Советский подводный флот 1922 —1945 гг.: О подводных лодках и подводниках - Морозов М.Э.
ISBN 5-17-034862-2
Скачать (прямая ссылка):
По поручению председателя подводной секции HTKM ВМС А Н. Гарсоева инженер-механик РККФ М.А. Рудницкий обобщил все имевшиеся сведения о единых двигателях. Изучив и проанализировав все известные варианты, он предложил использовать в качестве единого двигателя паротурбинную силовую установку, в топках котлов которой вместо жидкого топлива сжигать алюминий в Pye газообразного кислорода. М.А. Рудницкий обосновывал свое решение тем, что при активном соединении алюминия или магния 1 кислородом выделяется значительное количество тепла и совср-
77
шенно не выделяются вредные для человека газы. Проект был адаптирован к лодке типа «Н» и получил индекс «МТ». Особая сложность установки заключалась в системе подачи порошкообразного топлива и удаления твердых продуктов сгорания из парогенератора. Из-за чрезвычайно высокой в то время стоимости алюминия от разработки проекта пришлось отказаться.
Конструктором В.К. Станкевичем был предложен комплекс, состоящий из паровой турбины и теплового аккумулятора, заполняемого расплавленным алюминием, имеющим температуру плавления около 660°С, кипения — 2500°С, одна тонна алюминия, нагретая до 800"С, выделяет 240 кВт/ч энергии, что в 16 раз больше аккумуляторной батареи. Установка оказалась дорогостоящей, конструктивно трудноисполнимой и малоэффективной. Особую сложность составляла высокая химическая агрессивность расплавленного алюминия.
В тот же период прорабатывались и другие варианты тепловых аккумуляторов, в которых в качестве теплоносителей применялись соли щелочей едкого калия и натрия, соли других, в том числе редкоземельных, элементов, графит. Здесь также основными проблемами были высокая агрессивность компонентов и большой вес самой установки.
Только в 1941 году, после тщательного анализа полученных результатов проработок единых двигателей с паротурбинными установками, от продолжения работ в этом направлении отказались.
Второе направление казалось более перспективным. Еще в 1933 году инженер А.П. Пугач предложил заменить карбюратор бензинового двигателя внутреннего сгорания газовым смесителем с подачей газообразного водорода. Работа двигателя оказалась весьма шумной. Главную проблему составляли взрьгооопасность смеси, представлявшей фактически «гремучий газ», и полная невозможность разместить большой запас водорода на борту лодки в сколько-нибудь приемлемых по массогабаритным параметрам хранилищах.
Инженер E.H. Гурфейн сделал попытку создать «унитарное» топливо, то есть смесь горючего с каким-либо окислителем. К сожалению, составы оказались склонны к самовозгоранию с последующим взрывом.
Была попытка использовать пероксид водорода, но высокая химическая агрессивность, взрывоопасность и сложность регулировки процесса заставили отказаться и от этого направления.
78
С.А. Базилсвский предложил использовать на подлодке чистый кислород в сжиженном виде при атмосферном давлении и температуре 180вС, хранящийся в цистернах. Основная идея заключалась в том, что продукты сгорания любого теплового двигателя содержат углекислоту, водяной пар, азот и избыточный кислород. Если охладить газы, удалить из них воду и углекислоту, довести содержание кислорода до 20—22%, то восстановленную газовую смесь можно вновь использовать для работы двигателя. К весне 1936 года коллектив бюро завершил разработку двух вариантов эскизного проекта двигателя, получившего сокращенное обозначение РЕДО (регенеративный единый двигатель особый). В первом варианте предусматривалось использование паросиловой турбинной установки с высоконапорным котлом типа «Велоко, второй вариант предполагал применение в качестве двигателя любого дизеля.
Принципиальная схема работы установки РЕДО с дизелем выглядела следующим образом. В надводном положении выхлопные газы направлялись в холодильник предварительного охлаждения и отводились за борт; при работе двигателя по замкнутому циклу газы попадали в сепаратор, где отделялась сконденсированная в холодильнике вода, а осушенные газы вновь поступали во всасывающий коллектор дизеля. Избыток продуктов сгорания направлялся через холодильник в сепаратор для удаления водного конденсата. Остаток газообразных продуктов сжимался компрессором до 70— 100 атм и подавался через вымораживающий холодильник в сепаратор, откуда сжиженная углекислота отводилась в емкости для хранения, а очищенная и осушенная газовая смесь направлялась в главный газопровод для дальнейшего использования. Кислород поступал в газообразном виде к диффузору, где смешивался с очищенными газами и поступал во всасывающий коллектор дизеля.
В марте 1936 года на заводе JSfe 196 («Судомех») в Ленинграде смонтировали специальный стенд для испытаний единых двигателей различных конструкций. 01.12.1937 г. начались стендовые испытания установки РЕДО с дизелем 38-КРНС-8 (модификация серийного двигателя 38К-8, 800 л.с, 600 об/мин). До 24.01.1938 г. установка проработала в общей сложности 34 ч 57 мин, из них 22 ч 17 мин в замкнутом цикле. Испытания продолжались более двух лет. Удалось устранить ряд конструктивных недостатков. Самой сложной задачей оказалась регулировка дозирующего кислородного клапана — при увеличении подачи кислорода свыше 22% от газового
