В ближайшем будущем они не могли рассчитывать на атомные подводные лодки, но Янник не был слишком разочарован.
В конце концов, в 21 веке, через десятилетия, не каждая страна будет иметь доступ к ядерным подводным лодкам. Для многих стран существуют непреодолимые технические и финансовые трудности при строительстве атомных подводных лодок. Таким образом, в то время как атомные подводные лодки активно развиваются, подводные лодки с обычными двигателями не уходят со сцены истории. Кроме того, подводные лодки с обычными двигателями больше подходят для операций в открытом море и на мелководье, чем атомные подводные лодки.
Подводная лодка не может долго плавать под водой из-за ограниченной емкости аккумулятора, установленного на лодке, поэтому она должна часто всплывать на поверхность, чтобы «дышать», то есть использовать дизельный двигатель для зарядки аккумулятора в состоянии вентиляции, поэтому ее легко обнаружить противнику. Шум дизеля, заряжающего аккумулятор, также легко обнаруживается гидролокатором и другим гидроакустическим оборудованием. Таким образом, скорость воздействия на подводную лодку значительно увеличивается, что существенно влияет как на скрытность атаки, так и на ее собственную живучесть.
Чтобы решить эту проблему, страны предприняли долгосрочные исследования и усилия, и разработка различных энергоблоков AIP была успешной и начала входить в практическую стадию.
Так называемый AIP — это аббревиатура от «air-independent propulsion device».
Поскольку силовые установки AIP не требуют кислорода для нормальной работы, они могут значительно повысить подводную выносливость подводной лодки после установки, увеличивая время пребывания под водой до 2-3 недель и значительно снижая уровень облучения подводной лодки во время круизов. Таким образом, узкое место, которое влияло на операционную эффективность подводных лодок с обычными двигателями, наконец-то было устранено. Обычную подводную лодку, оснащенную AIP, сравнивают с «зеленой атомной подводной лодкой», имея в виду, что она обладает крейсерской мощностью атомной подводной лодки без потенциальных опасностей и высокой стоимости атомной подводной лодки.
Советский Союз и Германия уже участвовали в исследованиях электростанций АИП с конца периода, предшествовавшего Второй мировой войне.
В 1935 году 18-е Центральное конструкторское бюро СССР предложило использовать систему АИП на подводных лодках и испытало ее на подводной лодке М-92, получив большой объем данных испытаний. Однако в то время технология еще не была отработана, и конструкторы представили воздухонезависимую технологию только в качестве экспериментальной.
Во время Второй мировой войны немецкая компания Walter экспериментировала со сжатой перекисью водорода на подводных лодках в качестве источника кислорода для дизельных двигателей под водой. Каждый, кто изучал химию, знает, что перекись водорода может быть разложена на кислород и воду. Перекись водорода нагревалась теплом дизельного двигателя во время работы подводной лодки под водой, после чего создавался кислород для питания дизельного двигателя. Позже Германия построила несколько таких подводных лодок AIP.
Но Янник не любил перекись водорода, потому что она была крайне нестабильна при преобразовании в кислород! В 2000 году на российской атомной подводной лодке «Курск» произошел пожар, вызванный мгновенным взрывом перекиси водорода внутри учебной торпеды, а высокая температура привела к взрыву семи торпед с настоящими боеголовками. Крупнейшая в истории катастрофа с затоплением атомной подводной лодки, в результате которой погибли все 118 офицеров и мужчин, находившихся на борту.
В последующие годы появились три практических решения AIP: дизельные двигатели замкнутого цикла, двигатели Стирлинга и топливные элементы.
Одна из них, технология топливных элементов, была невозможна в ту эпоху; использование жидкого кислорода или перекиси водорода было слишком опасным. И только в 1993 году Германия успешно испытала 250-киловаттную дизельную систему замкнутого цикла на списанной подводной лодке U-1 класса 205. Янник не чувствовал, что сможет заставить технологию Германии совершить скачок на полвека сразу; поэтому самым безопасным способом, который мог бы работать с нынешней технологией, было использование двигателей Стирлинга.
«Генерал Денниц, слышали когда-нибудь о двигателе Стирлинга?». спросил Янник.
Денниц кивнул: «Вы имеете в виду двигатель Стирлинга, изобретенный англичанином Стирлингом?».
«Верно».
17 и 18 века были временем гениальности. Ходила шутка, что в Париже на один медяк можно купить трех гениев.
Уатт добавил к паровому двигателю регулятор, и человечество вступило в век пара, за которым последовали поезд и корабль. Только этот паровой двигатель был слишком угольноемким, и в то время считалось, что потери тепла пара из-за конденсации можно избежать, если вместо пара использовать горячий газ.
Британский ученый Роберт Стирлинг (RobertStirling), согласно этой идее, в 1816 году изобрел двигатель внешнего сгорания замкнутого цикла на горячем воздухе, то есть «двигатель Стирлинга» (StirlingEngine). Двигатель Стирлинга работает через цилиндр с рабочей средой (водород или гелий), через охлаждение, сжатие, поглощение тепла, расширение в цикле для получения выходной мощности, поэтому также известен как двигатель горячего воздуха.
Только в то время ощущалась нехватка хороших термостойких материалов, и французский инженер Николя Леонард Сади Карно еще не предложил цикл Карно, люди имели ограниченные знания о работе двигателя горячего воздуха, а эффективность и мощность машины были известны как очень низкие; после середины 19-го века, с изобретением высокоэффективных двигателей внутреннего сгорания и массовой эксплуатацией нефти, развитие двигателя Стирлинга было остановлено.
Эти воздушные двигатели с циклом Стирлинга не выделяли выхлопных газов и не требовали никакого воздуха, кроме исходного воздуха в камере сгорания, поэтому они подходили для городских условий и космоса, а также были идеальным решением для обеспечения подводных лодок с обычным двигателем возможностью длительного передвижения под водой без необходимости всплытия.
Денниц был немного смущен: «Но, Ваше Высочество, у нас нет технических резервов для этого, и если мы хотим использовать эту технологию в подводных лодках, нам придется начинать с нуля, и я боюсь, что это займет несколько лет».
«Это не займет много лет, генерал Денниц». — На лице Янника была самодовольная улыбка: «Пройдет совсем немного времени, и результаты исследований будут доступны».
Денниц не мог не смотреть на Принца удивлённо: «Доступны? Где?».
Он думал, что его исследовал секретный исследовательский отдел Его Высочества, но он не ожидал, что Его Высочество назовет другую страну.
«Нидерланды. Их компания Philips работает над двигателем Стирлинга уже несколько лет, и я слышал, что не так давно он был окончательно разработан». — Компания, которая производит лампочки, разрабатывает двигатели?
Конечно, этот двигатель Стирлинга можно было считать только прототипом, и Янник не ожидал, что нынешний двигатель Стирлинга будет выдавать сотни киловатт мощности, как в более поздние времена, ему достаточно было выдать несколько десятков киловатт мощности, и этого было бы достаточно. Помимо обеспечения нормального освещения, работы электронного оборудования и жилых помещений на борту, оставшаяся энергия может быть использована для приведения подводной лодки в движение, и субмарине достаточно поддерживать непрерывное плавание в течение полумесяца со скоростью погружения в несколько узлов, и этого будет достаточно.
Денниц воскликнул: «Это здорово, тогда следующая партия «Тигровых акул» должна быть способна использовать этот двигатель». — В конце концов, важно было дать подводной лодке возможность плавать под водой в течение длительных периодов времени, а плавание в состоянии пониженной вентиляции было бы более эффективным для избежания опасности.
Затем двое мужчин заговорили о тактике волчьих стай: «Генерал Денниц, как вы думаете, каковы недостатки «тактики волчьей стаи».
Денниц на мгновение замешкался и заговорил осторожно: «Ваше Высочество, есть некоторые проблемы. Одной из самых больших проблем является передача командования, должен ли командир подводной лодки в море или командование на берегу отдать единый приказ на бой? Если командование на берегу отдает приказ о бое единообразно, то будет трудно импровизировать и может измерить возможность войны; но если командование отдается исключительно командиру подводной лодки в море, то как только противник освоит метод определения местонахождения подводной лодки на основе сигналов, излучаемых радио, то наша подводная лодка легко раскроет свое местонахождением».
Янник знал, что опасения Денница были не пустыми; британские эксперты в свое время изучили тактику «волчьей стаи» немецких подводных лодок и пришли к выводу, что если они смогут перехватить и отследить сигнал с подводной лодки, а затем использовать этот сигнал для определения позиции подводной лодки, то самолеты смогут атаковать быстро и эффективно, что сделает «волчью стаю не может атаковать». Британские ученые разработали небольшой высокочастотный направленный детектор, и положение следящей подводной лодки можно было точно определить по данным пеленга, измеренным несколькими приборами.
Вместе с большим количеством британских и американских эсминцев и самолетов сопровождения, «волчья стая», которая сначала была такой самонадеянной, впоследствии превратилась в беззащитную «стаю».
