конструкторам были выданы задания на проектирование двух лодок с форсажными вальтеровскими турбинами — лодки XVII и XVIII серий.

Первые две лодки серии XVII A предназначались главным образом для обучения личного состава. При водоизмещении 236/259 тонн они имели дизель-электрическую установку мощностью 210/77 лошадиных сил, позволявшую развивать 9/5 узлов. Когда же начинала работать форсажная вальтеровская турбина в 5 тысяч лошадиных сил, скорость возрастала до 26 узлов.

Одновременно с этими учебными лодками были заложены четырнадцать лодок серии XVII B. При водоизмещении, увеличенном до 312/357 тонн, они несли точно такую же дизель-электрическую установку. Мощность же форсажной вальтеровской турбины была снижена вполовину — до 2500 лошадиных сил, соответственно снизилась и максимальная скорость — до 21,5 узла. В 1943 году головная лодка этой серии «V-1405» шла с этой скоростью под водой в течение пяти часов. Чтобы обычная подводная лодка могла развивать такую скорость хотя бы в течение одного часа, мощность ее электромоторов надо было увеличить в 14 раз, а вес ее энергетической установки, в основном за счет увеличения аккумуляторной батареи, превысил бы водоизмещение самого корабля!

Лодки XVIII серии мыслились как океанские водоизмещением 1485/1652 тонн. Дизель-электрическая установка мощностью 4000/198 лошадиных сил должна была сообщать им скорость 17/5 узлов, а две вальтеровские турбины по 7500 лошадиных сил — форсировать скорость до 24 узлов.

В это же время один из сотрудников Вальтера, инженер Габлер, спроектировал лодку XXVI серии — своеобразную «половинку» лодки XVIII серии. При водоизмещении 830 тонн она несла обычную дизель-электрическую установку мощностью 1400/198 лошадиных сил и одну форсажную вальтеровскую турбину в 7500 лошадиных сил.

Вальтер и его сотрудники не переставали работать над повышением к.п.д. установки. Так, вместо «холодного» цикла, при котором получающийся в результате разложения перекиси водорода кислород выбрасывается за борт, на всех последующих лодках устанавливались турбины «горячего» цикла. В них в парогаз, содержащий кислород, впрыскивалось дизельное топливо, при сгорании которого достигались температуры порядка 2000 °С. Это значительно повысило к.п.д. и увеличило мощность установки.

Спешно испытывавшиеся вальтеровские лодки поначалу вселили немалые надежды в сердца фашистских адмиралов. Шеф подводного флота адмирал Дениц считал, что их появление на океанских просторах «могло произвести в подводной войне революцию… потому что борьба с ними поначалу была бы просто невозможной, и это принесло бы… решающий успех».

Но уже никакое чудо-оружие, на которое уповали заправилы третьего рейха, не могло спасти их от возмездия. Даже если бы немцам удалось довести лодки с вальтеровскими турбинами к концу 1943 года, они не смогли бы создать перелома в ходе второй мировой войны.