Díky práci německého Profesora Helmutha Waltera, který se věnoval výzkumu spalování peroxidu vodíku, spatřily světlo světa revoluční ponorky typu XXI a XXIII.



Od roku 1937 do roku 1945 se Helmuth Walter podepsal na 10-ti projektech ponorek, z nichž některé měly konstrukci, jež nebyla nikdy předtím použita.

Helmuth Walter se zabýval výzkumem využití spalování směsi modifikovaného peroxidu vodíku, a to v ponorkách, torpédech, raketách a letadlech (raketové motory a proudové turbíny).
V roce 1933 byly stanoveny požadavky na ponorku dosahující rychlosti pod hladinou 30 uzlů (v době, kdy ponorky dokázaly plout rychlostí do 8-mi uzlů, ještě k tomu velmi krátkodobě!). O rok později byl projekt schválen a to včetně pohonné parní turbíny pracující s 60% peroxidem. O další rok později se již prováděly praktické zkoušky, experimenty se spalováním, vše v Kielu. Světlo světa spatřil i návrh alternativního dieslu s uzavřeným cyklem.
Následující rok 1936 uvedl nové trumfy německého průmyslu ve vzduchu, na souši a samozřejmě i moři. Kromě jiných projektů, jako byla třída kapesních bitevních lodí Deutschland, se událo mnoho i ve vývoji alternativního pohonu pro ponorky. Walter úspěšně vyzkoušel v praxi novou turbínu o síle čtyř tisíc koňských sil, přímý typ bez tepelného výměníku s nekontaminovanými splodinami.

V témže roce, po dosažení předešlých dílčích úspěchů, dostal Helmuth Walter vlastní laboratoře a opustil loděnice Germania Werft. Ke konci roku se mu vyjasnila představa ového trupu s ideálními hydrodynamickými vlastnostmi, navíc umně uzpůsobeného pro potřeby pohonu peroxidovou turbínou. Klasický válcový tlakový trup pro mechanické vybavení a posádku doplňoval malý trup pod ním, který skýtal ochranu přizpůsobivé plastové nádrži na peroxid vodíku. Počáteční specifikace hovořily o pohonu peroxidovou turbínou s 2 000 ks, výtlakem 76 tun, délkou trupu 22 metrů a předpokladem 30-ti uzlové rychlosti a dosahem 50-ti námořních mil. Finální verze byla zadána ke zhotovení roku 1939.
Roku 1940 se konala úvodní plavba nové ponorky, nazvané V80. Spalován byl 80-ti procentní peroxid, uchovávaný v přizpůsobivé plastové nádrži ve spodní části trupu. Peroxid byl, také za pomocí okolního tlaku vody, čerpán turbo čerpadlem (vivinutým v letectví pro proudový Heinkel) do katalyzátoru. Peroxid byl katalizován kameny uloženými v "síťovém" úseku trupu; výsledkem byla parokyslíková směs. Směs dále putovala do odstředivého separátoru prachu a přes ventil do spalovací komory. Reakcí získaná energie se využila v turbíně a spaliny byly v tomto stádiu projektu pouštěny přímo do trupu, narozdíl od zkoušek na pevnině, podle nichž měly být kompresorem vytlačovány ven. Samotná turbína o dvou tisících koňských silách se roztáčela do rychlosti 20 000 otáček za minutu a přes planetovou převodovku poháněla hřídel otáčející se tisíc krát za minutu. Samotný trup nedovoloval velký hloubkový dostup, avšak byl optimalizován pro získání maximální rychlosti, ovladatelnosti, rychlého ponořování a vynořování a výdrž na moři.

Roku 1942 se začalo pracovat na novém projektu V300, prototypu sériové ponorky se šesti torpédomety, technologicky založeném na ponorce V80. Ke stavbě byl zadán prototyp v témže roce jako U 791. Pro negativní postoj k nové nevyzkoušené koncepci trupu měla tato ponorka klasické dva lodní šrouby, poháněné dvěmi turbínami na kombinovaný pohon, tedy umožňující spalování také upraveného klasického paliva. Zálohou byl 150-ti "koňový" diesel a elektromotor o výkonu 75 koní. Výtlak plavidla byl stanovaen na 655 tun, dosahovaná rychlost měla přesahovat 20 uzlů a vládnout mělo ponorce 25 mužů. Ve finální realizaci však byly parametry změněny; dvě turbíny o 2500 koňských silách byly doplněny dvěma 210-ti koňovými diesely a elektromotoru o 75-ti koních. Na základě zkušební ponorky V300 byl vypracován projekt sériové ponorky a zadán dvěma zkušeným loděnicím k výrobě prototypů; ty se však od sebe mírně lišily.
Loděnice Germania Werft realizovaly svou verzi Wk202 (prototypy U792 a U793), zatímco Blohm & Voss verzi Wa201 (U794 a U795). V souvislosti s Dönitzovým postupem do funkce velitele Kriegsmarine a jeho novými kompetencemi bylo rozhodnuto o objednávce dalších předsériových ponorek - B&V měly postavit plavidla U1405 až U1416 tvořící třídu XVII B, Germania Werft trupy U1081 až 1092, představující třídu XVII G. Pohon byl vyzkoušen v květnu roku 1943. První pnorka, U792, byla spuštěna na vodu v září, následována U794 v říjnu. Při prvních zkušebních plavbách byly poháněny elektromotory doplňované diesely, avšak již v prosinci si vedoucí ponorka U792 odbyla panenskou plavbu na pohon peroxidovou turbínou. Přes relativní úspěch si tato ponorka prošla trablemi s netěsnostmi a spalovací komorou, menší havárií a při vlečení do doků na opravu i srážkou.

V roce 44 ponorka tohoto typu uskutečnila padesátiminutovou plavbu, a koncem května sám Dönitz a jeho admirálové navštívili jednu z těchto ponorek. V říjnu byla nová třída zařazena do služby.

Již v říjnu 1942 byly stanoveny specifikace nové třídy XXIII se dvěma šrouby a dvěmi turbínami Walterovy konstrukce, poprvé s kompresí výfukových plynů. Zálohou byl opět diesel o dvou tisících koních a deset krát slabší elektromotor. V květnu 44 po zkušenostech s prototypy byly v konstrukci provedeny změny. Dotklo se to samé koncepce, neboť nový trup měl pouze jediný šroub v ose poháněný jedinou turbínou o 7 500 koních a 600 ks elektromotor. Třída byla pro velké změny přejmenována na XXVI W.

Stejného principu pohonu mělo také torpédo G7ut SteinBarsh dosahující pětačtyřiceti uzlů.

Poslední ponorkou, jež byla konstruována přímo na Walterovu iniciativu byla XXVII F2 Schwertal ovládaná dvěma muži, poháněná evoluční peroxidovou turbínou.

Ponorky s pohonem na modifikace peroxidu vodíku:


Typ V - projekt rychlé ponorky, který nebyl vyráběn
Typ XVII B - dönitzova éra, Blohm & Voss
Typ XVII G - dönitzova éra, Germania Werft
Typ XXII - malá pobřežní ponorka s dvanáctičlennou posádkou. Pohon zajišťovala malá Walterova turbína. Ponorka disponovala třemi torpédomety, z nichž dva byly na přídi. Z více než 70-ti zadaných ponorek byly na vodu spuštěny pouze dvě (U 1153 a U 1154), a to v roce 1943, než padlo rozhodnutí o přednostním vyrábění zavedených klasických typů.
Typ XXIV - projekt velké oceánské ponorky s Walterovou turbínou z první poloviny čtyřicátých let. Ponorka se mírně podobala typu XXI od níž se však lišila třeba svými 10-ti torpédomety. Námořnictvu nebyla předána žádná plavidla tohoto typu.
Typ XXVI W - ponorky tohoto typu měly třiatřiceti člennou posádku, 10 torpédometů a pohon s Walterovou turbínou. Bylo vyrobeno asi sto ponorek a další byly rozestavěny v době ukončení války.
Type XVII B - opět ponorky s Walterovou turbínou, žádná nebyla dokončena a spuštěna na vodu (U 1408, U-1409 a U-1410).Šlo o poměrně malou asi 350-ti tunovou ponorku jež s Walterovým pohonem dosahovala pod hladinou více než dvacetiuzlové rychlosti. Výzborj tvořilo šest torpédometů a posádku 19 mužů. Ačkoli měla tato ponorka větší akční rádius i výdrž pod hladinou než srovnatelné soudobé diesel-elektrické typy a vyvinula i mnohem větší rychlost, bylo nutné pokaždé zajistit doplnění perhydrolu, narozdíl od klasických ponorek, které po vybití bateríí v hloubce je mohly dobít při snorchlování u hladiny.

Type XVII F2 Schwertal


Jeho ponorky měly malý operační rádius a navíc byly navrženy nikoli podle zavedených zvyklostí, ale podle nových poznatků a tím narážely na odpor námořnictva, které hlavně vyžadovalo odzkoušené typy ponorek, zavedené výrobní postupy a dostupné technologie.


--------------------------------------------------------------------------------

Po skončení 2. světové války se u-booty i s výsledky Walterovy práce dostaly do rukou řady mocností, a to včetně pokročilých typů a experimentálních plavidel. Slibným směrem se tak vydaly Spojené státy, Rusko i Británie.

Spojené státy podrobili získané Walterovy ponorky testům v Anapolis v instituci nazývané Navy's Engineering Experimental Station. Do poloviny padesátých let, než byl vývoj vzhledem k orientaci na jaderné ponorky ukončen, vyvinuli i vlastní zmenšený systém instalovaný do experimentální ponorky X-1.

Velká Británie také pracovala na osvojení pohonu AIP a vybavila Waltrovou jednotkou svoji experimentální ponorku HMS Excalibur (též Explorer, bůhvíproč přezdívaný Exploder). Excalibur otestoval tuto koncepci v reálných podmínkách, ale výsledky Královské námořnictvo nenadchly, neboť její vlastnosti neuspokojovaly kladené požadavky.
Na projektech britských ponorek pracovala po skončení války řada inženýrů a konstruktérů z Německa, včetně samotného Waltera, který tam pracoval 3 roky.

Rusko jako jediné experimentuje s AIP systémy již od druhé světové války prakticky bez přerušení až do současnosti, a tak o něm bude široce pojednáno ve třetím pokračování tohoto článku.

Mezi úspěšné se zařadilo i Německo, kde vzniklo konsorcium GSC, tedy German Submarine Consortium. To sdružilo dvě významné loděnice - Kielskou HDW (Howaltswerke-Deutsche Werft) a loděnici Thyssen Nordsee Werke (TNSW) z Emdenu. Podporou jim je i konstrukční kancelář IKL a některé obchodní společnosti. Přibližně od poloviny 80-tých let pracují obě loděnice na pohonu typu AIP pro ponorky, avšak každá jde svou vlastní cestou. Zatímco HDW využívá palivové články s vnitřním spalováním se speciální membránou (PEM), kterou vyvíjí Siemens Electric, a to samozřejmě nejen pro ponorky ale i jako pohon budoucnosti, TNSW se rozhodla pro dieselový pohon s uzavřeným cyklem spalin. Oba typy AIP byly koncem osmdesátých let testovány ve starší ponorce typu 205. Dnes je možné tyto vyspělé jednotky zabudovat i do starších ponorek tak, že se vloží asi 10 metrů dlouhý úsek do původního trupu.


Přes všechny pokroky techniky, kdy se ponorkám s alternativním pohonem prodloužila doba operování v hlubinách a operační rádius přibližně čtyřikrát, nemohly během 60-tých a 70-tých let ještě plnit operační úlohy. Navíc v té době bující počáteční nadšení z jaderného pohonu ponorek naprosto zastínilo možnosti AIP.

V té době se již všechny technicky zdatné a dostatečně silné státy věnovaly vývoji a zavedení jaderného pohonu. Menší státy si však tento vývoj nemohli dovolit nebo neuvažovaly o plném nahrazení všech klasických ponorek jadernými, jako Německo, Švédsko a Francie.

V osmdesátých letech nastal zvrat a ve vývoji AIP se vyčlenilo hned několik směrů, jež tvořily palivové články, jednotka s uzavřeným okruhem spalin, švédský Stirling engine, a parní turbo-elektrický pohon.

První, kdo dotáhl ponorky s na vzduchu nezávislým pohonem do skutečného operačního nasazení a byl je také schopen nabídnout jako hotový a dořešený výrobek i pro export byl švédský výrobce Kockums.



zdroj: http://sub-klub.euweb.cz/



Naposledy upravil Sarroth dne 22. 01. 2008, 03:21, celkově upraveno 4 krát.
_________________

Když vlk tak Grey Wolf