Двигатель вальтера принцип работы

Двигатель Me 163

Двигатель Me 163

Работы по созданию ракетных двигателей сначала на твердом, а затем и на жидком топливе начались в Германии еще в 20-х годах XX века. Газовые турбины профессора Гельмута Вальтера выпускались с 30-х годов на его заводе в Киле. С 35-го года Вальтер изучал двигатели с окислителем перекись водорода. Первоначально это должна была быть турбина для сухопутного транспорта, а позднее обнаружилась перспектива ставить такие двигатели на самолеты. В 1936 году DVL построил первый опытный двигатель, работавший на разложении перекиси водорода (T-Stoff) с помощью катализатора («холодный» двигатель). Перекись водорода подавалась в камеру сгорания с помощью сжатого воздуха. Вырывающиеся газы давали в течении 45 секунд тягу около 135 кг. Этот двигатель испытали в полет в качестве ускорителя на Не 72. В 1937 году Вальтер модифицировал двигатель. Теперь в качестве катализатора (Z-Stoff) выступал перманганат калия. С новым катализатором двигатель развил тягу 290 кг, но проработал всего 30 секунд. T-Stoff по прежнему подавался с помощью сжатого воздуха. Этот двигатель был испытан на Fw 56.

В 1937 году появился новый двигатель — Walter RI-203, работавший на двусоставном топливе: метанольная смесь (М-Stoff) и перекись водорода (T-Stoff). Тяга двигателя образовывалась за счет сгорания топлива. Это был так называемый «горячий» двигатель. Тягу двигателя можно было регулировать, регулируя производительность насосов, подающих топливо в камеру сгорания. Насосы отбирали мощность от газовой турбины. Двигатель развивал тягу 500 кг на протяжении 60 секунд. Этот двигатель стал основным на первом немецком ракетном самолете Не 176, который поднялся в воздух 20 июня 1939 года.

Дальнейший вариант двигателя — RII-203 — также работал на двухсоставном топливе. Тяга двигателя регулировалась в пределах 150–750 кг. Этот двигатель ставили на Me 163А и на несколько (два?) прототипа Me 163B.

Двигатель RII-211 стал следующим шагом в эволюции двигателей Вальтера. Этот двигатель также работал на двухсоставном топливе: T-Stoff и C-Stoff. Сгорание топлива в рабочей камере проходило при заметно большей температуре, почти в два раза большей, чем у предыдущего двигателя. Поэтому R П-211 также называли «горячим», сравнивая его на этот раз с RII-203. RII-211 пошел в серию под обозначением HWK 109-509A.

Серийные модификации двигателя Walter R 11-211

Предсерийные экземпляры выпускались в 1943 году. Тяга 300-1500 кг. Масса двигателя около 168 кг.

Серийные двигатели, устанавливавшиеся на Me 163D, DFS 228 и Ва 349. Тяга 100… 1600 кг, масса двигателя 168 кг.

Двигатель с двумя рабочими камерами (стартовой и маршевой), стоял на Me 163С. Тяга 200…1700 кг (маршевый 200 кг).

Модификация на базе А-1 с тягой до 2000 кг. Стоял на Me 163В и DFS 345.

Двухкамерный вариант на базе В- 1 с тягой 400…2000 кг. Стоял на Ju 248 (Me 263).

Всего выпустили около 500 экземпляров двигателей HWK 109–509 всех модификаций.

1. Крышки пока. 2. Пушка MG 151/20. 3. Кожаный фартук. 4. Обойма.

Схема топливной системы:

1. Перелив для T-Stoff. 2. Дренаж для T-Stoff. 3. Перелив для C-Stoff. 4. Дренаж для C-Stoff. 5. Горловина T-Stoff. 6. Расширительный бачок для T-Stoff. 7. Горловина для T-Stoff. 8. Кран. 9. Аварийный кран. 10. Соединение. 11. Наполнитель пускового бака. 12. Наружное соединение баков в крыльях. 13. Внутреннее соединение баков в крыльях. 14. Клапан сброса повышенного давления для T-Stoff. 15. Клапан сброса повышенного давления для C-Stoff. 16. Контур заполнения баков C-Stoff. 17. Пусковой контур для C-Stoff. 18. Пусковой контур для T-Stoff. 20. Клапан аварийного сброса топлива. 21. Как ускорителя.

Пушка МК 108 в орудийном отсеке.

1. Таблица SZKK 5. 2. Главный выключатель. 3. Переключатели Р1. 4. Основание прицела. 5. Верньер. 6. Ручка KG 12Е. 7. Кнопка А. 8. Гашетка.

Читайте также

Реактивный двигатель

Реактивный двигатель Это может показаться парадоксом, но концепция силовой установки, способной поднять машину в воздух и двигать ее вперед с помощью реактивной силы горячего газа, много старше собственно самолета. Первооткрывателем идеи реактивного движения надо

Новый двигатель

Новый двигатель Отдел фирмы Юнкерс, занимающийся моторами, начал работать в 1923 г. и назывался Junkers Motorenbau (сокращенно Jumo). Спустя некоторое время между подразделениями фирмы началось соперничество, в котором главные роли играли: профессор Герберт Вагнер, шеф отдела

Турбореактивный двигатель BMW-003

Турбореактивный двигатель BMW-003 Двигатель BMW-003 был выпущен в 1940–1941 гг.К концу войны, в 1944 г., этот двигатель уже производился серийно и устанавливался на самолетах Хейнкель Не-162, Арадо Ar-234С.Двигатель BMW-003 состоит из следующих основных частей: семиступенчатого осевого

Комбинированный двигатель BMW-109-003R

Комбинированный двигатель BMW-109-003R Одним из методов увеличения тяги ТРД (что особенно важно на режимах малой скорости полета, например, при наборе высоты) является установка на ТРД жидкостно-реактивных ускорителей. Так, на некоторых истребителях Ме-262 для увеличения

Жидкостный ракетный двигатель HWK-109-509

Жидкостный ракетный двигатель HWK-109-509 Немецкий ракетный двигатель HWK-109-509 (конструкции Вальтера), действующий на жидком топливе, выполнен в виде отдельного агрегата, который может быть установлен на самолете в качестве основного источника тяги.Этот двигатель применялся

Двигатель

Двигатель На самолетах Р-40, Р-40А, Р-40В и Р-4 °C стоял 12-цилиндровый V-образный рядный двигатель жидкостного охлаждения Allison V-1710-33(C15) с односкоростным одноступенчатым наддувом. Стартовая мощность двигателя 1040 л.с./777 кВт при 2800 об./мин. Рабочая мощность на высоте 4600 м 960 л.с./716

АЛ-31Ф — вечный двигатель авиапрома России

АЛ-31Ф — вечный двигатель авиапрома России Созданный более сорока лет назад для истребителя четвертого поколения двигатель АЛ-31Ф до сих пор соответствует по техническим параметрам лучшим образцам в своем классе. Технологический резерв, заложенный в этот авиамотор,

АЛ-31Ф — вечный двигатель авиапрома России

АЛ-31Ф — вечный двигатель авиапрома России ФОТО: Двигатель АЛ-31ФНСозданный более сорока лет назад для истребителя четвертого поколения двигатель АЛ-31Ф до сих пор соответствует по техническим параметрам лучшим образцам в своем классе. Технологический резерв,

Двигатель для ПАК ФА

Двигатель для ПАК ФА После долгих дискуссий и борьбы за право быть головным разработчиком двигателя для ПАК ФА решением руководства страны этот мотор создается в рамках Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) с распределением зон ответственности. «Салют»,

Двигатель Вальтера

Двигатель Вальтера — тип двигателя, разработанного немецким инженером-изобретателем Гельмутом Вальтером.

Содержание

«Цикл Вальтера». Принцип работы двигателей Вальтера

Новизной двигателей Вальтера было использование в качестве энергоносителя и одновременно окислителя концентрированной перекиси водорода, разлагаемого с помощью различных катализаторов, главным из которых был перманганат натрия, калия или кальция. В сложных реакторах двигателей Вальтера в качестве катализатора применялось и чистое пористое серебро.

При разложении перекиси водорода на катализаторе выделяется большое количество теплоты, причём образующаяся в результате реакции разложения перекиси водорода вода превращается в пар, а в смеси с одновременно выделяющимся во время реакции атомарным кислородом образует так называемый «парогаз». Температура парогаза, в зависимости от степени начальной концентрации перекиси водорода, может достигать 700 С°—800 С°.

Читать еще:  Гольф 3 не показывает стрелка температуры двигателя

Концентрированная примерно до 80-85 % перекись водорода в разных немецких документах носила название «оксилин», «топливо Т» (T-stoff), «аурол», «пергидроль». Раствор катализатора имел название Z-stoff.

Топливо для двигателей Вальтера, состоявшее из T-stoff и Z-stoff, называлось однокомпонентным, поскольку катализатор не является компонентом.

В других типах двигателей Вальтера использовалось двухкомпонентное топливо, состоящее из T-stoff и, например, С-stoff (смесь 30 % гидразина, 57 % метанола, 13 % воды). Например, на такой смеси работал двигатель Walter HWK RI-203 (см. ниже).

Температура в камере сгорания двигателей, использовавших T-stoff и С-stoff или иные жидкие горючие (например метанол, нефть, декалин,) была значительно более высокой, чем температура паро-кислородного парогаза и достигала температур камеры сгорания ЖРД, использующих в качестве окислителя азотную кислоту или тетраоксид азота. КПД двигателей Вальтера с использованием выделяющегося при реакции разложения перекиси водорода кислорода путём сжигания в нём жидких органических топлив был значительно выше, чем КПД простой реакции разложения T-stoff на катализаторе.

В ЖРД двигателях Вальтера парогаз T-stoff и Z-stoff, образующийся в реакторе, которым являлась часто сама камера сгорания (разложения), создавал реактивную тягу, так же как и газы горения T-stoff и С-stoff. В некоторых типах двигателя Вальтера T-stoff не соединялся непосредственно с С-stoff, а сначала разлагался с помощью Z-stoff, и только затем горячий окислительный парогаз окислял различные С-stoff-горючие в камере сгорания.

В двигателях Вальтера ПГТУ образующийся в реакторе парогаз T-stoff и Z-stoff или T-stoff и С-stoff направлялся на рабочие лопатки турбины, где происходило преобразование химической энергии топлива в механическую энергию вращающегося вала, позволяющего передавать энергию, например, на двигательные винты подводной лодки или торпеды.

Более сложный цикл, необходимый для бесследных ПГТУ подводных лодок или торпед, включал в себя сжигание в T-stoff солярового масла, образующийся газ сгорания совершал работу в турбине и затем направлялся в конденсатор, где конденсировался в водяной пар, а углекислый газ сжижался и выбрасывался из подводной лодки при помощи барботирования через мелкие отверстия специального выпускного устройства. Устремляясь к поверхности воды, мелкие пузырьки углекислого газа растворялись в воде, чем и достигалась практическая бесследность подводной лодки.

В некоторых циклах Вальтера турбина не вращала винты через механический редуктор, а приводила в действие электрогенератор, который уже приводил в действие ходовые электромоторы подводной лодки, а кроме того при необходимости и мог заряжать аккумуляторы ПЛ.

Жидкостные реактивные двигатели Вальтера

В 1936 г. Немецкий авиационный институт заключил с Вальтером контракт на создание Вальтером жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) тягой 45 кгс, который позволял бы проводить его испытания и приборные измерения характеристик непосредственно в полёте на летающей лаборатории (самолёте). Такой ЖРД был создан и успешно испытан даже для набора высоты на небольших самолётах, что дало возможность считать, что подобные двигатели могут быть использованы в качестве вспомогательных ускорителей для старта тяжёлых бомбардировщиков. Получив помощь Министерства авиации, Вальтер начал конструировать более мощный ЖРД тягой уже 400 кгс, получивший обозначение HWK R I 203. Фирма «Хейнкель» начинает проектировать под новый двигатель Вальтера, названный Walter HWK RI-203, одноместный самолёт «He 176».

Серийно выпускались следующие двигатели Вальтера с управлением тягой, применявшиеся в немецкой военной технике совершенно различного назначения — от стартовых ускорителей до двигательных установок самолётов и «планирующих авиационных бомбо-ракет»:

Walter HWK 507 тяга 240—600 кгс. (двигатель первой в мире управляемой авиационной бомбы (УАБ) или противокорабельной ракеты «воздух-поверхность» Hs-293). По другим данным обозначение этого двигателя HWK 109-507, в соответствии с практикой германского Министерства авиации все секретные разработки ракетных двигателей начинались с индекса «109».

Walter HWK 507D тяга 1300 кгс. (двигатель первой в мире УАБ или управляемой противокорабельной ракеты «воздух-поверхность» Hs-294 для поражения корабля ниже ватерлинии). Двигатель управляемых противокорабельных ракет Hs-295 Hs-296 Hs-295D (телевизионное управление)

Walter HWK 573 тяга . кгс. (работающий под водой двигатель первой в мире управляемой противокорабельной ракеты «воздух-поверхность» GT 1200A для поражения корабля ниже ватерлинии.). Планирующая торпеда (УАБ) GT 1200A имела подводную скорость 230 км/ч, являясь прототипом высокоскоростной торпеды СССР «Шквал».

Walter HWK-109 тяга 400 кгс. (двигатель DFS-40 прототипа Ме-163 «Комета»)

Walter HWK RII-203B тяга 750 кгс.

Walter HWK RI-203 тяга 950кгс. (первый двигатель Вальтера, прототип двигателя был ТР-2)

Walter HWK RII-211 . кгс.

Walter HWK 501 тяга 1200 кгс.

Walter HWK 502 (RI-210b) тяга 1500 кгс. (двигатель управляемой авиационной бомбы Bv 143 «Gleittorpedo»)

Walter HWK-109-509A тяга 1700 кгс. (двигатель Ме-163А «Комета»)

Walter HWK-109-509С, двухкамерный, тяга с вспомогательной камерой 2000 кгс. (двигатель Ме-163С «Комета»)

Walter HWK-109-509С1, двухкамерный, тяга с вспомогательной камерой более 2000 кгс. (двигатель Ba-349 «Гадюка»)

Walter HWK-109-509А2 тяга 2000 кгс.

Walter HWK-109-509В тяга 2000 кгс. (двигатель для сверхзвукового перехватчика «DFS-346» («Sibel-346») с проектной скоростью 2,6 М. На основе «Sibel-346» в СССР в ОКБ-2 были продолжены работы по достижению скорости звука «проект 346».

Walter HWK 109—729 . кгс. (двигатель-дублёр BMW 109—559 на ракете ЗУР Hs-117 Schmetterling «Бабочка»)

Walter HWK 109—739 . кгс. (двигатель ракеты ЗУР «Enzian» E-1)

Подводные лодки и торпеды с турбинами Вальтера

С 1943 г по 1944 г было построено три малых лодки серии XVII (или Wa 201) U-793; U-793; U-794 с подводным водоизмещением 312 т, имеющие ПГТУ Вальтера. Скорость этих подлодок под водой достигала 25 узлов, запас хода на дополнительных дизелях 1800 миль. 2 торпедных аппарата.

  • Серия XVIIB подводных лодок с подводным водоизмещением 412 т, включала в себя U-1405; U-1406; U-1407; U-1408. В мае 1945 г, часть подводных лодок с ПГТУ Вальтера была затоплена немцами, а часть попала в руки англо-американцев, которые сведениями о захвате новейших быстроходных лодок с СССР не поделились.
    Восстановленная после затопления самим Вальтером подлодка U-1407, впоследствии вошла в состав ВМС Великобритании под названием HMS «METEORITE». Немного позже были построены собственные лодки «Эксплорер» и «Экскалибур» с парогразовыми турбинами. Опытная эксплуатация этих кораблей, как впрочем и кратковременная служба немецких прототипов XXVI серии сопровождалась постоянными пожарами и взрывами. Оценивая опыт их эксплуатации, один из британских подводников заметил, что ..»Лучшее, что можно сделать с перекисью водорода — это заинтересовать ею потенциальных противников!» (Густон Б. Субмарины в цветах. 1976)

Кроме подлодок с ПГТУ Вальтера, строившихся серийно, существовали опытные подводные лодки с ПГТУ, или подлодки, не вышедшие из стадии проектирования.

  • Тип XVIII. Океанская версия, водоизмещение 1600 т, скорость под водой 24 узла. Проект одобрен лично Гитлером на совещании его с Дёницем и доктором Вальтером в сентябре 1942 г. Была начата постройка двух подводных лодок.
  • Тип XXVI. Проект. Длина 58,8 м, водоизмещение 950 т, скорость под водой 22,5 узла, 12 торпедных аппаратов. 2 спаренных зенитных автомата калибра 30 мм.
  • Тип XXVIВ. Проект. Длина 63 м, водоизмещение 1050 т, запас хода 8 тыс. миль на 10 узлах и 160 миль под водой на 4 узлах, или 130 миль под водой на 21,5 узле. 12 торпедных аппаратов. 2 спаренных зенитных автомата калибра 30 мм.
  • Тип XXXVI. Проект. Длина 61,2 м, водоизмещение 1000 т, запас хода 7 тыс. миль на 10 узлах и 110 миль под водой на 22 узлах, 10 торпедных аппаратов.
Читать еще:  Холостые обороты двигателя 1кз

Силовые установки Вальтера с парогазовой турбиной использовались также для приведения в движение морских торпед. С 1939 г по 1945 г, фирма Вальтера выпустила несколько типов опытных или мелкосерийных торпед общего индекса G7ut на перекиси водорода:

Торпеда Stein Barsh (Каменный окунь), калибр 533 мм, вес 1730 кг, вес БЧ 280 кг, мощность турбины 500 л.с., скорость 45 узлов, дальность хода 8 км, практически бесследная, серия в 100 шт.

Торпеда Stein Butte (Каменная камбала), серия в 100 шт.

Торпеда Stein Wal (Каменный кит) калибр 533 мм, вес 1801 кг, вес БЧ 300 кг, мощность турбины 500 л.с. скорость 45 узлов, дальность хода 22 км, практически бесследная, серия в 100 шт.

Торпеды с двигателями Вальтера были построены и в СССР.

Двигатели Вальтера в СССР

После войны на СССР выразил желание работать один из заместителей Гельмута Вальтера некий Франц Статецки. Статецки и группа «технической разведки» по вывозу из Германии военных технологий под руководством адмирала Л. А. Коршунова, нашли в Германии фирму «Брюнер-Канис-Рейдер», которая была смежником в изготовлении турбинных установок Вальтера.

Для копирования немецкой подводной лодки с силовой установкой Вальтера сначала в Германии, а затем в СССР под руководством А. А. Антипина было создано «бюро Антипина», организация, из которой стараниями главного конструктора подводных лодок (капитана I ранга) А. А. Антипина образовались ЛПМБ «Рубин» и СПМБ «Малахит».

Задачей бюро было копирование достижений немцев по новым подводным лодкам (дизельным, электрическим, парогазотурбинным), но основной задачей было повторение скоростей немецких подводных лодок с циклом Вальтера.

В результате проведённых работ удалось полностью восстановить документацию, изготовить (частично из немецких, частично из вновь изготовленных узлов) и испытать парогазотурбинную установку немецких лодок серии XXVI.

После этого было решено строить советскую подлодку с двигателем Вальтера. Тема разработки подлодок с ПГТУ Вальтера получила название проект 617.

Александр Тыклин, описывая биографию Антипина, писал:

…Это была первая подводная лодка СССР, перешагнувшая 18-узловую величину подводной скорости: в течение 6 часов её подводная скорость составляла более 20 узлов! Корпус обеспечивал увеличение глубины погружения вдвое, то есть до глубины 200 метров. Но главным достоинством новой подводной лодки была её энергетическая установка, явившаяся удивительным по тем временам новшеством. И не случайно было посещение этой лодки академиками И. В. Курчатовым и А. П. Александровым — готовясь к созданию атомных подводных лодок, они не могли не познакомиться с первой в СССР подводной лодкой, имевшей турбинную установку. Впоследствии, многие конструктивные решения были заимствованы при разработке атомных энергетических установок…

В 1951 году лодка проекта 617, названная С-99, была заложена в Ленинграде на заводе № 196. 21 апреля 1955 года, лодку вывели на государственные испытания, законченные 20 марта 1956 года. В результатах испытания указано: …На подводной лодке достигнута впервые скорость подводного хода в 20 узлов в течение 6 часов….

В 1956—1958 годах были спроектированы большие лодки проект 643 с надводным водоизмещением в 1865 т и уже с двумя ПГТУ Вальтера. Однако в связи с созданием эскизного проекта первых советских подлодок с атомными силовыми установками проект был закрыт. Но исследования ПГТУ лодки С-99 не прекратились, а были переведены в русло рассмотрения возможности применения двигателя Вальтера в разрабатываемой гигантской торпеде Т-15 с атомным зарядом, предложенной Сахаровым для уничтожения военно-морских баз и портов США. Т-15 должна была иметь длину в 24 м, дальность подводного хода до 40-50 миль, и нести термоядерную боеголовку, способную вызывать искусственное цунами для уничтожения прибрежных городов США.

После войны в СССР были доставлены торпеды с двигателями Вальтера, и НИИ-400 приступило к разработке отечественной дальноходной бесследной скоростной торпеды. В 1957 году были завершены государственные испытания торпед ДБТ. Торпеда ДБТ принята на вооружение в декабре 1957 года, под шифром 53-57. Торпеда 53-57 калибром 533 мм, имела вес около 2000 кг, скорость 45 узлов при дальности хода до 18 км. Боеголовка торпеды весила 306 кг.

Конструкция инженера Вальтера

Субмарина, изобретеннная немецким конструктором, была настолько важна для военных нужд, что ни нацисты во время войны, ни британцы после неё, ни командование советского ВМФ не жалели денег на его разработку.

Что явилось прототипом этой подводной лодки.

Его изобретение считалось настолько важным для военных нужд, что ни нацисты во время войны, ни британцы после неё, ни командование советского Военно–морского флота вплоть до начала 70-х годов не жалели денег на его разработку.

Давней мечтой подводников всего мира было создание единого двигателя, обеспечивающего ход подводной лодки как в надводном, так и в подводном положении. Эта мечта в полной мере сбылась только в послевоенные годы, благодаря атомному реактору, а также обычной паровой турбине. Но в нацистской Германии ещё перед Второй мировой войной наряду с серийным строительством и совершенствованием дизель–электрических подводных лодок пристальное внимание уделялось поиску новых тепловых энергоустановок. Наиболее важным направлением стал поиск нового двигателя подводного хода, который бы заменил традиционный дизель.

Парогазовая турбина Гельмута Вальтера

В 1934 году германский инженер доктор Гельмут Вальтер предложил морскому командованию использовать на подводных лодках парогазовую турбину, работающую на необычном топливе – высококонцентрированной перекиси водорода (Н202). Немцы называли её ауролом. При её разложении получается в результате водно–кислородная парогазовая смесь с температурой до 700 градусов Цельсия.

Первые стендовые испытания экспериментальной энергоустановки Вальтера начались в 1936 году. Изобретатель усовершенствовал её, чтобы повысить агрегатную мощность. Теперь смесь направлялась в камеру сгорания, в которой сжигался декалин – один из лёгких углеводородов. В результате температура парогазовой смеси стала достигать уже 2000 градусов.

Что такое аурол

Наиболее ненадёжным и небезопасным в цикле энергоустановки являлось использование аурола. Он крайне пожаро– и взрывоопасен, его хранение на подводной лодке сопряжено с огромными трудностями. Кроме того, несмотря на хорошо налаженное в Германии производство аурола, он оставался весьма дефицитным продуктом, поскольку в значительных количествах использовался для самолётов –снарядов (крылатых ракет) «Фау–1», а также для торпед. Ну и, наконец, ещё один недостаток: запасы аурола могли быть пополнены только в пункте берегового базирования, тогда как дизель–электрические немецкие подводные лодки имели возможность принимать топливо со специальных танкеров, не возвращаясь для этого на базу.

Читать еще:  Двигатель глохнет на холостом ходу заз шанс

Тем не менее, новая конструкция была столь привлекательной, что германское военно-морское командование шло на большие денежные затраты и риск. Уже в 1940 году Вальтер создал первые экспериментальные подводные лодки малого тоннажа, которые проходили испытания в Данцигской бухте. В феврале 1942 года приступили уже к проектированию боевых подлодок с парогазовой турбинной установкой. Всего успели построить четыре таких субмарины. Однако ни одна из них не использовалась в боевых действиях. Дело в том, что лодки были слишком шумными. В самом конце войны при отступлении экипажи их затопили.

В процессе испытаний.

Впрочем, одну из них вскоре после окончания войны подняли со дна англичане. Они отбуксировали её через Ла-Манш на военно-морскую базу в Саутгемптоне, где вместе с британскими специалистами её восстанавливал и усовершенствовал сам Вальтер. Конструктор был захвачен спецслужбами западных союзников и вместе с семьёй переправлен в Англию. На основе трофейной подлодки там были во второй половине 50-х годов построены две опытные субмарины. На каждой установили по две парогазовые турбины Вальтера мощностью 4000 лошадиных сил каждая. Однако эти лодки так и остались экспериментальными и использовались лишь для обучения личного состава. Дело в том, что в процессе испытаний подтвердились существенные недостатки энергоустановок Вальтера: повышенная пожароопасность по сравнению с обычными дизель–электрическими лодками, слишком большой расход перекиси водорода, высокая стоимость и повышенный уровень шума на максимальных оборотах. Продолжение работ было признано нецелесообразным.

А вот в Советском Союзе они велись ещё долго. Уже в 1946 году, когда СССР также вступил в гонку вооружений, вышло специальное правительственное постановление, посвященное созданию подводных лодок с единым двигателем. В Восточном Берлине было создано Конструкторское бюро Военно-морского флота, основной задачей которого являлось использование бывших специалистов «третьего рейха», их знаний и опыта. Начальником КБ стал инженер–капитан 1 ранга Коршунов (позже, дослужившись до вице-адмирала, он возглавлял Центральный НИИ кораблестроения ВМФ). Всего в берлинском конструкторском бюро, которое располагалось в Карлсхорсте, работало около ста немецких специалистов, причем принадлежность к нацистской партии не служила помехой для приёма на работу.

В соответствии с прототипом

Для работ над парогазовой турбинной установкой вскоре была выделена особая группа. Она переехала сначала в Ленинград, а потом в Сестрорецк. Естественно, перевезли и немецких специалистов. В Сестрорецке их было около семидесяти. В состав группы входили офицер–подводник Краге, инженеры Мензен, Грибш, Натхауз, Тромпке, Кеппель и другие. Проектированием подводных лодок со спецэнергетикой занималось Специальное конструкторское бюро номер 143 (таково было его официальное название). СКБ это, кстати говоря, существует и поныне, оно называется «Малахит». С 1948-го по 50-й годы конструкторское бюро разработало эскизный и технический проекты подводной лодки с парогазовой турбинной установкой. По сравнению с прототипом Вальтера было увеличено водоизмещение лодки, однако обеспечить при этом максимальную скорость подводного хода, равную 22 узлам, не удалось. В феврале 1951 года со стапелей ленинградского завода «Судомех» (сегодня – завод «Адмиралтейские верфи») сошла первая опытная подводная лодка этой конструкции – «С–99». Испытания затянулись на три года и проходили трудно. На лодке имел место ряд возгораний, а также небольшие взрывы. В 59–ом году, во время так называемой опытной эксплуатации, «С–99» с комиссией на борту вышла в море на испытательный полигон для проверки двигателя на больших глубинах. При запуске газовой турбины на глубине восьмидесяти метров в турбинном отсеке произошёл сильный взрыв и лодка начала быстро погружаться. Только благодаря умелым действиям командира лодки удалось приостановить погружение на глубине 120 метров, а затем всплыть на поверхность. После этой аварии «С–99» не восстанавливалась.

Разрабатывались в Советском Союзе и другие проекты подводных лодок с едиными двигателями. Но, во–первых, их технические возможности были хуже, а, во–вторых, двигатели на базе парогазовой турбины были очень опасны в эксплуатации. На флоте за ними прочно закрепилось название «зажигалок». Но лишь в начале 70-х годов последние лодки этого типа были исключены из списков флота.

Холловский двигатель

Холловский двигатель — один из видов электрического ракетного двигателя (иногда используется термин плазменный двигатель). Более эффективен по сравнению с исторически первым ионным двигателем, но уступает магнитоплазмодинамическому (МПД) двигателю. Таким образом, холловский двигатель занимает среднее положение среди семейства плазменных двигателей.

[править] История и описание

Принцип действия холловского двигателя был открыт в 1879 году Эдвином Холлом (Edwin H. Hall). Холл выяснил, что в расположенных в едином проводнике перпендикулярно друг другу электрическом и магнитном полях начинает действовать особый вид тока, названный впоследствии в его честь холловским (это явление получило название эффект Холла). В холловском двигателе есть внутренний положительный анод и внешний отрицательный катод. Между ними образуется электрическое поле, в которое поступает газ ксенон. Электрическое поле выбивает из нейтральных атомов газа отрицательные частицы (электроны), превращая тем самым их в положительные ионы. Эти частицы (отрицательные электроны и положительные ионы в виде плазмы) подхватывает холловский ток и направляет его в перпендикулярное магнитное поле, которое расположено по оси двигателя. Здесь холловский ток разгоняет частицы по оси магнитного поля и выбрасывает их из сопла.

И если в ионном двигателе ускоряются только положительные ионы, то в холловском двигателе задействовано всё рабочее тело (как положительные ионы, так и отрицательные электроны). Поэтому у холловского двигателя в отличие от ионного нет ограничений по объемному заряду, и он дает более высокую плотность тяги и — соответственно — большее ускорение. В СССР разработка холловских двигателей велась с начала 1960-х годов, а на Западе — с начала 1990-х.

В 1962 году создана первая теоретическая модель и описание холловского двигателя.

В 1972 году состоялось первое испытание холловского двигателя на практике на советском спутнике «Метеор».

Тактико-технические характеристики холловского двигателя:

  • Состояние: применяется на практике
  • Потребляемая мощность: 1,35 .10 кВт
  • Скорость истечения: 10. .50 км/с
  • Тяга: 40…600 мН
  • КПД: 45…60 %
  • Применение: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли; главный тяговый двигатель автоматической космической станции среднего размера

В настоящее время на орбитальных аппаратах функционирует больше 200 холловских двигателей. Холловский двигатель использовало Европейское космическое агентство для полета к Луне зонда SMART 1.

В ноябре 2014 года в связи с появлением космического объекта 2014-28Е (так называемого российского «убийцы спутников»), высказывались предположения, что он может быть оснащён плазменным двигателем холловского типа. [1]

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector