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第五卷海軍軍艦 沃爾特渦輪機‐‐現代aip的鼻祖
更新時間:2006-8-8 21:14:00 本章字數:2493
沃爾特渦輪機（walter-turbe）可以使潛艇在水下不依賴空氣高速航行並可作為潛艇唯一動力使用，由德國海爾馬特&iddot;沃爾特教授發明和研發。基本原理是以過氧化氫分解產生的氧氣為助燃劑，燃燒生成蒸汽、燃氣混合氣體驅動渦輪機。
沃爾特機的開端
沃爾特是蓋爾馬尼亞船廠的工程師，30年代初期，他開始構思以過氧化氫作為氧氣源的潛艇動力裝置，並向德國海軍當局提交了在柴油機送氣中混入氧氣的水下高速潛艇方案。
當時，化學工業已經能夠製造濃度達80的過氧化氫溶液（為保密匿稱為阿弗羅爾），同時使其分解為水蒸氣和氧氣的觸媒的開發也已成功。1千克的阿弗羅爾分解生成01千克的氧氣，產生552千卡/千克的熱量，燃燒後產生2倍於分解熱的熱量。
之後沃爾特考慮了使用分解熱的簡單構造的渦輪機草案，1934年製成樣機，並向海軍當局申請進行實艇試驗，以不間斷地進行基礎研究。
沃爾特機的組成和特點
主船體下方設定過氧化氫艙，過氧化氫在分解器中透過觸媒分解為氧氣和450c的水蒸氣，送入燃燒室，氧氣和燃料（柴油）燃燒後溫度約為2100c，噴水降溫後形成550c，36個大氣壓的蒸汽、燃氣混合氣體，驅動渦輪帶動減速齒輪箱，進而驅動推進軸。燃氣在水噴射式復水器中分解為清水和二氧化碳，清水冷卻迴圈到燃燒室用於噴射降溫，二氧化碳則排出舷外溶解於海水。
直接推進方式的主機具有構造簡單，容積小而功率大的優點。但透過噴射清水降溫使得熱效率降低，低速時的效率惡化，幾乎不存在經濟航速，嚴重影響了水下航速和續航力以及下潛深度（受排氣壓力影響）。而且為了防止主機艙內高溫一氧化碳洩漏造成傷害，在艇尾要設定無人氣密結構。
沃爾特潛艇的建造
1936年初，蓋爾馬尼亞船廠成功進行了4000馬力的直接推進方式渦輪機的臺架試驗，這年夏天，沃爾特從船廠辭職開辦了沃爾特研究所，繼續推進水下高速潛艇的開發。當時對於沃爾特向海軍當局提交的方案持懷疑態度者居多，但潛艇部隊司令鄧尼茨給予了支援。
1939年初決定建造73噸（水上排水量，下同）的試驗艇v80，翌年在蓋爾馬尼亞船廠建成。該艇安裝了一臺2000馬力渦輪機，是使用燃燒室產生蒸汽、氧氣混合氣體驅動的，試驗中水下航速達到281節，證明瞭沃爾特機作為水下高速潛艇動力的可能性。1942年在蓋爾馬尼亞船廠開始了610噸的試驗艇v300（u-791）的建造，動力方式不變，為2臺2180馬力的渦輪機，單軸，預測水下航速可以達到21節，但在決定建造後述107a型的過程中中止了v300的建造。
由於海軍對開發的消極態度和認為v300的速度不夠，沃爾特於1942年初向鄧尼茨申訴。鄧尼茨一直堅持水下高速潛艇的必要性，因此向海軍總司令提出推進沃爾特潛艇實用化的申請，其結果是由布隆福斯造船廠建造2艘27噸（疑為270噸‐‐譯者注）的實用試驗艇wa201型（u-792，u-793），由蓋爾馬尼亞船廠建造2艘236噸的wk202型（u-794，u-795）。u-792和u-794都採用2臺2500馬力渦輪機驅動單軸，水下航速達24-25節，另外兩艘則改為1臺，水下航速為22節。這四艘艇效能優異，尤其是wa201型。
1942年秋，應鄧尼茨的要求
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