С. Иванов - Германские субмарины Тип XVII Крупным планом
При 4000 об/мин мотор разгонял центробежный насос до 24000 об/мин и подача смеси достигала следующих мощностей:
Топливный насос 1.845 мЗ( 1.69 т декалина)/час
Насос для перекиси водорода 9,5 м³ (2,77 т перекиси)/час
Водяной насос 15,85 мЗ/час
4-х позиционный регулятор подачи смеси фирмы Сименс дозировал три компоненты (топливо, перекись водорода и вода) насосом тройного действия в следующем весовом соотношении: 1:9:10 и регулировал 4-й компонент, который снаружи компенсировал различия веса перекиси водорода и воды в регулирующих камерах поступающей морской водой.
Первоначально па подлодках Wa 201 и WK 202 4-х позиционный регулятор подачи смеси находился перед насосом тройного действия. Четыре счетчика управляли подачей проточных жидкостей с помощью сжатого воздуха и имели регулирующие клапаны для топлива, чистой и морской воды, которые подавались в напорный трубопровод насосом тройного действия. В случае неправильного смешивания и нарушения требуемых пропорций поступающих отдельных компонентов регулирующие клапаны открывались или закрывались.
При первых испытаниях подлодки XVII В возникли проблемы регулировки, что потребовало изменений в конструкции. Поменяли 4-х позиционный регулятор подачи смеси и пасос тройного действия, регуляторы которых стали приводиться в действие электромеханизмом и обеспечивали требуемый расход смеси.
Счетчики текучести обладали вращающимися качающимися шайбами, которые при каждом вращении пропускали только определенную жидкость (например перекись водорода в диапазоне 29- 174 л/мин). После модернизации они были состыкованы с регулирующими клапанами и были установлены прямо над редуктором. Требуемое соотношение компонентов достигалось также крыльчаткой с фильтрующими клапанами. Благодаря соединительному валу, приводимым в действие электромотором 0.5 л.с., она влияла на положение клапанов и тем самым регулировала расход смеси. В каждой камере находился измерительный прибор, который непосредственно показывал состояние текучей массы.
Разделение насосов и регуляторов хотя было конструктивно необходимо, но создало много трудностей при постройке и эксплуатации. Поэтому для этих целей позже был применен продувочный насос, который так же мог дозировать смесь. Он был впервые установлен и испытан на торпеде Вальтера «Штайнвал», которая использовалась после войны на новых подлодках Вальтера.
Деструктор или камера каталитического разложения (фирмы Рурсталь) был камерой высокою давления, на сите которого находился катализатор. Элементы его состояли из керамических кубиков или трубчатых гранул длиной около 1 см, пропитанных раствором перманганата кальция. Перекись водорода поступала через многочисленные отверстия в крышке прибора. Продукт разложения (смесь водяного пара и кислорода) проходил через каменистый слой и нагревался до температуры 485о С. При этом происходил определенный износ элементов катализатора из-за загрязнения газо-паровой смесью, сохранение активности катализатора оставалась главной задачей. I кг элементов катализатора пропускал до 720 кг в час перекиси водорода при давлении 30 атм. После 3-4 часов работы установки требовалась регенерация элементов катализатора.
Камера сгорания (фирмы Рурсталь) состояла из цилиндрической камеры высокого давления из особопрочной закаленной стали. Она имела размеры: высота 80 см, диаметр 35 см. Ежечасно в ней сгорало 35-40 т горючего газа при температуре 550о С и давлении 30 атм. Смесь водяного пара и кислорода поступала через боковые патрубки в кольцевой канал внутри крышки камеры сгорания. Отсюда через 6 отверстий (форсунок) она поступала непосредственно в камеру сгорания. В центре каждой форсунки находилось топливное сопло (жиклёр), через которое в камеру впрыскивалось горючее. Свечи зажигания находились в центре крышки камеры сгорания. Температура в верхней части камеры сгорания достиг ала 2000о С. За счет впрыскивания чистой воды и системы водяного охлаждения температура в нижней части камеры сгорания снижалась до 550-600о С. Вода служила также для охлаждения стенок камеры сгорания и потока горючего газа.
Затем парогазовая смесь поступала на турбину. На подлодках верфи Блом и Фосс была установлена одновальная многоступенчатая турбина производства турбинной фабрики Брюкнер, Капис и Ко (БКС) из Дрездена. На подлодке WK 202 была установлена 4- х ступеначатая турбина с шестерней Кертиса фирмы Крупп-Гсрмания Верфт. Коэффициент полезною действия 14-ступенчатой БКС-турбины был 77%, что было па 14% больше КПД турбины фирмы Крупп-Германия Верфт. Кроме того, она быстрее выходила на полную нагрузку (33 секунды против I минуты).
Ротор турбины мощностью 2500лс. фирмы Брюкнер, Кание и Ко.
Чертёж турбины фирмы Брюкнер, Кание и Ко в разрезе.
Вид на кормовой отсек подлодки U 1409 с демонтированной турбинной установкой. Справа корпус турбины мощностью 2500.л.с., далее редуктор турбины а планетарный редуктор, над ними па потолке механизм маслорадиатора.
Обе турбины имели выходную мощность 2500 л.с. при 14000 об/мин.
Турбина фирмы Крупп-Германия Верфт весила 1200 кг.
Данные БКС-турбины:
Статор:
Первая крыльчатка 104 лопатки размером 17 мм
Последняя крыльчатка 112 лопаток размером 37 мм
Ротор (максимальный диаметр 210 мм):
Первая крыльчатка 104 лопатки размером 19 мм
Последняя крыльчатка 99 лопаток размером 39 мм
Высокое число оборотов турбины дважды снижалось по пути в винту. Сначала это был турбинный редуктор фирмы Канис-Родер с соотношением 3,85:1 и затем – планетарный редуктор фирмы Штокихт с соотношением 6.54:1.
Прибор блокировки воды должен был с помощью сальника герметизировать турбину от излишков воды. Она охлаждалась, очищалась и вновь использовалась в камере сгорания. Цен тробежный насос фирмы Кляйн-Шанцпин мощностью 60 л.с. имел мощность 18-20 м³ в час. Он приводился в действие электродвигателем AEG-AWV 85 мощностью 2,7 квт при 1000 об/мин и напряжении 110 в или 8.8 квт при 2000 об/мин и напряжением 320 в. Позднее было предусмотрено использование ручного вспомогательного насоса для этих целей.
Оригинальный чертёж турбинной установки с редуктором подлодки WK 202.
Чертеж планетарного редуктора в разрезе.
Планетарный редуктор со снятой крышкой.
Размерный эскиз откачивающего насоса тина XVII.
Размерный эскиз насоса для откачки конденсата.
Чертёж конденсатора типа XVII в разрезе.
Конденсатор устанавливался на корпусе турбины, в нем собирался отработанный водяной нар выходящий из турбины. Температура на выходе опускалась до 95о С и вода откачивалась насосом и затем охлаждалась до 35о С и возвращалась по трубопроводу как чистая вода для камеры сгорания.
Холодильники морской воды на Wa 201 состояли из 1100 трубок диаметром 11/14 мм м длиной 3500 мм. Его мощность составляла 900 м³ морской воды в час и 150 м³ конденсата в час.
На XVII В входящая и вытекающая морская вода отбиралась и удалялась 3 соплами на корпусе, находящимися в районе турбинного отсека. При скорости 26 узлов скорость протока воды составляла 2850 м³ в час.
Насос для отбора конденсата фирмы Кляйне-Шанцлин при 3500 об/мин имел мощность 185 м³ в час. Он приводился в действие электродвигателем AEG-AWV 59 мощностью 15,3 л.с.
Газовый сепаратор по давлением 6,8 м³ собирал остатки конденсата из С02 и водяного пара и удалял их за борт. С02 за бортом относительно быстро растворялся в морской воде, не оставляя заметного слсда на поверхности воды. След мог появиться однако при использовании топлива, содержащего свободный азот, например декалина.
Перекись водорода на подлодках Вальтера хранилась в специальных ёмкостях из пластмассы. Этот пластик получали путем прибавки пластификатора в поливинилхлорид (НВХ). Ёмкости изготавливали, используя листы IIBX толщиной 5 мм. Толщина полученного пластика марки «Миполам» составляла 3 мм. Емкости имели горловины для заливки и опоражнивания, их закрепляли с помощью петель на трубчатых тягах. «Миполам» выпускала фирма «Динамит-АГ» (прежде принадлежавшая Альфреду Нобелю и Ко) в Тройсдорфе под Кёльном. На подлодках серии XVII В было установлено четыре труппы ёмкостей: 9 в передней части корпуса и 8 – в задней, всего 6 т перекиси водорода в легком корпусе лодки. Они были отделены от прочного корпуса съёмными пластинами. Подача перекиси осуществлялась благодаря наружному давлению воды, которая сжимала мягкие пластиковые ёмкости до опустошения.
Чертёж электродвигателя АТ 98 подлодки XVII В.
