Подводные лодки с воздухонезависимыми силовыми установками в российском и советском флоте
Часть 2. Подводные лодки с парогазовыми турбинами (ПГТУ)
В 1933 году немецкий инженер профессор Гельмут Вальтер (Hellmuth Walter) предложил командованию германского военно-морского флота проект подводной лодки с дизелем замкнутого цикла. Особенностью этого проекта было то, что источником кислорода являлась концентрированная перекись водорода (Н2О2). При разложении с помощью катализатора 1 кг 80% Н2О2 выделяется 0,38 кг кислорода, что достаточно для сжигания 0,1 кг топлива.
В дальнейшем Вальтер решил перейти к применению парогазовых турбин в качестве силовых установок подводных лодок. При этом использовалось свойство перекиси водорода выделять большое количество тепла при разложении (552 ккал/кг для 80% перекиси), образовывая водокислородную парогазовую смесь с температурой около 485 ºС. Эта смесь может непосредственно использоваться в качестве рабочего тела в турбине («холодный» процесс). При «горячем» процессе в парогазовую смесь впрыскивается топливо, которое самовоспламеняется. Температура парогаза повышалась до 2100 ºС, и для его снижения до 550 ºС в камеру сгорания впрыскивалась вода, при этом также почти вдвое увеличивался объем парогазовой смеси, на котором работала турбина.
В 1936 году опытный образец турбины мощностью 4000 л.с., использовавший «горячий» процесс, был построен и испытан на стенде фирмой «Germania Werft». В 1939– 1940 годах эта же фирма построила экспериментальную подводную лодку V80 водоизмещением 80 т с парогазовой турбиной Вальтера мощностью 2000 л.с., использовавшую «холодный» процесс. На испытаниях в Данцигском заливе летом 1940 года V80 достигла невиданной скорости – 28,1 узла.