Sisteme de propulsie cu peroxid de hidrogen pentru sateliți mici. Conversații despre orientarea motoarelor rachete cu gaze fierbinți

Când peroxidul de hidrogen se descompune pe catalizator, se eliberează o cantitate mare de căldură, iar apa formată ca urmare a reacției de descompunere a peroxidului de hidrogen se transformă în abur și într-un amestec cu oxigen atomic eliberat simultan în timpul reacției, formează așa-numitul „gaz cu aburi”. Temperatura gazului de abur, în funcție de gradul concentrației inițiale de peroxid de hidrogen, poate ajunge la 700 C ° -800 C °.

Concentrat la aproximativ 80-85% peroxid de hidrogen în diferite documente germane a fost numit „oxilină”, „combustibil T” (T-stoff), „aurol”, „perhidrol”. Soluția de catalizator a fost numită Z-stoff.

Combustibilul pentru motor Walter, care a constat din T-stoff și Z-stoff, a fost numit combustibil unidirecțional, deoarece catalizatorul nu este o componentă.
...
...
...
Motoarele Walter din URSS

După război, unul dintre deputații lui Helmut Walter, un anume Franz Statecki, și-a exprimat dorința de a lucra în URSS. Statecki și un grup de „informații tehnice” pentru exportul de tehnologii militare din Germania sub conducerea amiralului LA Korshunov, au găsit în Germania firma „Bruner-Kanis-Raider”, care a fost partener aliat în fabricarea instalațiilor de turbine Walther .

Pentru a copia un submarin german cu centrala electrică a lui Walter, mai întâi în Germania și apoi în URSS, sub conducerea AA Antipin, a fost creat Biroul Antipin, organizație din care, prin eforturile proiectantului șef al submarinelor (rangul Căpitanului I ) Au fost formate AA Antipin LPMB Rubin și SPMB Malakhit.

Sarcina biroului era să copieze realizările nemților în submarine noi (motorină, electrică, cu abur și turbină cu gaz), dar sarcina principală era să repete viteza submarinelor germane cu ciclul Walter.

Ca rezultat al lucrărilor efectuate, a fost posibilă restaurarea completă a documentației, fabricarea (parțial din germană, parțial din unități nou fabricate) și testarea instalației cu turbină cu abur-gaz a bărcilor germane din seria XXVI.

După aceea, s-a decis construirea unui submarin sovietic cu un motor Walter. Tema dezvoltării submarinelor de la Walter PSTU a fost denumită Proiectul 617.

Alexander Tyklin, descriind biografia lui Antipin, a scris: ... Acesta a fost primul submarin din URSS care a depășit valoarea de 18 noduri a vitezei subacvatice: în decurs de 6 ore viteza sa subacvatică a fost mai mare de 20 de noduri! Coca a oferit o dublare a adâncimii de scufundare, adică la o adâncime de 200 de metri. Dar principalul avantaj al noului submarin a fost centrala sa electrică, care era o inovație surprinzătoare la acea vreme. Și nu a fost o coincidență faptul că academicianii IV Kurchatov și AP Aleksandrov au vizitat această barcă - în pregătirea pentru crearea de submarine nucleare, nu au putut să nu se familiarizeze cu primul submarin din URSS cu o instalație de turbină. Ulterior, multe soluții de proiectare au fost împrumutate în dezvoltarea centralelor nucleare ...

În 1951, barca proiectului 617, numită S-99, a fost depusă la Leningrad la uzina 196. La 21 aprilie 1955, barca a fost dusă la testele de stat, finalizate la 20 martie 1956. Rezultatele testelor indică: ... Submarinul a atins prima viteză subacvatică de 20 de noduri în decurs de 6 ore ....

În 1956-1958, proiectele 643 de bărci mari au fost proiectate cu o deplasare a suprafeței de 1865 tone și deja cu două Walther PGTU. Cu toate acestea, în legătură cu crearea unui proiect de proiectare a primelor submarine sovietice cu nucleare centrale electrice proiectul a fost închis. Însă studiile ambarcațiunilor PSTU S-99 nu s-au oprit, ci au fost transferate la curentul principal al luării în considerare a posibilității de a utiliza motorul Walter în torpila gigantică T-15 cu sarcină atomică, care era în curs de dezvoltare, propusă de Saharov pentru distrugerea bazelor navale și a porturilor SUA. T-15 trebuia să aibă o lungime de 24 de metri, o rază subacvatică de până la 40-50 mile și să poarte un focos termonuclear capabil să provoace un tsunami artificial să distrugă orașele de coastă din Statele Unite.

După război, torpilele cu motoare Walter au fost livrate în URSS, iar NII-400 a început să dezvolte o torpilă internă de mare viteză, fără distanță, fără urme. În 1957, au fost finalizate testele de stat ale torpilelor DBT. Torpila DBT a intrat în funcțiune în decembrie 1957, sub codul 53-57. O torpilă 53-57 cu un calibru de 533 mm, cântărea aproximativ 2000 kg, o viteză de 45 de noduri cu o rază de croazieră de până la 18 km. Focul de torpilă cântărea 306 kg.

Majoritatea aparatelor care generează energie din combustie utilizează o metodă de ardere a combustibilului în aer. Cu toate acestea, există două circumstanțe în care poate fi de dorit sau necesar să nu se utilizeze aerul, ci un alt agent oxidant: 1) când este necesar să se genereze energie într-un astfel de loc în care alimentarea cu aer este limitată, de exemplu, sub apă sau sus deasupra suprafeței pământului; 2) atunci când este de dorit să se obțină într-un timp scurt o cantitate foarte mare de energie din sursele sale compacte, de exemplu, în propulsarea explozivilor, în instalațiile de decolare a aeronavelor (acceleratoare) sau în rachete. În unele astfel de cazuri, este în principiu posibil să se utilizeze aer care a fost pre-comprimat și depozitat în recipiente sub presiune adecvate; cu toate acestea, această metodă este adesea impracticabilă, deoarece greutatea cilindrilor (sau a altor tipuri de depozitare) este de aproximativ 4 kg per 1 kg de aer; greutatea unui recipient pentru un produs lichid sau solid este egală cu 1 kg / kg sau chiar mai mică.

În cazul în care se folosește un dispozitiv mic și se pune accentul pe simplitatea designului, de exemplu, în cartușele unei arme de foc sau într-o rachetă mică, se folosește un combustibil solid care conține un combustibil și un oxidant amestecat intim. Sistemele de combustibil lichid sunt mai complexe, dar prezintă două avantaje distincte față de sistemele de combustibil solid:

1. Lichidul poate fi depozitat într-un recipient de material ușor și pompat într-o cameră de ardere care trebuie dimensionată doar pentru a asigura rata de ardere dorită (tehnica de injectare a solidelor într-o cameră de ardere sub presiune ridicată este, în general, nesatisfăcătoare; prin urmare, întreaga încărcarea combustibilului solid de la bun început trebuie să fie în camera de ardere, care trebuie, prin urmare, să fie mare și robustă).
2. Viteza de generare a energiei electrice poate fi variată și controlată prin ajustarea debitului fluidului în mod corespunzător. Din acest motiv, combinațiile de oxidanți lichizi și combustibili sunt folosite pentru diverse motoare rachete relativ mari, pentru motoare de submarine, torpile etc.

Un oxidant lichid ideal ar trebui să aibă multe proprietăți dorite, dar cele trei cele mai importante din punct de vedere practic sunt 1) eliberarea unei cantități semnificative de energie în timpul reacției, 2) rezistența comparativă la impact și la temperaturi ridicate și 3) scăzută costul producției. În același timp, este de dorit ca agentul oxidant să nu posede proprietăți corozive sau toxice, să reacționeze rapid și să posede proprietăți fizice adecvate, de exemplu, punct de îngheț scăzut, punct de fierbere ridicat, densitate mare, viscozitate scăzută etc. , temperatura atinsă a flăcării și greutatea moleculară medie a produselor de ardere sunt de o importanță deosebită. Evident, nici un compus chimic nu poate satisface toate cerințele pentru un agent oxidant ideal. Și există foarte puține substanțe care, în general, au chiar aproximativ combinația dorită de proprietăți și doar trei dintre ele au găsit o anumită utilizare: oxigen lichid, acid azotic concentrat și peroxid de hidrogen concentrat.

Peroxidul de hidrogen are dezavantajul că, chiar și la o concentrație de 100%, conține doar 47% în greutate Oxigen, care poate fi utilizat pentru arderea combustibilului, în timp ce în acidul azotic conținutul de oxigen activ este de 63,5%, iar pentru oxigenul pur este posibil chiar și 100% utilizare. Acest dezavantaj este compensat de eliberarea semnificativă de căldură în timpul descompunerii peroxidului de hidrogen în apă și oxigen. De fapt, puterea acestor trei oxidanți sau forțele de împingere dezvoltate de unitatea lor de greutate într-un anumit sistem și pentru orice tip de combustibil pot diferi cu maximum 10-20% și, prin urmare, alegerea unuia sau a altului oxidant pentru un sistem cu două componente este de obicei determinat de alte considerații.peroxidul de hidrogen ca sursă de energie a fost furnizat pentru prima dată în Germania în 1934 în căutarea unor noi tipuri de energie (independentă de aer) pentru mișcarea submarinelor. Această potențială aplicație militară a stimulat dezvoltarea industrială a metodei companiei „Electrochemische Werke” din München (EW M.) pentru concentrația de peroxid de hidrogen pentru a obține soluții apoase de rezistență ridicată, care ar putea fi transportate și depozitate cu o rată de descompunere scăzută acceptabilă. La început, a fost produsă o soluție apoasă de 60% pentru nevoile militare, dar mai târziu această concentrație a crescut și în cele din urmă au început să primească 85% peroxid. Creșterea disponibilității peroxidului de hidrogen foarte concentrat la sfârșitul anilor treizeci din acest secol a dus la utilizarea acestuia în Germania în timpul celui de-al doilea război mondial ca sursă de energie pentru alte nevoi militare. Astfel, peroxidul de hidrogen a fost folosit pentru prima dată în 1937 în Germania ca ajutor în combustibil pentru motoare de aeronave și rachete.

Soluții foarte concentrate care conțin până la 90% peroxid de hidrogen au fost, de asemenea, produse la scară industrială până la sfârșitul celui de-al doilea război mondial de către Buffalo Electro-Chemical Co. din SUA și B. Laporte, Ltd. " În Marea Britanie. Întruchiparea ideii procesului de generare a puterii de tracțiune din peroxidul de hidrogen într-o perioadă anterioară este prezentată în schema lui Lisholm, care a propus o metodă de generare a energiei prin descompunerea termică a peroxidului de hidrogen cu arderea ulterioară a combustibilului în rezultatul oxigen. Cu toate acestea, în practică, această schemă, aparent, nu și-a găsit aplicarea.

Peroxidul de hidrogen concentrat poate fi utilizat atât ca combustibil monocomponent (în acest caz, suferă descompunerea sub presiune și formează un amestec gazos de oxigen și abur supraîncălzit), cât și ca oxidant pentru arderea combustibilului. Un sistem mecanic dintr-o singură bucată este mai simplu, dar oferă mai puțină energie pe unitate de greutate de combustibil. Într-un sistem cu două componente, puteți descompune mai întâi peroxidul de hidrogen și apoi arde combustibilul în produsele de descompunere fierbinți sau puteți intra în reacție ambele lichide direct fără descompunerea prealabilă a peroxidului de hidrogen. A doua metodă este mai ușor de instalat mecanic, dar poate fi dificil să se asigure aprinderea, precum și o ardere uniformă și completă. În orice caz, energia sau forța sunt create de expansiunea gazelor fierbinți. Tipuri diferite motoarele rachete bazate pe acțiunea peroxidului de hidrogen și utilizate în Germania în timpul celui de-al doilea război mondial sunt descrise în detaliu de Walter, care a fost direct implicat în dezvoltarea multor tipuri de aplicații militare ale peroxidului de hidrogen în Germania. Materialul publicat de el este, de asemenea, ilustrat de o serie de desene și fotografii.

acțiunea unui puternic catalizator. O parte din zecimile de cianură de potasiu distruge aproape complet efectul catalitic al platinei. Descompunerea peroxidului și a altor substanțe încetinește brusc: disulfură de carbon, stricnină, acid fosforic, fosfat de sodiu, iod.

Multe proprietăți ale peroxidului de hidrogen au fost studiate în detaliu, dar există unele care rămân încă un mister. Dezvăluirea secretelor ei a avut, de asemenea, o importanță practică imediată. Înainte de utilizarea pe scară largă a peroxidului, a trebuit rezolvată o veche dispută: ce este peroxidul - un exploziv care este gata să explodeze la cel mai mic șoc sau un lichid inofensiv care nu necesită măsuri de precauție în manipulare?

Peroxidul de hidrogen chimic pur este o substanță foarte stabilă. Dar, atunci când este contaminat, începe să se descompună rapid. Și chimiștii le-au spus inginerilor: puteți transporta acest lichid pe orice distanță, aveți nevoie doar de un singur lucru pentru a-l păstra curat. Dar la urma urmei, se poate murdări pe drum sau în timpul depozitării, ce să faci atunci? Chimiștii au răspuns la această întrebare: adăugați o cantitate mică de stabilizatori, otrăvitoare catalizatoare.

Odată, în timpul celui de-al doilea război mondial, a avut loc un astfel de incident. La gară era un rezervor de apă oxigenată. Din motive necunoscute, temperatura lichidului a început să crească, ceea ce însemna că o reacție în lanț începuse deja și o explozie amenință. Rezervorul a fost udat cu apă rece, iar temperatura peroxidului de hidrogen a crescut constant. Apoi, mai mulți litri dintr-o soluție apoasă slabă de acid fosforic au fost turnate în rezervor. Și temperatura a scăzut rapid. Explozia a fost prevenită.

Substanță clasificată

Cine nu a văzut cilindrii din oțel vopsit în albastru care transportă oxigen? Dar puțini oameni știu cât de neprofitabil este un astfel de transport. Cilindrul conține puțin mai mult de opt kilograme de oxigen (6 metri cubi), iar un singur cilindru cântărește peste șaptezeci de kilograme. Astfel, aproximativ 90 / o încărcătură inutilă trebuie transportată.

Este mult mai profitabil transportul oxigenului lichid. Faptul este că oxigenul este stocat într-un cilindru sub o presiune ridicată de 150 de atmosfere, astfel încât pereții săi sunt destul de puternici și groși. Vasele pentru transportul oxigenului lichid au pereți mai subțiri și greutate mai mică. Dar atunci când transportă oxigen lichid, acesta se evaporă constant. În vasele mici, 10-15% din oxigen se evaporă pe zi.

Peroxidul de hidrogen combină beneficiile oxigenului comprimat și al oxigenului lichid. Aproape jumătate din greutatea peroxidului este oxigen. Pierderile de peroxid în timpul depozitării corespunzătoare sunt nesemnificative - 1% pe an. Peroxidul mai are un avantaj. Oxigenul comprimat trebuie pompat în cilindri folosind compresoare puternice. Peroxidul de hidrogen este ușor și simplu turnat în vase.

Dar oxigenul din peroxid este mult mai scump decât oxigenul comprimat sau lichid. Utilizarea peroxidului de hidrogen este justificată numai acolo unde este cazul

câștigurile de eficiență se retrag în fundal, unde principalul lucru este compactitatea și greutatea redusă. În primul rând, acest lucru se aplică avioanelor cu reacție.

În timpul celui de-al doilea război mondial, numele „peroxid de hidrogen” a dispărut din lexiconul statelor beligerante. În documentele oficiale, această substanță a început să fie numită: ingolină, componenta T, renală, aurol, heprol, subsidol, timol, oxilină, neutralină. Și doar câțiva știau asta

toate acestea sunt pseudonime ale peroxidului de hidrogen, denumirile clasificate ale acestuia.

Ce a făcut ca peroxidul de hidrogen să fie clasificat?

Faptul este că a început să fie utilizat în motoare cu jet de lichid - motoare cu rachete cu propulsie lichidă. Oxigenul pentru aceste motoare este depozitat sub formă lichefiată sau sub formă de compuși chimici. Acest lucru face posibilă furnizarea unei cantități foarte mari de oxigen pe unitate de timp în camera de ardere. Aceasta înseamnă că este posibilă creșterea puterii motorului.

Primul avion de luptă cu lichid motoare cu reactie a apărut în 1944. Alcoolul din lemn amestecat cu hidrat de hidrazină a fost folosit ca combustibil, iar 80% peroxid de hidrogen a fost utilizat ca agent oxidant.

Peroxidul a fost folosit și în rachetele cu rază lungă de acțiune pe care germanii le-au tras la Londra în toamna anului 1944. Motoarele acestor cochilii funcționau cu alcool etilic și oxigen lichid. Dar și coaja conținea motor auxiliar care conducea pompele de combustibil și de oxidare. Acest motor - o turbină mică - funcționa pe peroxid de hidrogen, mai precis, pe un amestec de abur-gaz format în timpul descompunerii peroxidului. Puterea sa era de 500 de litri. cu. este mai mult decât puterea a 6 motoare de tractoare.

Peroxidul funcționează pentru oameni

Dar utilizarea cu adevărat răspândită a peroxidului de hidrogen găsită în anii postbelici. Este dificil să se numească o astfel de ramură a tehnologiei în care peroxidul de hidrogen sau derivații săi: sodiu, potasiu, peroxid de bariu nu ar fi utilizat (a se vedea a 3-a pagină a copertei acestui număr al revistei).

Chimiștii folosesc peroxidul ca catalizator în producția multor materiale plastice.

Constructorii folosesc peroxid de hidrogen pentru a obține beton poros, așa-numitul beton celular. Pentru aceasta, peroxidul se adaugă la masa betonului. Oxigenul format în timpul descompunerii sale pătrunde în beton și se obțin bule. Un metru cub de astfel de beton cântărește aproximativ 500 kg, adică este de două ori mai ușor decât apa. Betonul celulat este un material izolant excelent.

În industria cofetăriei, peroxidul de hidrogen îndeplinește aceeași funcție. Doar în loc de o masă de beton, umflă aluatul, înlocuind perfect sifonul.

În medicină, apa oxigenată a fost folosită mult timp ca dezinfectant. Chiar și pasta de dinți pe care o folosiți conține peroxid: elimină germenii din cavitatea bucală. Mai recent, derivații săi - peroxizii solizi - au găsit o nouă aplicație: o tabletă din aceste substanțe, de exemplu, aruncată într-o baie de apă, o face „oxigenată”.

În industria textilă, țesăturile sunt albite folosind peroxid, în industria alimentară - grăsimi și uleiuri, în industria hârtiei - lemn și hârtie, în industria de rafinare a petrolului, se adaugă peroxid la motorină: îmbunătățește calitatea combustibilului etc. .

Peroxizii solizi sunt folosiți în costume de scufundări și măști izolatoare de gaze. Prin absorbția dioxidului de carbon, peroxizii eliberează oxigenul necesar pentru respirație.

În fiecare an, peroxidul de hidrogen cucerește din ce în ce mai multe domenii noi de aplicare. Până nu demult, era considerat neeconomic să folosești peroxid de hidrogen în sudură. La urma urmei, în practica de reparații, există și cazuri în care volumul de lucru este mic, iar mașina spartă este situată undeva într-o zonă îndepărtată sau inaccesibilă. Apoi, în loc de un generator voluminos de acetilenă, sudorul ia un rezervor mic de benzină și, în loc de o sticlă grea de oxigen, un traductor portabil. Peroxidul de hidrogen, turnat în acest dispozitiv, este alimentat automat într-o cameră cu plasă argintie, se descompune, iar oxigenul eliberat merge la sudare. Întreaga instalație este găzduită într-o valiză mică. Este simplu și convenabil

Noi descoperiri în chimie se fac într-adevăr într-o atmosferă nu prea festivă. În partea de jos a eprubetei, în ocularul unui microscop sau într-un creuzet fierbinte, apare o mică bucată, poate o picătură, poate un bob dintr-o substanță nouă! Și numai un chimist este capabil să discearnă proprietățile sale minunate. Dar tocmai în asta constă adevărata poveste de chimie - să prezică viitorul unei substanțe nou descoperite!

Autorul ar dori să dedice acest studiu unei substanțe cunoscute. Substanța care i-a dat lumii Marilyn Monroe și fire albe, antiseptice și agenți de spumare, lipici epoxidic și un reactiv pentru determinarea sângelui și chiar folosit de acvaristi pentru a reîmprospăta apa și a curăța acvariul. Vorbim despre peroxid de hidrogen, mai exact, despre un aspect al utilizării sale - despre cariera sa militară.

Dar, înainte de a continua cu partea principală, autorul ar dori să clarifice două puncte. Primul este titlul articolului. Au fost multe opțiuni, dar în cele din urmă s-a decis folosirea titlului uneia dintre publicațiile scrise de inginerul-căpitan de rangul II L.S. Shapiro, fiind cel mai clar care întrunește nu numai conținutul, ci și circumstanțele care însoțesc introducerea peroxidului de hidrogen în practica militară.

În al doilea rând, de ce a fost autorul interesat de această substanță anume? Sau mai bine zis, cât de exact l-a interesat? În mod ciudat, soarta sa complet paradoxală în domeniul militar. Lucrul este că peroxidul de hidrogen are un întreg set de calități care, s-ar părea, i-au promis o strălucită carieră militară. Și, pe de altă parte, toate aceste calități s-au dovedit a fi complet inaplicabile pentru utilizarea ei ca aprovizionare militară. Ei bine, nu este ca și cum ar fi numit complet inutilizabil - dimpotrivă, a fost folosit și destul de larg. Dar, pe de altă parte, nimic extraordinar nu a ieșit din aceste încercări: peroxidul de hidrogen nu se poate lăuda cu o experiență atât de impresionantă precum nitrații sau hidrocarburile. S-a dovedit a fi vina ... Totuși, să nu ne grăbim. Să ne uităm doar la unele dintre cele mai interesante și dramatice momente ale peroxidului militar, iar fiecare dintre cititori își va trage propriile concluzii. Și întrucât fiecare poveste are propriul său început, vom face cunoștință cu circumstanțele nașterii eroului poveștii.

Deschiderea profesorului Tenar ...

În afara ferestrei era o zi limpede și geroasă din decembrie, în 1818. Un grup de studenți la chimie de la Ecole Polytechnique Paris au umplut în grabă auditoriul. Nu au existat oameni care să fi dorit să rateze prelegerea celebrului profesor al școlii și a celebrului Sorbona (Universitatea din Paris) Jean Louis Thénard: fiecare dintre cursurile sale a fost o călătorie neobișnuită și interesantă în lumea științei uimitoare. Așa că, deschizând ușa, profesorul a intrat în sală cu un mers ușor izvorât (un tribut adus strămoșilor gasconi).

Din obișnuință, dând din cap către public, s-a dus repede la masa lungă de demonstrație și i-a spus ceva bătrânului Lesho. Apoi, ridicându-se la amvon, s-a uitat în jurul elevilor și a început în liniște:

Când un marinar strigă „Pământ!” Din catargul frontal al unei fregate, iar căpitanul vede mai întâi un țărm necunoscut printr-un telescop, acesta este un moment extraordinar în viața unui navigator. Dar nu este momentul în care un chimist descoperă mai întâi particule dintr-o substanță nouă, până acum necunoscută, în fundul balonului, nu este la fel de grozav?

Thenar părăsi pupitrul și se îndreptă spre masa demonstrativă, pe care Lesho pusese deja un dispozitiv simplu.

Chimia iubește simplitatea, a continuat Tenar. - Amintiți-vă acest lucru, domnilor. Există doar două vase de sticlă, unul exterior și unul interior. Există zăpadă între ele: noua substanță preferă să apară la temperaturi scăzute. Acid sulfuric diluat 6% este turnat în vasul interior. Acum este aproape la fel de rece ca zăpada. Ce se întâmplă dacă scap un vârf de oxid de bariu în acid? Acidul sulfuric și oxidul de bariu vor da apă inofensivă și un precipitat alb - sulfat de bariu. Toata lumea stie asta.

H 2 SO4 + BaO = BaSO4 + H2 O

Publicul a fost atât de liniștit încât s-a auzit clar respirația grea a frigului lui Lesho. Thenar, amestecând ușor acidul cu o tijă de sticlă, încet, bob cu bob, a turnat peroxid de bariu în vas.

Vom filtra sedimentul, sulfatul de bariu obișnuit, - a spus profesorul, turnând apă din vasul interior într-un balon.

H 2 SO4 + BaO2 = BaSO4 + H2 O2

Aceasta este apă specială. Conține de două ori mai mult oxigen decât de obicei. Apa este oxid de hidrogen, iar acest lichid este peroxid de hidrogen. Dar îmi place un alt nume - „apă oxidată”. Și de drept ca pionier, prefer acest nume.

Când un navigator descoperă un ținut necunoscut, el știe deja: într-o zi vor crește orașe pe el, vor fi așezate drumuri. Noi, chimiștii, nu putem fi niciodată siguri de soarta descoperirilor noastre. Ce urmează pentru o nouă substanță într-un secol? Poate aceeași utilizare pe scară largă ca acidul sulfuric sau clorhidric. Sau poate uitarea completă - ca inutilă ...

Publicul a strigat.

Dar Tenar a continuat:

Și totuși sunt încrezător în marele viitor al „apei oxidate”, deoarece conține o cantitate mare de „aer dătător de viață” - oxigen. Și cel mai important, se evidențiază foarte ușor din astfel de apă. Numai acest lucru creează încredere în viitorul „apei oxidate”. Agricultură și meșteșuguri, medicină și fabricație și nici nu știu încă unde va fi folosită „apa oxidată”! Ceea ce încă se potrivește în balon astăzi poate izbucni mâine în fiecare casă cu putere.

Profesorul Tenar părăsi încet lutru.

Un visător parizian naiv ... Un umanist convins, Thénard a crezut întotdeauna că știința ar trebui să aducă beneficii omenirii, făcând viața mai ușoară și făcând-o mai ușoară și mai fericită. Chiar având în mod constant în fața lui exemple de natură direct opusă, el a crezut ferm într-un mare și liniștit viitor al descoperirii sale. Uneori începi să crezi în adevărul afirmației „Fericirea este în ignoranță” ...

Cu toate acestea, începutul carierei cu peroxid de hidrogen a fost destul de pașnic. Lucra în mod regulat în fabrici de textile, înălbind fire și lenjerie; în laboratoare, oxidând molecule organice și ajutând la obținerea de noi substanțe care nu există în natură; a început să stăpânească secțiile medicale, stabilindu-se cu încredere ca antiseptic local.

Dar curând a devenit clar că unele laturile negative, dintre care s-a dovedit a fi o stabilitate scăzută: ar putea exista doar în soluții cu o concentrație relativ scăzută. Și, ca de obicei, deoarece concentrația nu vi se potrivește, trebuie crescută. Și așa a început ...

... și descoperirea inginerului Walter

Anul 1934 în istoria europeană a fost marcat de destul de multe evenimente. Unii dintre ei au entuziasmat sute de mii de oameni, alții au trecut liniștiți și neobservați. Primul, desigur, poate fi atribuit apariției în Germania a termenului „știință ariană”. Cât despre al doilea, a fost dispariția bruscă din presa deschisă a tuturor referințelor la peroxidul de hidrogen. Motivele acestei ciudate pierderi au devenit clare numai după înfrângerea zdrobitoare a „Reichului milenar”.

Totul a început cu o idee care a venit în fruntea lui Helmut Walter, proprietarul unei mici fabrici din Kiel pentru producția de instrumente de precizie, echipamente de cercetare și reactivi pentru institutele germane. Era un om capabil, erudit și, mai important, întreprinzător. El a observat că peroxidul de hidrogen concentrat poate persista destul de mult timp în prezența chiar și a unor cantități mici de substanțe stabilizatoare, cum ar fi, de exemplu, acidul fosforic sau sărurile acestuia. Acidul uric sa dovedit a fi un stabilizator deosebit de eficient: 1 g de acid uric a fost suficient pentru a stabiliza 30 de litri de peroxid foarte concentrat. Dar introducerea altor substanțe, catalizatori de descompunere, duce la o descompunere violentă a substanței cu eliberarea unei cantități mari de oxigen. Astfel, a apărut perspectiva tentantă de a reglementa procesul de degradare cu substanțe chimice destul de ieftine și simple.

În sine, toate acestea au fost cunoscute de mult timp, dar, pe lângă aceasta, Walter a atras atenția asupra celeilalte părți ale procesului. Descompunerea peroxidului

2 H 2 O2 = 2 H2 O + O2

Chila a fost un avanpost al construcției submarine germane, iar Walter a fost capturat de ideea unui motor submarin cu peroxid de hidrogen. A atras prin noutatea sa și, în plus, inginerul Walter era departe de a fi nemerceniar. El a înțeles perfect că în condițiile unei dictaturi fasciste, cea mai scurtă cale spre prosperitate a fost să lucreze pentru departamentele militare.

Deja în 1933, Walter a întreprins independent un studiu al potențialului energetic al soluțiilor de H 2 O2... El a realizat un grafic al dependenței principalelor caracteristici termofizice de concentrația soluției. Și asta am aflat.

Soluții conținând 40-65% H 2 O2 descompunându-se, acestea se încălzesc vizibil, dar nu sunt suficiente pentru formarea gazului presiune ridicata... Când descompunem soluții mai concentrate, se eliberează mult mai multă căldură: toată apa se evaporă fără reziduuri, iar energia reziduală este consumată complet pentru încălzirea gazului de abur. Și ceea ce este, de asemenea, foarte important; fiecare concentrație corespundea unei cantități strict definite de căldură degajată. Și o cantitate strict definită de oxigen. Și, în cele din urmă, al treilea - chiar și peroxidul de hidrogen stabilizat se descompune aproape instantaneu sub acțiunea permanganatelor de potasiu KMnO 4 sau calciu Ca (MnO 4 )2 .

Walter a putut vedea absolut zonă nouă utilizarea unei substanțe cunoscută de peste o sută de ani. Și a studiat această substanță din punctul de vedere al utilizării intenționate. Când și-a adus considerațiile în cele mai înalte cercuri militare, a fost primit un ordin imediat: clasificarea a tot ceea ce este cumva legat de peroxidul de hidrogen. De acum înainte, documentația tehnică și corespondența includeau „aurol”, „oxilină”, „combustibil T”, dar nu binecunoscutul peroxid de hidrogen.

Diagrama schematică a unei centrale cu turbină cu abur-gaz care funcționează pe un ciclu „rece”: 1 - elice; 2 - reductor; 3 - turbină; 4 - separator; 5 - camera de descompunere; 6 - supapă de control; 7- pompă electrică de soluție de peroxid; 8 - recipiente elastice de soluție de peroxid; 9 - supapă de reținere pentru îndepărtarea peste bord a produselor de descompunere a peroxidului.

În 1936, Walter a prezentat prima instalație conducerii flotei de submarine, care a funcționat pe principiul indicat, care, în ciuda febră mare, a primit numele „rece”. Turbina compactă și ușoară a dezvoltat 4000 CP la stand, satisfăcând pe deplin așteptările designerului.

Produsele reacției de descompunere a unei soluții foarte concentrate de peroxid de hidrogen au fost introduse într-o turbină, care a rotit o elice printr-o cutie de viteze de reducere și apoi a fost dusă la bord.

În ciuda simplității evidente a unei astfel de soluții, au existat probleme însoțitoare (și cum ne putem descurca fără ele!). De exemplu, s-a constatat că praful, rugina, alcalii și alte impurități sunt, de asemenea, catalizatori și accelerează dramatic (și mult mai rău - imprevizibil) descompunerea peroxidului, creând astfel un pericol de explozie. Prin urmare, pentru depozitarea soluției de peroxid s-au folosit recipiente elastice din material sintetic. S-a planificat plasarea unor astfel de containere în afara unui corp solid, ceea ce a făcut posibilă utilizarea eficientă a volumelor libere ale spațiului interbody și, în plus, crearea unei ape de izolare a soluției de peroxid în fața pompei unitare datorită presiunii apei de mare.

Dar cealaltă problemă s-a dovedit a fi mult mai complicată. Oxigenul conținut în gazele de eșapament este destul de slab solubil în apă și a trădat locația bărcii, lăsând o urmă de bule la suprafață. Și asta în ciuda faptului că gazul „inutil” este o substanță vitală pentru o navă concepută să rămână la adâncime cât mai mult timp posibil.

Ideea utilizării oxigenului ca sursă de oxidare a combustibilului a fost atât de evidentă, încât Walter a început un proiect paralel al unui motor cu ciclu fierbinte. În această variantă, combustibilul organic a fost furnizat în camera de descompunere, care a fost arsă în oxigen neutilizat anterior. Puterea instalației a crescut brusc și, în plus, urmele au scăzut, deoarece produsul de ardere - dioxidul de carbon - se dizolvă mult mai bine decât oxigenul din apă.

Walter a fost conștient de neajunsurile procesului „rece”, dar a suportat-o, întrucât a înțeles că într-un sens constructiv, o astfel de centrală ar fi incomparabil mai simplă decât cu un ciclu „fierbinte”, ceea ce înseamnă că puteți o barcă mult mai rapidă și demonstrează avantajele sale ...

În 1937, Walter a raportat rezultatele experimentelor sale conducerii marinei germane și i-a asigurat pe toți de posibilitatea de a crea submarine cu instalații de turbină cu abur-gaz cu o viteză scufundată fără precedent de peste 20 de noduri. În urma întâlnirii, s-a decis crearea unui submarin experimental. În procesul proiectării sale, au fost rezolvate probleme legate nu numai de utilizarea unei centrale neobișnuite.

Deci, viteza de proiectare a cursului subacvatic a făcut ca contururile corpului utilizate anterior să fie inacceptabile. Aici marinarii au fost ajutați de producătorii de aeronave: mai multe modele ale corpului au fost testate într-un tunel de vânt. În plus, pentru a îmbunătăți controlabilitatea, am folosit cârme duble modelate pe cârmele avionului Junkers-52.

În 1938, primul submarin experimental din lume cu o centrală electrică cu apă oxigenată cu o deplasare de 80 de tone, denumit V-80, a fost depus la Kiel. Testele efectuate în 1940 au uluit literalmente - o turbină relativ simplă și ușoară, cu o capacitate de 2000 CP. a permis submarinului să dezvolte o viteză de 28,1 noduri sub apă! Este adevărat, o astfel de viteză fără precedent trebuia plătită cu o gamă de croazieră nesemnificativă: rezervele de peroxid de hidrogen erau suficiente pentru o oră și jumătate până la două ore.

Pentru Germania în timpul celui de-al doilea război mondial, submarinele erau strategice, deoarece doar cu ajutorul lor a fost posibil să provoace daune tangibile economiei Angliei. Prin urmare, deja în 1941, a început dezvoltarea și apoi construirea submarinului V-300 cu o turbină cu abur-gaz care funcționează pe un ciclu „fierbinte”.

Diagrama schematică a unei centrale cu turbină cu abur-gaz care funcționează pe un ciclu "fierbinte": 1 - elice; 2 - reductor; 3 - turbină; 4 - motor electric cu canotaj; 5 - separator; 6 - camera de ardere; 7 - dispozitiv de aprindere; 8 - supapa conductei de aprindere; 9 - camera de descompunere; 10 - supapă pentru pornirea injectoarelor; 11 - comutator cu trei componente; 12 - regulator cu patru componente; 13 - pompă pentru soluție de peroxid de hidrogen; 14 - pompa de combustibil; 15 - pompă de apă; 16 - răcitor de condens; 17 - pompa de condens; 18 - condensator de amestecare; 19 - colector de gaze; 20 - compresor de dioxid de carbon

Barca V-300 (sau U-791 - a primit o astfel de scrisoare-denumire digitală) avea două sisteme de propulsie(mai exact, trei): o turbină cu gaz Walter, motoare diesel și electrice. Un astfel de hibrid neobișnuit a apărut ca urmare a înțelegerii faptului că turbina este, de fapt, un motor post-arzător. Consumul ridicat de componente de combustibil a făcut-o pur și simplu neeconomică pentru realizarea unor treceri lungi „inactive” sau „ascunderea” liniștită pe navele inamice. Dar era pur și simplu indispensabilă pentru a părăsi rapid poziția de atac, pentru a schimba locul atacului sau alte situații când „mirosea a prăjit”.

U-791 nu a fost niciodată finalizat, dar a pus imediat patru submarine experimentale de luptă din două serii - Wa-201 (Wa - Walter) și Wk-202 (Wk - Walter Krupp) ale diferitelor firme de construcții navale. În ceea ce privește centralele lor electrice, acestea erau identice, dar difereau în ceea ce privește penajul de la pupă și unele elemente ale conturului cabinei și ale corpului navei. În 1943, au început testele lor, care au fost dificile, dar până la sfârșitul anului 1944. toate majore probleme tehnice erau în urmă. În special, U-792 (seria Wa-201) a fost testat pentru întreaga gamă de croazieră, când, având o sursă de 40 de tone de peroxid de hidrogen, a trecut sub arzător timp de aproape patru ore și jumătate și a menținut o viteză de 19,5 noduri timp de patru ore.

Aceste cifre au uimit atât de mult conducerea Kriegsmarine încât, fără a aștepta finalizarea testelor submarinelor experimentale, în ianuarie 1943 industriei i sa dat ordin să construiască 12 nave din două serii - XVIIB și XVIIG simultan. Cu o deplasare de 236/259 tone, aveau o unitate diesel-electrică cu o capacitate de 210/77 CP, ceea ce făcea posibilă deplasarea cu o viteză de 9/5 noduri. În caz de necesitate de luptă, au fost pornite două PGTU-uri capacitate totală 5000 CP, ceea ce a permis dezvoltarea unei viteze subacvatice de 26 de noduri.

Figura, schematic, fără a observa scara, arată dispozitivul unui submarin cu un PGTU (este prezentată una dintre cele două astfel de instalații). Unele denumiri: 5 - cameră de ardere; 6 - dispozitiv de aprindere; 11 - camera de descompunere a peroxidului; 16 - pompă cu trei componente; 17 - pompa de combustibil; 18 - pompă de apă (conform materialelor http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/korabli_vmf_velikoy_otechestvennoy_voynyi_1972/v_nadejde_na_totalnuyu_voynu)

Pe scurt, lucrarea PSTU arată astfel. S-a folosit o pompă cu acțiune triplă pentru alimentare combustibil diesel, apă oxigenată și apă pură printr-un regulator cu 4 poziții pentru alimentarea amestecului în camera de ardere; când pompa funcționează la 24000 rpm. alimentarea cu amestec a atins următoarele volume: combustibil - 1.845 metri cubi / oră, peroxid de hidrogen - 9.5 metri cubi / oră, apă - 15.85 metri cubi / oră. Dozarea acestor trei componente ale amestecului a fost efectuată folosind un regulator cu 4 poziții al alimentării cu amestec într-un raport de greutate de 1: 9: 10, care a reglat și a patra componentă - apa de mare, care compensează diferența de greutate de apa oxigenata si apa din camerele de control. Elementele de comandă ale regulatorului cu 4 poziții au fost acționate de un motor electric de 0,5 CP. și a furnizat debitul necesar al amestecului.

După regulatorul cu 4 poziții, peroxidul de hidrogen a intrat în camera de descompunere catalitică prin găurile din capacul acestui dispozitiv; pe sita căreia se afla un catalizator - cuburi ceramice sau granule tubulare de aproximativ 1 cm lungime, impregnate cu o soluție de permanganat de calciu. Gazul de abur a fost încălzit la o temperatură de 485 grade Celsius; 1 kg de elemente catalizatoare au trecut până la 720 kg de peroxid de hidrogen pe oră la o presiune de 30 de atmosfere.

După camera de descompunere, a intrat într-o cameră de ardere de înaltă presiune din oțel întărit puternic. Șase duze serveau drept canale de intrare, ale căror găuri laterale serveau pentru trecerea aburului și gazului, iar cea centrală pentru combustibil. Temperatura din partea superioară a camerei a atins 2000 de grade Celsius, iar în partea inferioară a camerei a scăzut la 550-600 de grade datorită injecției de apă pură în camera de ardere. Gazele rezultate au fost furnizate turbinei, după care amestecul abur-gaz uzat a pătruns în condensatorul instalat pe carcasa turbinei. Cu ajutorul unui sistem de răcire a apei, temperatura amestecului la ieșire a scăzut la 95 de grade Celsius, condensul a fost colectat în rezervorul de condens și, cu ajutorul unei pompe de extracție a condensului, a intrat în frigiderele cu apă de mare, care foloseau apă de mare pentru răcire când barca se deplasa sub apă. Ca urmare a trecerii prin frigidere, temperatura apei rezultate a scăzut de la 95 la 35 de grade Celsius și a revenit prin conductă ca apă curată pentru camera de ardere. Resturile amestecului abur-gaz sub formă de dioxid de carbon și abur sub o presiune de 6 atmosfere au fost preluate din rezervorul de condensat de un separator de gaze și îndepărtate la bord. Dioxidul de carbon s-a dizolvat relativ repede în apa de mare fără a lăsa o urmă vizibilă la suprafața apei.

După cum puteți vedea, chiar și într-o prezentare atât de populară, PSTU nu arată dispozitiv simplu, care a necesitat implicarea unor ingineri și muncitori cu înaltă calificare pentru construcția sa. Construcția submarinelor de la PSTU a fost efectuată într-o atmosferă de secret absolut. Un cerc strict de persoane era permis pe nave conform listelor convenite în autoritățile superioare ale Wehrmacht-ului. La punctele de control erau jandarmi deghizați în pompieri ... În același timp, capacitățile de producție au fost mărite. Dacă în 1939 Germania a produs 6.800 de tone de peroxid de hidrogen (în termeni de soluție de 80%), atunci în 1944 - deja 24.000 de tone și s-au construit capacități suplimentare pentru 90.000 de tone pe an.

Încă nu are submarine de luptă depline de la PSTU, nu are experiență în utilizarea lor de luptă, Marele Amiral Doenitz a transmis:

Va veni ziua când voi declara un nou război submarin asupra lui Churchill. Flota submarină nu a fost distrusă de grevele din 1943. Este mai puternic decât înainte. 1944 va fi un an dificil, dar un an care va aduce un mare succes.

Mă întreb dacă Karl Doenitz și-a amintit aceste promisiuni puternice în acei 10 ani pe care i-a trebuit să se afle în închisoarea Spandau prin verdictul Tribunalului de la Nürnberg?

Finalul acestor submarine promițătoare s-a dovedit a fi deplorabil: pentru tot timpul, doar 5 (conform altor surse - 11) au fost construite de la Walter PSTU, dintre care doar trei au fost testate și au fost înscrise în forța de luptă a flotei. Fără un echipaj, fără a face o singură ieșire de luptă, au fost inundați după predarea Germaniei. Două dintre ele, aruncate într-o zonă superficială din zona de ocupație britanică, au fost ulterior ridicate și transportate: U-1406 în Statele Unite și U-1407 în Marea Britanie. Acolo, experții au studiat cu atenție aceste submarine, iar britanicii au efectuat chiar teste pe teren.

Moștenirea nazistă în Anglia ...

Barcile lui Walter transportate în Anglia nu au fost casate. Dimpotrivă, experiența amară a ambelor războaie mondiale trecute pe mare a insuflat britanicilor convingerea priorității necondiționate a forțelor antisubmarine. Printre altele, Amiralitatea a analizat problema creării unui submarin special antisubmar. Trebuia să-i desfășoare în apropierea bazelor inamice, unde trebuiau să atace submarinele inamice care ieșeau pe mare. Dar pentru aceasta, submarinele antisubmarin trebuiau să posede două calități importante: abilitatea de a rămâne ascuns sub nasul inamicului pentru o lungă perioadă de timp și de a dezvolta viteză mare cel puțin pentru o scurtă perioadă de timp pentru o apropiere rapidă a inamicului și bruscul său atac. Iar germanii le-au oferit un început bun: RPD și o turbină cu gaz. Cea mai mare atenție s-a concentrat asupra Universității Tehnice de Stat din Perm, ca sistem complet autonom, care, în plus, a oferit viteze subacvatice cu adevărat fantastice pentru acea vreme.

U-1407 german a fost escortat în Anglia de echipajul german, care a fost avertizat cu privire la pedeapsa cu moartea în cazul oricărui sabotaj. Helmut Walter a fost dus și acolo. U-1407 restaurat a fost înrolat în Marina sub numele de „Meteorit”. A slujit până în 1949, după care a fost retrasă din flotă și demontată pentru metal în 1950.

Mai târziu, în 1954-55. britanicii au construit două submarine experimentale similare „Explorer” și „Excalibur” după propriul design. Cu toate acestea, modificările au vizat doar aspectul extern și aspectul intern, în ceea ce privește PSTU, acesta a rămas practic în forma sa originală.

Ambele bărci nu au devenit niciodată progenitori ai ceva nou în marina engleză. Singura realizare sunt cele 25 de noduri scufundate obținute în timpul testelor Explorer, care au dat britanicilor o scuză pentru a trâmbița întreaga lume cu privire la prioritatea lor pentru acest record mondial. Prețul acestui disc a fost, de asemenea, unul record: eșecuri constante, probleme, incendii, explozii au dus la faptul că cel mai timpul petrecut în docuri și ateliere în reparații decât în ​​campanii și încercări. Și acest lucru nu ține cont de latura pur financiară: o oră de funcționare a "Explorer" a costat 5.000 de lire sterline, care, la rata respectivă, este egală cu 12,5 kg de aur. Au fost expulzați din flotă în 1962 („Explorer”) și în 1965 („Excalibur”) cu caracteristicile ucigașe ale unuia dintre submarinistii britanici: „Cel mai bun lucru de făcut cu peroxidul de hidrogen este de a atrage potențialii adversari interesați de acesta!”

... și în URSS]
Uniunea Sovietică, spre deosebire de aliați, nu a primit ambarcațiunile XXVI și documentatie tehnicaîn legătură cu aceste evoluții: „aliații” au rămas fideli lor înșiși, ascunzând încă o dată un pic. Dar au existat informații și informații destul de extinse despre aceste noutăți eșuate ale lui Hitler în URSS. Întrucât chimiștii ruși și sovietici au fost întotdeauna în fruntea științei chimice mondiale, decizia de a studia posibilitățile acestora motor interesant pe o bază pur chimică a fost adoptată rapid. Agențiile de informații au reușit să găsească și să adune un grup de specialiști germani care lucraseră anterior în acest domeniu și și-au exprimat dorința de a-i continua pe fostul inamic. În special, o astfel de dorință a fost exprimată de unul dintre adjuncții lui Helmut Walter, un anume Franz Statecki. Statecki și un grup de „informații tehnice” pentru exportul de tehnologie militară din Germania sub conducerea amiralului L.A. Korshunov, a găsit în Germania firma „Bruner-Kanis-Raider”, care era asociată la fabricarea unităților de turbină Walter.

Pentru a copia un submarin german cu centrala electrică a lui Walter, mai întâi în Germania și apoi în URSS sub conducerea A.A. A fost creat „Biroul Antipin” al lui Antipin, o organizație din care, prin eforturile proiectantului-șef de submarine (căpitanul I de rang AA Antipin), s-au format LPMB „Rubin” și SPMB „Malakhit”.

Sarcina biroului a fost studierea și reproducerea realizărilor germanilor în submarine noi (motorină, electrică, cu abur și turbină cu gaz), dar sarcina principală a fost repetarea vitezei submarinelor germane cu ciclul Walter.

Ca rezultat al lucrărilor efectuate, a fost posibilă restaurarea completă a documentației, fabricarea (parțial din germană, parțial din unități nou fabricate) și testarea instalației cu turbină cu abur-gaz a bărcilor germane din seria XXVI.

După aceea, s-a decis construirea unui submarin sovietic cu un motor Walter. Tema dezvoltării submarinelor de la Walter PSTU a fost denumită Proiectul 617.

Alexander Tyklin, descriind biografia lui Antipin, a scris:

„... A fost primul submarin din URSS care a depășit valoarea de 18 noduri a vitezei subacvatice: în decurs de 6 ore, viteza sa subacvatică a fost mai mare de 20 de noduri! Coca a oferit o dublare a adâncimii de scufundare, adică la o adâncime de 200 de metri. Dar principalul avantaj al noului submarin a fost centrala sa electrică, care era o inovație surprinzătoare la acea vreme. Și nu a fost o coincidență faptul că această barcă a fost vizitată de academicieni I.V. Kurchatov și A.P. Aleksandrov - pregătindu-se pentru crearea de submarine nucleare, nu au putut să nu se familiarizeze cu primul submarin din URSS, care avea o instalație de turbină. Ulterior, multe soluții de proiectare au fost împrumutate în dezvoltarea centralelor nucleare ... "

S-99 a fost considerat experimental încă de la început. Pe aceasta, s-a practicat soluția problemelor legate de viteza mare subacvatică: forma corpului navei, controlabilitatea, stabilitatea mișcării. Datele acumulate în timpul funcționării sale au făcut posibilă proiectarea rațională a navelor cu energie nucleară de prima generație.

În 1956 - 1958, proiectul 643 de bărci mari au fost proiectate cu o deplasare de suprafață de 1865 tone și deja cu două PGTU-uri, care trebuiau să ofere bărcii o viteză subacvatică de 22 de noduri. Cu toate acestea, în legătură cu crearea unui proiect de proiectare a primelor submarine sovietice cu centrale nucleare, proiectul a fost închis. Însă studiile ambarcațiunilor PSTU S-99 nu s-au oprit, ci au fost transferate la curentul principal al luării în considerare a posibilității de a utiliza motorul Walter în torpila gigantică T-15 cu sarcină atomică, care era în curs de dezvoltare, propusă de Saharov pentru distrugerea bazelor navale și a porturilor SUA. T-15 trebuia să aibă o lungime de 24 de metri, o rază subacvatică de până la 40-50 mile și să poarte un focos termonuclear capabil să provoace un tsunami artificial să distrugă orașele de coastă din Statele Unite. Din fericire, și acest proiect a fost abandonat.

Pericolul apei oxigenate nu a omis să afecteze marina sovietică. La 17 mai 1959, a avut loc un accident asupra acestuia - o explozie în sala de mașini. Barca în mod miraculos nu a murit, dar restaurarea ei a fost considerată nepotrivită. Barca a fost predată pentru resturi.

În viitor, PSTU nu s-a răspândit în construcția navală submarină, nici în URSS, nici în străinătate. Progresele în domeniul energiei nucleare au făcut posibilă rezolvarea cu succes a problemei motoarelor submarine puternice care nu necesită oxigen.

Va urma…

Ctrl introduce

Văzut Osh S bku Evidențiați textul și apăsați Ctrl + Enter

Peroxidul de hidrogen H 2 O 2 este un lichid limpede, incolor, vizibil mai vâscos decât apa, cu un miros caracteristic, deși slab. Peroxidul de hidrogen anhidru este dificil de obținut și depozitat și este prea scump pentru a fi folosit ca agent de propulsie. În general, costul ridicat este unul dintre principalele dezavantaje ale peroxidului de hidrogen. Dar, în comparație cu alți oxidanți, este mai convenabil și mai puțin periculos de manipulat.
Tendința peroxidului de a se descompune spontan a fost în mod tradițional exagerată. Deși am observat o scădere a concentrației de la 90% la 65% după doi ani de depozitare în sticle de plastic de 1 litru la temperatura camerei, dar în volume mai mari și într-un recipient mai potrivit (de exemplu, într-un butoi de 200 de litri din destul de pur aluminiu) rata de descompunere este 90% -peroxid ar fi mai mică de 0,1% pe an.
Densitatea peroxidului de hidrogen anhidru depășește 1450 kg / m 3, care este mult mai mare decât cea a oxigenului lichid și puțin mai mică decât cea a oxidanților acidului azotic. Din păcate, impuritățile de apă o reduc rapid, astfel încât o soluție de 90% are o densitate de 1380 kg / m 3 la temperatura camerei, dar acesta este încă un indicator foarte bun.
Peroxidul din motoarele cu rachete cu propulsie lichidă poate fi utilizat atât ca combustibil unitar, cât și ca agent oxidant - de exemplu, în tandem cu kerosen sau alcool. Nici kerosenul, nici alcoolul nu se aprind spontan cu peroxid și, pentru a asigura aprinderea, trebuie adăugat la combustibil un catalizator pentru descompunerea peroxidului - atunci căldura degajată este suficientă pentru aprindere. Pentru alcool, un catalizator adecvat este acetat de mangan (II). Pentru kerosen, există și aditivi corespunzători, dar compoziția lor este păstrată secretă.
Utilizarea peroxidului ca combustibil unitar este limitată de caracteristicile sale relativ scăzute de energie. Deci, impulsul specific realizat în vid pentru 85% peroxid este de numai aproximativ 1300 ... 1500 m / s (pentru diferite grade de expansiune), iar pentru 98% - aproximativ 1600 ... 1800 m / s. Cu toate acestea, peroxidul a fost folosit pentru prima dată de americani pentru a orienta vehiculul de coborâre al navei spațiale Mercury, apoi, în același scop, de către proiectanții sovietici de pe nava spațială Soyuz. În plus, peroxidul de hidrogen este utilizat ca combustibil auxiliar pentru a conduce TNA - pentru prima dată pe racheta V-2 și apoi pe descendenții săi, până la R-7. Toate modificările „șapte”, inclusiv cele mai moderne, utilizează în continuare peroxid pentru a conduce THA.
Ca agent oxidant, peroxidul de hidrogen este eficient cu o varietate de combustibili. Deși dă un impuls specific mai mic decât oxigenul lichid, atunci când se utilizează o concentrație mare de peroxid, valorile SI le depășesc pe cele pentru oxidanții acidului azotic cu aceiași combustibili. Dintre toate vehiculele de lansare spațială, doar unul a folosit peroxid (asociat cu kerosen) - British Black Arrow. Parametrii motoarelor sale au fost modesti - AI al motoarelor din prima etapă a depășit ușor 2200 m / s la sol și 2500 m / s în vid, deoarece această rachetă a folosit doar 85% concentrație de peroxid. Acest lucru a fost făcut datorită faptului că peroxidul a fost descompus pe un catalizator de argint pentru a asigura autoaprinderea. Un peroxid mai concentrat ar topi argintul.
În ciuda faptului că interesul pentru peroxid se intensifică din când în când, perspectivele sale rămân slabe. Deci, deși motorul rachetă sovietic RD-502 ( abur combustibil- peroxid plus pentaboran) și a demonstrat un impuls specific de 3680 m / s, a rămas experimental.
În proiectele noastre, ne concentrăm pe peroxid, de asemenea, deoarece motoarele de pe el se dovedesc a fi mai reci decât motoare similare cu aceeași interfață de utilizare, dar pe combustibili diferiți. De exemplu, produsele de ardere ale combustibilului "caramel" au o temperatură cu aproape 800 ° mai mare cu aceeași UI realizată. Acest lucru se datorează cantității mari de apă din produsele de reacție peroxid și, în consecință, greutății moleculare medii scăzute a produselor de reacție.