химикам вещества – перекиси водорода. В растворах высокой концентрации она немедленно поджигала дерево, ткани и другие органические материалы, причем пламя можно было потушить только водой, а не песком или огнетушителем. Горение продолжалось даже без доступа воздуха. И Вальтер сообразил, что перекись можно использовать в качестве окислителя для сжигания органического топлива в двигателях подводных лодок. Не нужно было быть специалистом, чтобы оценить открывавшуюся перспективу.
Проблема скорости – одна из основных в подводном кораблестроении. У лучших лодок тех лет она не превышала 7—8 узлов (1 узел – 1,853 километра в час). Развивать ее корабли могли не более часа, после чего должны были всплывать на поверхность для зарядки аккумуляторных батарей. Удельный вес электроэнергетических установок подводного хода составлял 60—75 килограммов на 1 лошадиную силу, они отнимали 22—25 процентов водоизмещения – лодок. Увеличения скорости можно было достичь, только создав мощные и легкие двигатели. Вальтер предпринял попытки связать эту проблему с необычными свойствами вещества, которое по традиции применялось лишь как отбеливающее средство в текстильной промышленности (концентрация растворов обычно не превышала 35 процентов).
Исследования показали, что растворы перекиси высокой концентрации неустойчивы. При нагревании или под действием катализаторов они легко разлагаются. Процесс можно рассматривать как окисление водорода, содержащегося в молекуле воды, одним из атомов кислорода. Второй атом кислорода, которому уже не с чем реагировать, остается свободным. Реакция идет с выделением большого количества тепла.
В 1933 году перед Вальтером уже лежал график зависимостей температуры продуктов разложения и других величин от концентрации перекиси. Все зависимости оказались линейными. Это важнейшее свойство позволяло сравнительно несложно регулировать тепловые процессы в двигателях.
Воротилы военного бизнеса поддержали Вальтера. В 1936 году была построена и испытана опытная – парогазовая турбинная установка (ПГТУ) мощностью 4000 лошадиных сил. В процессе ее создания пришлось решать неожиданные проблемы. Обнаружилось, что пыль, ржавчина, щелочи и другие примеси резко ускоряют разложение раствора и создают опасность взрыва. Было решено применить эластичные емкости из синтетического материала – поливинилхлорида. Такие емкости с раствором помещали между двумя корпусами лодки – прочным и легким. Тем самым рационально использовались свободные объемы между корпусами. Кроме того, подача перекиси к насосу двигателя обеспечивалась простым давлением забортной воды.
Для подводных скоростей порядка 25—30 узлов, которые надеялся получить Вальтер, внешние формы тихоходных дизель-электрических лодок и способы управления ими не годились. Продувки моделей в аэродинамической трубе помогли выбрать оптимальную форму корпуса. При создании системы управления по глубине и курсу тоже заимствовали опыт самолетостроения и поставили сдвоенные рули по образцу самолета «юнкерс-52».
В 1938—1942 годах на Кильских верфях построили опытную лодку с ПГТУ. Она получила шифр У-80. На испытаниях корабль показал скорость полного подводного хода 28,1 узла. Конструкторы знали, что при столь стремительном движении выдвигать перископ нельзя – набегающий поток его просто снесет. Поэтому для измерения скорости в носовой части установили герметичный светильник. Испытания шли в вечернее время, когда светильник в воде хорошо виден. На мерной линии лодку сопровождал торпедный катер, по лагу которого и замерялась ее скорость.
На У-80 Вальтер применил двигательную установку с так называемым «холодным процессом». Полученные в результате разложения перекиси пары воды и кислорода использовали в качестве рабочего тела в турбине, после чего удаляли их за борт. Свободный кислород терялся, хотя его можно было направить в качестве дополнительного окислителя на сжигание топлива. Зато установка резко упрощалась, сокращался срок постройки корабля. А Вальтер торопился проверить принятые технические решения и заинтересовать командование немецкого флота.
В 1943 году прошла испытания первая боевая подводная лодка с двумя парогазовыми турбинными установками мощностью по 2500 лошадиных сил каждая. Установки работали уже по «горячему процессу». Скорость подводного хода была 22 узла – на 16 узлов больше, чем у немецких дизель-электрических лодок подобного водоизмещения. Это стало возможным только потому, что удельный вес ПГТУ удалось снизить до 5 килограммов на 1 лошадиную силу. И хотя было принято решение форсировать создание подобных лодок разного водоизмещения, от их постройки немцам все же пришлось отказаться.
Дело в том, что с самого начала исследований жадный до денег Вальтер пропагандировал свои работы и в ведомстве Геринга, среди командования военно-воздушных сил. Энергетические установки с перекисью водорода нашли применение на самолетах конструкции Мессершмитта, в приводах насосов на ракетах «Фау-2» и других видах военной техники. Потребность в перекиси на нужды ВВС резко возросла. А каждой подводной лодке на одну заправку требовалось 55 тонн 80-процентного раствора. Ведомству Геринга было отдано предпочтение.
По сведениям капитана второго ранга Л. Шапиро, всего немцы успели построить 11 лодок с ПГТУ. Хотя для этого понадобились более чем десятилетний срок и огромные материальные ресурсы, лодки так и не довели до необходимой эксплуатационной надежности. В подводной войне они участия, по существу, не принимали. Так что, как видите, и эта надежда на «чудо-оружие» не оправдалась.
После разгрома гитлеровской Германии в Англии, США и Швеции проводились работы с целью довести замысел Вальтера до практической реализации. На это ушло еще несколько лет. Тем временем успехи атомной энергетики позволили более удачно решить проблему мощных подводных двигателей.
Однако даже сегодня, с распространением атомоходов, эта идея не забыта. Не так давно «Новые Известия» поместили заметку об успехах американской науки. «Представители военно-морских сил США рапортовали, что им удалось разработать новое ракетное топливо, которое будет абсолютно безвредным для окружающей среды и, может быть, даже полезным для человека». Как бы это ни звучало парадоксально, продолжает газета, но факт остается фактом: новинка практически полностью состоит из старых лечебных препаратов – спирта (?) и перекиси водорода.
Все дело в том, что сотрудники исследовательского комплекса ВМС США в местечке Чайна-Лэйк использовали катализатор, способный расщеплять перекись на простую воду и кислород. И тут образуется много тепла, а в смеси со спиртным все это быстро и со стопроцентной гарантией расщепляется, а по- простому говоря, сжигается, и, пожалуйста, можно эту смесь использовать в любом, естественно, экологически чистом, двигателе.
Пероксидно-водородными двигателями сразу же заинтересовались в НАСА. Там уже планируют использовать их для запуска космических кораблей и корректировки движения искусственных спутников Земли. На земле подобные же двигатели можно будет использовать для автомобилей совершенно новой конструкции и прочих разработок XXI века. Причем журналисты отмечают, что мощности будут такими же, как у традиционных двигателей и даже больше, чем у них, но зато они будут идеально чистыми и щадящими природу.
Один из них – Александр Капков – впрочем, полагает, что американцы просто присвоили одну из наших разработок полувековой давности. Так, по крайней мере, сказал ему знакомый физик, долгие годы
