“绝密：水加氧......”第一部分海军上将Doenitz的鲨鱼
作者希望将这项研究致力于一种已知物质。 这种物质使世界上的玛丽莲·梦露和白线，防腐剂和发泡剂，环氧胶和用于测定血液的试剂，甚至被水族馆饲养者用来刷新水质和清洁水族馆。 我们正在谈论的是过氧化氢，更确切地说是有关其使用的一个方面-有关其军事事业。
但是在开始正文之前，作者想澄清两点。 首先是文章的标题。 有很多选择，但最终决定使用第二名L.S.的工程师队长撰写的出版物之一的标题。 夏皮罗（Shapiro）最清楚地不仅满足了内容，而且满足了将过氧化氢引入军事实践的情况。
其次，作者为什么对这种特定物质感兴趣？ 或者更确切地说，他有多感兴趣？ 奇怪的是，它在军事领域的命运完全是自相矛盾的。 事实是，过氧化氢具有一整套的品质，看上去给了他辉煌的军事生涯。 另一方面，所有这些品质都证明完全不适用于将其用作军事物资。 嗯，这并不是说它完全无法使用-相反，它已被广泛使用。 但另一方面，这些尝试并没有什么特别的表现：过氧化氢不能像硝酸盐或碳氢化合物那样拥有骄人的业绩。 原来应该为所有事情负责。但是，我们不要着急。 让我们看一下军事中一些更有趣和戏剧性的时刻 故事 过氧化物，每个读者都会得出自己的结论。 并且由于每个故事都有其开始，因此我们将了解故事英雄的诞生情况。
Tenar教授开幕...
窗户外面是1818年XNUMX月的一个晴朗，寒冷的日子。 一群来自巴黎高等理工学院的化学专业的学生匆匆装满了礼堂。 没有人想错过学校著名教授和著名的索邦大学（巴黎大学）让·路易斯·泰纳德的演讲：他的每堂课都是一次进入令人惊奇的科学世界的不寻常且令人兴奋的旅程。 因此，教授打开门，以轻柔的步态（向Gascon祖先致敬）进入礼堂。
出于习惯，他向观众点点头，他迅速走到长长的示威餐桌上，对老人Lesho说了些毒品。 然后，站到讲台上，环顾四周，安静地开始：
“当水手大喊“地球！”。从护卫舰的前桅杆上，船长首先通过望远镜看到了未知的海岸，这对航海者来说是一个伟大的时刻。 但是，不是化学家首先在烧瓶底部发现一种迄今未知的新物质颗粒的那一刻，不仅如此吗？
Thenar离开讲台，走向演示台，Lesho已经在演示台上放置了一个简单的装置。
“化学爱简单”，Tenar继续说道。 -记住，先生们只有两个玻璃容器，一个在外面，一个在里面。 中间有雪：新物质更喜欢在低温下出现。 将XNUMX％的稀硫酸倒入内部容器中。 现在几乎像雪一样冷。 如果将一小撮氧化钡滴入酸中会怎样？ 硫酸和氧化钡会产生无害的水和白色沉淀-硫酸钡。 每个人都知道。
“但是现在我请您注意！ 我们正在接近未知的海岸，现在从前桅杆上将听到“地球！”的呼喊声。 我投入的不是酸，而是氧化物，而是过氧化钡。过氧化钡是通过在过量氧气中燃烧钡而获得的。
观众是如此安静，清晰地听到了莱肖感冒的沉重呼吸。 用玻璃棒轻轻地搅拌酸，慢慢地，逐粒地将过氧化钡倒入容器中。
这位教授说：“我们将过滤沉积物中的普通硫酸钡，”将内部容器中的水倒入烧瓶中。
-这种物质看起来像水，不是吗？ 但这是奇怪的水！ 我向里面扔了一块普通的铁锈（Lesho，一个碎片！），看着几乎闷闷不乐的光是如何闪耀的。 不断燃烧的水！
-这是特殊的水。 它所含的氧气是平时的两倍。 水是氧化氢，这种液体是过氧化氢。 但是我喜欢另一个名字-“氧化水”。 作为开拓者，我更喜欢这个名字。
-当导航员发现未知土地时，他已经知道：有一天，城市将在其上生长，道路将被铺设。 化学家们永远无法确定我们的发现的命运。 一个世纪后新物质的下一步是什么？ 也许与硫酸或盐酸具有相同的广泛用途。 或完全遗忘-不必要的...
观众大叫。
但是Tenar继续说：
-但是，我对“氧化水”的美好未来充满信心，因为其中含有大量的“赋予生命的空气”-氧气。 最重要的是，它很容易从这种水中脱颖而出。 仅此一点就为“氧化水”的未来树立了信心。 农业，手工艺品，医药和制造业，我什至都不知道在哪里使用“氧化水”！ 今天仍然可以容纳在烧瓶中的东西明天可能会突然进入每所房屋。
Tenar教授慢慢离开讲台。
天真的巴黎梦想家……坚纳的人文主义者，塞纳德（Thénard）始终相信科学应该给人类带来好处，使生活变得越来越轻松和快乐。 即使在他眼前不断有与之直接相反性质的例子，他仍然坚信自己发现的伟大与和平的未来。 有时您开始相信“幸福无知”这一说法的真实性……
但是，过氧化氢事业的开端相当平静。 她经常在纺织工厂工作，漂白线和亚麻； 在实验室中，氧化有机分子并帮助获得自然界中不存在的新物质； 开始掌握医疗病房，自信地将自己确立为当地的消毒剂。
但是很快就会发现一些负面因素，其中之一是稳定性很低：它只能存在于浓度相对较低的溶液中。 而且像往常一样，由于注意力不适合您，因此您需要增加注意力。 这就是它的开始...
...以及工程师Walter的发现
欧洲历史上的1934年发生了许多事件。 他们中的一些激动了成千上万的人，另一些却悄悄地过去了，没有引起人们的注意。 当然，第一个可以归因于“雅利安科学”一词在德国的出现。 至于第二个问题，是所有公开提到过氧化氢的新闻从公开报道中突然消失了。 只有在“千禧帝国”惨败之后，这种奇怪损失的原因才变得清楚。
一切都始于Helmut Walter的想法，他是基尔一家小工厂的老板，该工厂为德国研究所生产精密仪器，研究设备和试剂。 他是一个有能力的人，博学，而且重要的是，进取。 他注意到，即使在少量稳定物质（例如磷酸或其盐）的存在下，浓过氧化氢也可以持续相当长的时间。 尿酸被证明是一种特别有效的稳定剂：30克尿酸足以稳定1升高浓度过氧化物。 但是，引入其他物质（分解催化剂）会导致该物质快速分解，并释放出大量的氧气。 因此，出现了用相当便宜和简单的化学物质调节降解过程的诱人前景。
就其本身而言，所有这一切早已为人所知，但除此之外，Walter还提请注意过程的另一端。 过氧化物的分解
该过程是放热的，并伴随着相当大量的能量释放-约197 kJ的热量。 如此之多，以至于沸腾的水比过氧化物分解过程中形成的水多两倍半。 毫不奇怪，整个物体立即变成了过热气体云。 但这是一种现成的蒸汽-涡轮机的工作流体。 如果将这种过热的混合物引导至叶片，那么我们将获得一种可以在任何地方工作的发动机，即使在长期缺乏空气的情况下也是如此。 例如，在一艘潜艇中...
龙骨是德国潜艇建造的前哨基地，过氧化氢潜艇发动机的想法抓住了沃尔特。 它吸引了它的新颖性，此外，工程师Walter绝不是单枪匹马。 他完全理解，在法西斯专政的条件下，最繁荣的道路就是为军事部门工作。
瓦尔特（Walter）早在1933年就对解决方案的能源潜力进行了研究 Н2O2... 他绘制了基本热物理特性与溶液浓度的关系图。 这就是我发现的。
含40-65％的溶液 Н2O2分解时，它们明显变热，但不足以形成高压气体。 分解浓度更高的溶液时，会释放出更多的热量：所有的水都蒸发掉而没有残留物，而残留的能量完全用于加热蒸汽。 还有什么也很重要； 每个浓度对应于严格定义的释放热量。 以及严格定义的氧气量。 最后，第三种甚至稳定的过氧化氢在高锰酸钾的作用下几乎立即分解。 锰酸钾4 或钙 钙（MnO4)2.
Walter设法看到了该物质的全新应用领域，已有一百多年的历史了。 并且他从预期用途的角度研究了这种物质。 当他将自己的想法带到最高军事圈时，立即接到命令：对与过氧化氢有关的所有事物进行分类。 从现在起，技术文档和信函具有“ aurol”，“ oxylin”，“燃料T”，但没有众所周知的过氧化氢。
1936年，沃尔特（Walter）引入了水下 舰队 第一个设备按照指示的原理工作，尽管温度相当高，但仍称为“冷”。 紧凑轻巧的涡轮机在展台上产生了4000 hp的功率，完全满足了设计师的期望。
高浓度过氧化氢溶液的分解反应产物被送入涡轮，涡轮通过减速齿轮箱旋转，然后被带到舷外。
尽管此解决方案非常简单，但仍存在伴随的问题（以及如何解决这些问题！）。 例如，发现灰尘，铁锈，碱金属和其他杂质也是催化剂，并且会极大地（甚至更糟-不可预测地）加速过氧化物的分解，从而产生爆炸危险。 因此，使用合成材料制成的弹性容器来存储过氧化物溶液。 计划将此类容器放置在固体外部，这将有可能有效利用体内空间的自由空间，此外，由于海水压力，还会在单元泵的前面形成过氧化物溶液的回水。
但是另一个问题却变得更加复杂。 废气中所含的氧气几乎不溶于水，并且出了船的位置，在表面留下了气泡痕迹。 尽管事实上“无用的”气体是设计用于尽可能长时间停留在深度的船舶的重要物质。
使用氧气作为燃料氧化源的想法是如此明显，以至于沃尔特开始了热循环发动机的并行设计。 在此版本中，有机燃料被送入分解室，在先前未使用的氧气中燃烧。 由于燃烧产物二氧化碳在水中的溶解度要比氧气好得多，因此安装的功率急剧增加，并且迹线也减少了。
沃尔特（Walter）意识到了“冷”过程的缺点，但是他忍受了这一点，因为他了解到，从建设性的角度来看，这样的发电厂比“热”循环要简单得多，这意味着您可以更快地建造船并展示其优势...
1937年，沃尔特向德国海军领导层报告了他的实验结果，并向所有人保证了用蒸汽燃气涡轮机装置制造潜艇的可能性，潜艇空前的速度超过20节。 会议的结果是，决定创建一艘实验性潜水艇。 在其设计过程中，不仅解决了与使用异常电厂有关的问题，还解决了问题。
因此，水下航道的设计速度使以前使用的船体轮廓无法接受。 在这里，水手得到了飞机制造商的帮助：在风洞中测试了几种船体模型。 此外，为了提高可控性，我们使用了以Junkers-52飞机的舵为模型的双舵。
1938年，在基尔安放了世界上第一艘带有80吨排水量的过氧化氢发电厂的实验潜艇，命名为V-80。 在1940年进行的测试确实使人震惊-相对简单，轻巧的涡轮机，功率为2000 hp。 允许潜艇在水下发展28,1节的速度！ 没错，必须以微不足道的续航里程来付出如此空前的速度：过氧化氢的储存足以持续一个半小时至两个小时。
对于第二次世界大战期间的德国，潜艇是 武器 具有战略意义，因为只有在他们的帮助下，才有可能对英格兰经济造成实质性损害。 因此，早在1941年，就开始研发并建造带有蒸汽燃气轮机的V-300潜艇，蒸汽轮机以“热”循环运行。
V-300船（或U-791-她获得了这样的字母数字称号）具有两个推进系统（更确切地说是三个）：沃尔特燃气轮机，柴油发动机和电动机。 这种不寻常的混合动力是由于人们认识到涡轮实际上是加力燃烧室发动机而产生的。 燃料成分的大量消耗使得在敌舰上进行长时间的“空转”穿越或安静地“偷偷摸摸”变得不经济。 但是，对于快速离开攻击位置，改变攻击的位置或“炸炸”的其他情况，她简直是必不可少的。
U-791从未完成，但立即安放了两个造船公司的四个系列的实验性战斗潜艇-Wa-201（Wa-Walter）和Wk-202（Wk-Walter-Krupp）。 就它们的发电厂而言，它们是相同的，但在尾部羽毛以及机舱和船体轮廓的某些元素方面有所不同。 1943年，他们的测试开始了，这很困难，但直到1944年底。 所有主要的技术问题都结束了。 特别是，对U-792（Wa-201系列）的整个巡航范围进行了测试，当时，它提供了40吨的过氧化氢，在加力燃烧器下经过了将近四个半小时，并以19,5节的速度保持了四个小时。
这些数字令Kriegsmarine的领导层大为惊讶，以至于在不等待试验性潜艇试验结束的情况下，在1943年12月，该行业接到命令立即建造236艘XVIIB和XVIIG两个系列的船。 他们的排量为259/210吨，配备了77/9 hp的柴油-电动单元，可以5/5000节的速度移动。 在需要战斗的情况下，打开了两个总容量为26 hp的PGTU，这使水下速度可以达到XNUMX节。
简而言之，PSTU的工作看起来像这样[10]。 使用三作用泵通过四位调节器向混合气供应柴油，过氧化氢和纯水，以将混合物供应至燃烧室。 当泵以4 rpm的转速运行时。 混合物供应量达到以下数量：燃料-24000立方米/小时，过氧化氢-1,845立方米/小时，水-9,5立方米/小时。 使用重量比为15,85：4：1的混合物供应的9位调节器对混合物的这三种成分进行计量，该调节器还调节了第四种成分-海水，海水补偿了控制室中过氧化氢和水的重量差异。 10位调节器的控制元件由4 hp电动机驱动。 并提供所需的混合物流速。
经过4位调节器后，过氧化氢通过该装置盖子上的孔进入催化分解室。 在它的筛子上有催化剂-约1厘米长的陶瓷块或管状颗粒，浸有高锰酸钙溶液。 蒸汽被加热到485摄氏度； 在1个大气压的压力下，每小时720千克催化剂元素最多可流经30千克过氧化氢。
在分解室之后，它进入由强硬化钢制成的高压燃烧室。 六个喷嘴用作入口通道，其侧部开口用作蒸汽和气体的通道，中央的喷嘴用作燃料。 燃烧室上部的温度达到2000摄氏度，由于将纯净水注入燃烧室，燃烧室下部的温度降至550-600度。 将生成的气体供入涡轮机，然后，废蒸汽混合物进入安装在涡轮机壳体上的冷凝器。 借助水冷却系统，出口处的混合物温度降至95摄氏度，冷凝水被收集在冷凝水箱中，并在冷凝水抽水泵的帮助下进入海水冰箱，当船在水下航行时，该冰箱使用流动的海水进行冷却。 通过冰箱的结果是，水的温度从95摄氏度下降到35摄氏度，并通过管道作为燃烧室的清洁水返回。 在6个大气压下以二氧化碳和蒸汽形式存在的蒸汽-气体混合物的残余物通过气体分离器从冷凝罐中取出，并从船外去除。 二氧化碳在海水中溶解较快，而在水表面上没有明显的痕迹。
如您所见，即使在如此受欢迎的演示中，PSTU看起来也不像一个简单的设备，它需要高素质的工程师和工人参与其建造。 PSTU潜艇的建造是在绝对保密的气氛中进行的。 根据国防军上级当局商定的清单，船只上的人员圈子应严格限制。 在检查站，有穿着消防员的宪兵……与此同时，生产能力得到了提高。 如果说1939年德国生产了6800吨过氧化氢（按80％的溶液计算），那么1944年-已经是24吨，每年新增产能为000吨。
海军上将多恩尼兹大将播报：仍然没有PSTU的成熟战斗潜艇，没有战斗使用经验。
国家广播电台评论员弗里茨切（Fritsche）回响了多尼兹。 他甚至更加直言不讳，向美国承诺：“一场全面的潜艇战争，涉及全新的潜艇，敌人将对此无奈。”
我想知道卡尔·多尼兹（Karl Doenitz）是否还记得他在纽伦堡法庭的裁决下必须在斯潘道监狱服役的10年中的这些雄心勃勃的诺言？
这些有前途的潜艇的最后结果是令人遗憾的：从始至终，沃尔特PSTU只制造了5艘（根据其他消息来源-11艘），其中只有1406艘经过了测试并加入了舰队的战斗力。 没有机组人员，没有一个战斗出口，德国投降后，他们被淹了。 其中两个被抛弃在英国占领区的浅水区中，后来被抬起并运输：U-1407运往美国，U-XNUMX运往英国。 在那里，专家们仔细研究了这些潜艇，英国甚至进行了野外测试。
纳粹在英国的遗产...
沃尔特运到英国的船没有报废。 相反，过去两次海上世界大战的惨痛经历使英国人坚信反潜部队无条件优先。 除其他外，海军部考虑了建立特殊反潜艇的问题。 本来应该将它们部署在通往敌方基地的路线上，在那里他们应该攻击要潜入海中的敌方潜艇。 但是为此，反潜艇本身必须具备两个重要的特质：能够隐蔽地长时间呆在敌人的鼻子下面，并至少在短时间内发展高速以迅速接近敌人并突然攻击他。 德国人为他们提供了一个良好的开端：RPD和燃气轮机。 最受关注的是彼尔姆国立技术大学，这是一个完全自主的系统，此外，该系统当时还提供了真正令人称奇的水下速度。
德国U-1407在德国人的陪同下被护送到英格兰，他们被警告以防万一遭到人为破坏。 Helmut Walter也被带到了那里。 恢复后的U-1407以陨石的名义入伍。 她一直任职到1949年，之后从舰队中撤出，并于1950年以金属拆除。
后来在1954-55年。 英国人建造了自己设计的两艘类似的实验潜艇“ Explorer”和“ Excalibur”。 但是，更改仅涉及外观和内部布局，对于PSTU，它实际上仍保持其原始形式。
这两艘船从未成为英国海军新事物的祖先。 唯一的成就是在探索者测试中获得的25条沉没式海结，这使英国有理由向全世界吹嘘他们在这个世界纪录中的优先地位。 该记录的价格也是记录的价格：不断的故障，问题，火灾，爆炸导致这样一个事实，即他们花费大部分时间在码头和车间进行维修，而不是在战役和试验中。 这还不包括纯粹的财务方面：“资源管理器”一小时的运行需要花费5000英镑，按当时的汇率等于12,5公斤黄金。 他们在1962年（“探险家”）和1965年（“神剑”）年被排除在舰队之外，具有英国潜艇之一的杀人特征： “与过氧化氢最好的方法是让潜在的对手对此感兴趣！”
...以及在苏联]
与盟国不同，苏联没有得到XXVI艇，也没有获得有关这些发展的技术文件：“盟友”对自己仍然忠贞不渝，再次隐藏了一些小窍门。 但是有关于希特勒在苏联失败的新颖性的信息，也有相当广泛的信息。 由于俄罗斯和苏联的化学家一直处在世界化学科学的最前沿，因此很快就决定研究纯化学基础上这种有趣的发动机的功能。 情报机构设法找到并聚集了一批以前在该地区工作过的德国专家，他们表示希望继续与前敌人作战。 特别是，赫尔穆特·沃尔特（Helmut Walter）的代表之一弗朗兹·斯塔克（Franz Statecki）表示了这种愿望。 Statecki和一群“技术情报”在海军上将L.A.的领导下从德国出口军事技术。 科尔舒诺夫（Korshunov）在德国成立了“布鲁纳-凯尼斯-雷德”公司，该公司是沃尔特涡轮机制造的合作伙伴。
要在沃尔特（Walter）的电厂复制德国潜艇，首先是在德国，然后在A.A.的领导下在苏联。 创建了安提平的“安提平局”，该组织通过潜艇首席设计师（I船长A安蒂平的级别）的努力，成立了LPMB“鲁宾”和SPMB“ Malakhit”。
该局的任务是研究和重现德国人在新型潜艇（柴油，电力，蒸汽和燃气轮机）中的成就，但主要任务是在沃尔特循环中重复德国潜艇的速度。
由于完成了工作，有可能完全恢复文件，制造（部分来自德国，部分来自新制造的单位）并测试XXVI系列德国船的蒸汽和燃气轮机装置。
在那之后，决定用沃尔特的引擎建造一艘苏联潜艇。 使用PSTU Walter的潜艇的主题开发称为项目617。
亚历山大·泰克林（Alexander Tyklin）描述了安提平（Antipin）的传记，写道：
在设计S-99时（该编号已分配给这艘船），考虑了苏联和外国在制造单引擎方面的经验。 预素描项目于1947年底完成。 该船有6个舱室，涡轮机位于密封且无人居住的第5舱中，PSTU的控制面板，柴油发电机和辅助机构安装在第4舱中，该舱室还具有用于观察涡轮机的特殊窗口。 燃料为103吨过氧化氢，柴油为88,5吨，涡轮机专用燃料为13,9吨，所有部件都装在坚固外壳外面的专用袋子和油箱中。 与德国和英国的发展相反，新颖的是使用氧化锰MnO2而不是高锰酸钾（钙）作为催化剂。 作为固体物质，它很容易应用于网格和网格，在操作过程中不会丢失，所占空间比溶液少得多，并且不会随时间分解。 在其他所有方面，PSTU都是Walter引擎的副本。
S-99从一开始就被认为是实验性的。 它解决了与水下高速度有关的问题的解决方案：船体的形状，可控性，运动的稳定性。 在运行过程中积累的数据使得合理设计第一代核动力船成为可能。
在1956年至1958年，项目643艘大型船的设计排水量为1865吨，并且已经装有两个PGTU，它们应该为船提供22节的水下速度。 但是，与创建第一批带有核电站的苏联潜艇的设计草案有关，该项目已结束。 但是PSTU S-99船的研究并没有停止，而是被转移到了主流，考虑到萨哈罗夫提议销毁带有原子弹的巨型T-15鱼雷中使用Walter发动机以摧毁美国海军基地和港口的可能性。 T-15的长度预计为24米，水下射程可达40-50英里，并装有能够引起人工海啸摧毁美国沿海城市的热核弹头。 幸运的是，这个项目也被放弃了。
过氧化氢的危害并没有影响到苏联海军。 17年1959月XNUMX日，事故发生了-机舱爆炸。 这艘船奇迹般地没死，但是恢复它被认为是不合适的。 船交了废品。
将来，无论是在苏联还是在国外，PSTU都没有在潜艇造船中广泛使用。 核电的进步使得有可能更成功地解决不需要氧气的强大水下发动机的问题。
但是在开始正文之前，作者想澄清两点。 首先是文章的标题。 有很多选择，但最终决定使用第二名L.S.的工程师队长撰写的出版物之一的标题。 夏皮罗（Shapiro）最清楚地不仅满足了内容，而且满足了将过氧化氢引入军事实践的情况。
其次，作者为什么对这种特定物质感兴趣？ 或者更确切地说，他有多感兴趣？ 奇怪的是，它在军事领域的命运完全是自相矛盾的。 事实是，过氧化氢具有一整套的品质，看上去给了他辉煌的军事生涯。 另一方面，所有这些品质都证明完全不适用于将其用作军事物资。 嗯，这并不是说它完全无法使用-相反，它已被广泛使用。 但另一方面，这些尝试并没有什么特别的表现：过氧化氢不能像硝酸盐或碳氢化合物那样拥有骄人的业绩。 原来应该为所有事情负责。但是，我们不要着急。 让我们看一下军事中一些更有趣和戏剧性的时刻 故事 过氧化物，每个读者都会得出自己的结论。 并且由于每个故事都有其开始，因此我们将了解故事英雄的诞生情况。
Tenar教授开幕...
窗户外面是1818年XNUMX月的一个晴朗，寒冷的日子。 一群来自巴黎高等理工学院的化学专业的学生匆匆装满了礼堂。 没有人想错过学校著名教授和著名的索邦大学（巴黎大学）让·路易斯·泰纳德的演讲：他的每堂课都是一次进入令人惊奇的科学世界的不寻常且令人兴奋的旅程。 因此，教授打开门，以轻柔的步态（向Gascon祖先致敬）进入礼堂。
出于习惯，他向观众点点头，他迅速走到长长的示威餐桌上，对老人Lesho说了些毒品。 然后，站到讲台上，环顾四周，安静地开始：“当水手大喊“地球！”。从护卫舰的前桅杆上，船长首先通过望远镜看到了未知的海岸，这对航海者来说是一个伟大的时刻。 但是，不是化学家首先在烧瓶底部发现一种迄今未知的新物质颗粒的那一刻，不仅如此吗？
Thenar离开讲台，走向演示台，Lesho已经在演示台上放置了一个简单的装置。
“化学爱简单”，Tenar继续说道。 -记住，先生们只有两个玻璃容器，一个在外面，一个在里面。 中间有雪：新物质更喜欢在低温下出现。 将XNUMX％的稀硫酸倒入内部容器中。 现在几乎像雪一样冷。 如果将一小撮氧化钡滴入酸中会怎样？ 硫酸和氧化钡会产生无害的水和白色沉淀-硫酸钡。 每个人都知道。
H2SO4 + BaO = BaSO4 + H2O
“但是现在我请您注意！ 我们正在接近未知的海岸，现在从前桅杆上将听到“地球！”的呼喊声。 我投入的不是酸，而是氧化物，而是过氧化钡。过氧化钡是通过在过量氧气中燃烧钡而获得的。
观众是如此安静，清晰地听到了莱肖感冒的沉重呼吸。 用玻璃棒轻轻地搅拌酸，慢慢地，逐粒地将过氧化钡倒入容器中。
这位教授说：“我们将过滤沉积物中的普通硫酸钡，”将内部容器中的水倒入烧瓶中。
H2SO4 + 氧化钡2 =硫酸钡4 + H2O2
-这种物质看起来像水，不是吗？ 但这是奇怪的水！ 我向里面扔了一块普通的铁锈（Lesho，一个碎片！），看着几乎闷闷不乐的光是如何闪耀的。 不断燃烧的水！
-这是特殊的水。 它所含的氧气是平时的两倍。 水是氧化氢，这种液体是过氧化氢。 但是我喜欢另一个名字-“氧化水”。 作为开拓者，我更喜欢这个名字。
-当导航员发现未知土地时，他已经知道：有一天，城市将在其上生长，道路将被铺设。 化学家们永远无法确定我们的发现的命运。 一个世纪后新物质的下一步是什么？ 也许与硫酸或盐酸具有相同的广泛用途。 或完全遗忘-不必要的...
观众大叫。
但是Tenar继续说：
-但是，我对“氧化水”的美好未来充满信心，因为其中含有大量的“赋予生命的空气”-氧气。 最重要的是，它很容易从这种水中脱颖而出。 仅此一点就为“氧化水”的未来树立了信心。 农业，手工艺品，医药和制造业，我什至都不知道在哪里使用“氧化水”！ 今天仍然可以容纳在烧瓶中的东西明天可能会突然进入每所房屋。
Tenar教授慢慢离开讲台。
天真的巴黎梦想家……坚纳的人文主义者，塞纳德（Thénard）始终相信科学应该给人类带来好处，使生活变得越来越轻松和快乐。 即使在他眼前不断有与之直接相反性质的例子，他仍然坚信自己发现的伟大与和平的未来。 有时您开始相信“幸福无知”这一说法的真实性……
但是，过氧化氢事业的开端相当平静。 她经常在纺织工厂工作，漂白线和亚麻； 在实验室中，氧化有机分子并帮助获得自然界中不存在的新物质； 开始掌握医疗病房，自信地将自己确立为当地的消毒剂。
但是很快就会发现一些负面因素，其中之一是稳定性很低：它只能存在于浓度相对较低的溶液中。 而且像往常一样，由于注意力不适合您，因此您需要增加注意力。 这就是它的开始...
...以及工程师Walter的发现
欧洲历史上的1934年发生了许多事件。 他们中的一些激动了成千上万的人，另一些却悄悄地过去了，没有引起人们的注意。 当然，第一个可以归因于“雅利安科学”一词在德国的出现。 至于第二个问题，是所有公开提到过氧化氢的新闻从公开报道中突然消失了。 只有在“千禧帝国”惨败之后，这种奇怪损失的原因才变得清楚。
一切都始于Helmut Walter的想法，他是基尔一家小工厂的老板，该工厂为德国研究所生产精密仪器，研究设备和试剂。 他是一个有能力的人，博学，而且重要的是，进取。 他注意到，即使在少量稳定物质（例如磷酸或其盐）的存在下，浓过氧化氢也可以持续相当长的时间。 尿酸被证明是一种特别有效的稳定剂：30克尿酸足以稳定1升高浓度过氧化物。 但是，引入其他物质（分解催化剂）会导致该物质快速分解，并释放出大量的氧气。 因此，出现了用相当便宜和简单的化学物质调节降解过程的诱人前景。
就其本身而言，所有这一切早已为人所知，但除此之外，Walter还提请注意过程的另一端。 过氧化物的分解
2Ĥ2O2 = 2小时2O + o2
该过程是放热的，并伴随着相当大量的能量释放-约197 kJ的热量。 如此之多，以至于沸腾的水比过氧化物分解过程中形成的水多两倍半。 毫不奇怪，整个物体立即变成了过热气体云。 但这是一种现成的蒸汽-涡轮机的工作流体。 如果将这种过热的混合物引导至叶片，那么我们将获得一种可以在任何地方工作的发动机，即使在长期缺乏空气的情况下也是如此。 例如，在一艘潜艇中...
龙骨是德国潜艇建造的前哨基地，过氧化氢潜艇发动机的想法抓住了沃尔特。 它吸引了它的新颖性，此外，工程师Walter绝不是单枪匹马。 他完全理解，在法西斯专政的条件下，最繁荣的道路就是为军事部门工作。
瓦尔特（Walter）早在1933年就对解决方案的能源潜力进行了研究 Н2O2... 他绘制了基本热物理特性与溶液浓度的关系图。 这就是我发现的。
含40-65％的溶液 Н2O2分解时，它们明显变热，但不足以形成高压气体。 分解浓度更高的溶液时，会释放出更多的热量：所有的水都蒸发掉而没有残留物，而残留的能量完全用于加热蒸汽。 还有什么也很重要； 每个浓度对应于严格定义的释放热量。 以及严格定义的氧气量。 最后，第三种甚至稳定的过氧化氢在高锰酸钾的作用下几乎立即分解。 锰酸钾4 或钙 钙（MnO4)2.
Walter设法看到了该物质的全新应用领域，已有一百多年的历史了。 并且他从预期用途的角度研究了这种物质。 当他将自己的想法带到最高军事圈时，立即接到命令：对与过氧化氢有关的所有事物进行分类。 从现在起，技术文档和信函具有“ aurol”，“ oxylin”，“燃料T”，但没有众所周知的过氧化氢。
在“冷”循环下运行的蒸汽-燃气轮机设备的示意图：1-螺旋桨； 2-减速器; 3-涡轮机; 4-分隔符； 5-分解室; 6-控制阀; 7-过氧化物溶液的电动泵； 8-过氧化物溶液的弹性容器； 9-止回阀，用于去除过氧化物分解产物。
1936年，沃尔特（Walter）引入了水下 舰队 第一个设备按照指示的原理工作，尽管温度相当高，但仍称为“冷”。 紧凑轻巧的涡轮机在展台上产生了4000 hp的功率，完全满足了设计师的期望。
高浓度过氧化氢溶液的分解反应产物被送入涡轮，涡轮通过减速齿轮箱旋转，然后被带到舷外。
尽管此解决方案非常简单，但仍存在伴随的问题（以及如何解决这些问题！）。 例如，发现灰尘，铁锈，碱金属和其他杂质也是催化剂，并且会极大地（甚至更糟-不可预测地）加速过氧化物的分解，从而产生爆炸危险。 因此，使用合成材料制成的弹性容器来存储过氧化物溶液。 计划将此类容器放置在固体外部，这将有可能有效利用体内空间的自由空间，此外，由于海水压力，还会在单元泵的前面形成过氧化物溶液的回水。
但是另一个问题却变得更加复杂。 废气中所含的氧气几乎不溶于水，并且出了船的位置，在表面留下了气泡痕迹。 尽管事实上“无用的”气体是设计用于尽可能长时间停留在深度的船舶的重要物质。
使用氧气作为燃料氧化源的想法是如此明显，以至于沃尔特开始了热循环发动机的并行设计。 在此版本中，有机燃料被送入分解室，在先前未使用的氧气中燃烧。 由于燃烧产物二氧化碳在水中的溶解度要比氧气好得多，因此安装的功率急剧增加，并且迹线也减少了。
沃尔特（Walter）意识到了“冷”过程的缺点，但是他忍受了这一点，因为他了解到，从建设性的角度来看，这样的发电厂比“热”循环要简单得多，这意味着您可以更快地建造船并展示其优势...
1937年，沃尔特向德国海军领导层报告了他的实验结果，并向所有人保证了用蒸汽燃气涡轮机装置制造潜艇的可能性，潜艇空前的速度超过20节。 会议的结果是，决定创建一艘实验性潜水艇。 在其设计过程中，不仅解决了与使用异常电厂有关的问题，还解决了问题。
因此，水下航道的设计速度使以前使用的船体轮廓无法接受。 在这里，水手得到了飞机制造商的帮助：在风洞中测试了几种船体模型。 此外，为了提高可控性，我们使用了以Junkers-52飞机的舵为模型的双舵。
1938年，在基尔安放了世界上第一艘带有80吨排水量的过氧化氢发电厂的实验潜艇，命名为V-80。 在1940年进行的测试确实使人震惊-相对简单，轻巧的涡轮机，功率为2000 hp。 允许潜艇在水下发展28,1节的速度！ 没错，必须以微不足道的续航里程来付出如此空前的速度：过氧化氢的储存足以持续一个半小时至两个小时。
对于第二次世界大战期间的德国，潜艇是 武器 具有战略意义，因为只有在他们的帮助下，才有可能对英格兰经济造成实质性损害。 因此，早在1941年，就开始研发并建造带有蒸汽燃气轮机的V-300潜艇，蒸汽轮机以“热”循环运行。
在“热”循环下运行的蒸汽-燃气轮机设备的示意图：1-螺旋桨； 2-减速器; 3-涡轮机; 4-螺旋桨马达; 5-分隔符； 6-燃烧室; 7-点火装置； 8-点火管路阀； 9-分解室; 10-开启喷射器的阀； 11-三组件开关； 12-四组分调节器； 13-用于过氧化氢溶液的泵； 14-燃油泵; 15-水泵; 16-冷凝水冷却器； 17-冷凝水泵; 18-混合冷凝器； 19-气体收集器； 20-二氧化碳压缩机
V-300船（或U-791-她获得了这样的字母数字称号）具有两个推进系统（更确切地说是三个）：沃尔特燃气轮机，柴油发动机和电动机。 这种不寻常的混合动力是由于人们认识到涡轮实际上是加力燃烧室发动机而产生的。 燃料成分的大量消耗使得在敌舰上进行长时间的“空转”穿越或安静地“偷偷摸摸”变得不经济。 但是，对于快速离开攻击位置，改变攻击的位置或“炸炸”的其他情况，她简直是必不可少的。
U-791从未完成，但立即安放了两个造船公司的四个系列的实验性战斗潜艇-Wa-201（Wa-Walter）和Wk-202（Wk-Walter-Krupp）。 就它们的发电厂而言，它们是相同的，但在尾部羽毛以及机舱和船体轮廓的某些元素方面有所不同。 1943年，他们的测试开始了，这很困难，但直到1944年底。 所有主要的技术问题都结束了。 特别是，对U-792（Wa-201系列）的整个巡航范围进行了测试，当时，它提供了40吨的过氧化氢，在加力燃烧器下经过了将近四个半小时，并以19,5节的速度保持了四个小时。
这些数字令Kriegsmarine的领导层大为惊讶，以至于在不等待试验性潜艇试验结束的情况下，在1943年12月，该行业接到命令立即建造236艘XVIIB和XVIIG两个系列的船。 他们的排量为259/210吨，配备了77/9 hp的柴油-电动单元，可以5/5000节的速度移动。 在需要战斗的情况下，打开了两个总容量为26 hp的PGTU，这使水下速度可以达到XNUMX节。
该图示意性地，示意性地，未遵守比例尺，示出了具有PGTU的潜艇的装置（示出了两个这样的装置之一）。 一些名称：5-燃烧室； 6-点火装置； 11-过氧化物分解室; 16-三组分泵； 17-燃油泵； 18-水泵（根据材料 http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/korabli_vmf_velikoy_otechestvennoy_voynyi_1972/v_nadejde_na_totalnuyu_voynu)
简而言之，PSTU的工作看起来像这样[10]。 使用三作用泵通过四位调节器向混合气供应柴油，过氧化氢和纯水，以将混合物供应至燃烧室。 当泵以4 rpm的转速运行时。 混合物供应量达到以下数量：燃料-24000立方米/小时，过氧化氢-1,845立方米/小时，水-9,5立方米/小时。 使用重量比为15,85：4：1的混合物供应的9位调节器对混合物的这三种成分进行计量，该调节器还调节了第四种成分-海水，海水补偿了控制室中过氧化氢和水的重量差异。 10位调节器的控制元件由4 hp电动机驱动。 并提供所需的混合物流速。
经过4位调节器后，过氧化氢通过该装置盖子上的孔进入催化分解室。 在它的筛子上有催化剂-约1厘米长的陶瓷块或管状颗粒，浸有高锰酸钙溶液。 蒸汽被加热到485摄氏度； 在1个大气压的压力下，每小时720千克催化剂元素最多可流经30千克过氧化氢。
在分解室之后，它进入由强硬化钢制成的高压燃烧室。 六个喷嘴用作入口通道，其侧部开口用作蒸汽和气体的通道，中央的喷嘴用作燃料。 燃烧室上部的温度达到2000摄氏度，由于将纯净水注入燃烧室，燃烧室下部的温度降至550-600度。 将生成的气体供入涡轮机，然后，废蒸汽混合物进入安装在涡轮机壳体上的冷凝器。 借助水冷却系统，出口处的混合物温度降至95摄氏度，冷凝水被收集在冷凝水箱中，并在冷凝水抽水泵的帮助下进入海水冰箱，当船在水下航行时，该冰箱使用流动的海水进行冷却。 通过冰箱的结果是，水的温度从95摄氏度下降到35摄氏度，并通过管道作为燃烧室的清洁水返回。 在6个大气压下以二氧化碳和蒸汽形式存在的蒸汽-气体混合物的残余物通过气体分离器从冷凝罐中取出，并从船外去除。 二氧化碳在海水中溶解较快，而在水表面上没有明显的痕迹。
如您所见，即使在如此受欢迎的演示中，PSTU看起来也不像一个简单的设备，它需要高素质的工程师和工人参与其建造。 PSTU潜艇的建造是在绝对保密的气氛中进行的。 根据国防军上级当局商定的清单，船只上的人员圈子应严格限制。 在检查站，有穿着消防员的宪兵……与此同时，生产能力得到了提高。 如果说1939年德国生产了6800吨过氧化氢（按80％的溶液计算），那么1944年-已经是24吨，每年新增产能为000吨。
海军上将多恩尼兹大将播报：仍然没有PSTU的成熟战斗潜艇，没有战斗使用经验。
有一天我将向丘吉尔宣布另一场海底战争。 1943年的罢工并未击碎潜艇舰队。 他比以前更强大。 1944年将是艰难的一年，但将带来巨大成功的一年。
国家广播电台评论员弗里茨切（Fritsche）回响了多尼兹。 他甚至更加直言不讳，向美国承诺：“一场全面的潜艇战争，涉及全新的潜艇，敌人将对此无奈。”
我想知道卡尔·多尼兹（Karl Doenitz）是否还记得他在纽伦堡法庭的裁决下必须在斯潘道监狱服役的10年中的这些雄心勃勃的诺言？
这些有前途的潜艇的最后结果是令人遗憾的：从始至终，沃尔特PSTU只制造了5艘（根据其他消息来源-11艘），其中只有1406艘经过了测试并加入了舰队的战斗力。 没有机组人员，没有一个战斗出口，德国投降后，他们被淹了。 其中两个被抛弃在英国占领区的浅水区中，后来被抬起并运输：U-1407运往美国，U-XNUMX运往英国。 在那里，专家们仔细研究了这些潜艇，英国甚至进行了野外测试。
纳粹在英国的遗产...
沃尔特运到英国的船没有报废。 相反，过去两次海上世界大战的惨痛经历使英国人坚信反潜部队无条件优先。 除其他外，海军部考虑了建立特殊反潜艇的问题。 本来应该将它们部署在通往敌方基地的路线上，在那里他们应该攻击要潜入海中的敌方潜艇。 但是为此，反潜艇本身必须具备两个重要的特质：能够隐蔽地长时间呆在敌人的鼻子下面，并至少在短时间内发展高速以迅速接近敌人并突然攻击他。 德国人为他们提供了一个良好的开端：RPD和燃气轮机。 最受关注的是彼尔姆国立技术大学，这是一个完全自主的系统，此外，该系统当时还提供了真正令人称奇的水下速度。
德国U-1407在德国人的陪同下被护送到英格兰，他们被警告以防万一遭到人为破坏。 Helmut Walter也被带到了那里。 恢复后的U-1407以陨石的名义入伍。 她一直任职到1949年，之后从舰队中撤出，并于1950年以金属拆除。
后来在1954-55年。 英国人建造了自己设计的两艘类似的实验潜艇“ Explorer”和“ Excalibur”。 但是，更改仅涉及外观和内部布局，对于PSTU，它实际上仍保持其原始形式。
这两艘船从未成为英国海军新事物的祖先。 唯一的成就是在探索者测试中获得的25条沉没式海结，这使英国有理由向全世界吹嘘他们在这个世界纪录中的优先地位。 该记录的价格也是记录的价格：不断的故障，问题，火灾，爆炸导致这样一个事实，即他们花费大部分时间在码头和车间进行维修，而不是在战役和试验中。 这还不包括纯粹的财务方面：“资源管理器”一小时的运行需要花费5000英镑，按当时的汇率等于12,5公斤黄金。 他们在1962年（“探险家”）和1965年（“神剑”）年被排除在舰队之外，具有英国潜艇之一的杀人特征： “与过氧化氢最好的方法是让潜在的对手对此感兴趣！”
...以及在苏联]
与盟国不同，苏联没有得到XXVI艇，也没有获得有关这些发展的技术文件：“盟友”对自己仍然忠贞不渝，再次隐藏了一些小窍门。 但是有关于希特勒在苏联失败的新颖性的信息，也有相当广泛的信息。 由于俄罗斯和苏联的化学家一直处在世界化学科学的最前沿，因此很快就决定研究纯化学基础上这种有趣的发动机的功能。 情报机构设法找到并聚集了一批以前在该地区工作过的德国专家，他们表示希望继续与前敌人作战。 特别是，赫尔穆特·沃尔特（Helmut Walter）的代表之一弗朗兹·斯塔克（Franz Statecki）表示了这种愿望。 Statecki和一群“技术情报”在海军上将L.A.的领导下从德国出口军事技术。 科尔舒诺夫（Korshunov）在德国成立了“布鲁纳-凯尼斯-雷德”公司，该公司是沃尔特涡轮机制造的合作伙伴。
要在沃尔特（Walter）的电厂复制德国潜艇，首先是在德国，然后在A.A.的领导下在苏联。 创建了安提平的“安提平局”，该组织通过潜艇首席设计师（I船长A安蒂平的级别）的努力，成立了LPMB“鲁宾”和SPMB“ Malakhit”。该局的任务是研究和重现德国人在新型潜艇（柴油，电力，蒸汽和燃气轮机）中的成就，但主要任务是在沃尔特循环中重复德国潜艇的速度。
由于完成了工作，有可能完全恢复文件，制造（部分来自德国，部分来自新制造的单位）并测试XXVI系列德国船的蒸汽和燃气轮机装置。
在那之后，决定用沃尔特的引擎建造一艘苏联潜艇。 使用PSTU Walter的潜艇的主题开发称为项目617。
亚历山大·泰克林（Alexander Tyklin）描述了安提平（Antipin）的传记，写道：
“……这是苏联第一艘超过水下速度18节的潜艇：在6小时内，其水下速度超过20节！ 船体的沉浸深度增加了一倍，即达到200米的深度。 但是新型潜艇的主要优势是其发电厂，这在当时是令人惊讶的创新。 院士I.V. 库尔恰托夫（Kurchatov）和A.P. Aleksandrov-为制造核潜艇做准备，他们不禁结识了苏联第一艘装有涡轮机的潜艇。 随后，在核电站的开发中借用了许多设计解决方案……”
在设计S-99时（该编号已分配给这艘船），考虑了苏联和外国在制造单引擎方面的经验。 预素描项目于1947年底完成。 该船有6个舱室，涡轮机位于密封且无人居住的第5舱中，PSTU的控制面板，柴油发电机和辅助机构安装在第4舱中，该舱室还具有用于观察涡轮机的特殊窗口。 燃料为103吨过氧化氢，柴油为88,5吨，涡轮机专用燃料为13,9吨，所有部件都装在坚固外壳外面的专用袋子和油箱中。 与德国和英国的发展相反，新颖的是使用氧化锰MnO2而不是高锰酸钾（钙）作为催化剂。 作为固体物质，它很容易应用于网格和网格，在操作过程中不会丢失，所占空间比溶液少得多，并且不会随时间分解。 在其他所有方面，PSTU都是Walter引擎的副本。
S-99从一开始就被认为是实验性的。 它解决了与水下高速度有关的问题的解决方案：船体的形状，可控性，运动的稳定性。 在运行过程中积累的数据使得合理设计第一代核动力船成为可能。
在1956年至1958年，项目643艘大型船的设计排水量为1865吨，并且已经装有两个PGTU，它们应该为船提供22节的水下速度。 但是，与创建第一批带有核电站的苏联潜艇的设计草案有关，该项目已结束。 但是PSTU S-99船的研究并没有停止，而是被转移到了主流，考虑到萨哈罗夫提议销毁带有原子弹的巨型T-15鱼雷中使用Walter发动机以摧毁美国海军基地和港口的可能性。 T-15的长度预计为24米，水下射程可达40-50英里，并装有能够引起人工海啸摧毁美国沿海城市的热核弹头。 幸运的是，这个项目也被放弃了。
过氧化氢的危害并没有影响到苏联海军。 17年1959月XNUMX日，事故发生了-机舱爆炸。 这艘船奇迹般地没死，但是恢复它被认为是不合适的。 船交了废品。
将来，无论是在苏联还是在国外，PSTU都没有在潜艇造船中广泛使用。 核电的进步使得有可能更成功地解决不需要氧气的强大水下发动机的问题。
待续...
信息