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DE1285352B - Relatively short-term effective additional drive for surface and underwater vehicles - Google Patents

Relatively short-term effective additional drive for surface and underwater vehicles

Info

Publication number
DE1285352B
DE1285352B DEB90640A DEB0090640A DE1285352B DE 1285352 B DE1285352 B DE 1285352B DE B90640 A DEB90640 A DE B90640A DE B0090640 A DEB0090640 A DE B0090640A DE 1285352 B DE1285352 B DE 1285352B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power turbine
seawater
drive
oxygen
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB90640A
Other languages
German (de)
Inventor
Schmidt
Dr-Ing Guenther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boelkow GmbH
Original Assignee
Boelkow GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boelkow GmbH filed Critical Boelkow GmbH
Priority to DEB90640A priority Critical patent/DE1285352B/en
Publication of DE1285352B publication Critical patent/DE1285352B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/08Propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/16Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven relating to gas turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen relativ kurzzeitig wirksamen Zusatzantrieb für mit einem Marschtriebwerk ausgerüstete über- und Unterwasserfahrzeuge, der einen durch luftsauerstoffunabhängigen Treibstoff gespeisten Gaserzeuger aufweist, dessen Treibgase eine ein- oder mehrstufige Nutzleistungsturbine beaufschlagen, die eine oder mehrere Schiffsschrauben des Fahrzeugs antreibt.The invention relates to a relatively short-term effective Additional drive for surface and underwater vehicles equipped with a cruise engine, which has a gas generator fed by fuel that is independent of atmospheric oxygen, whose propellant gases act on a single or multi-stage power turbine, which drives one or more propellers of the vehicle.

Nach der deutschen Patentschrift 1043 721 ist ein Rückstoßtriebwerk für Flugzeuge bekannt, das einen mit Brennstoff und Sauerstoff gespeisten Gasgenerator aufweist, dessen Treibgase eine Nutzleistungsturbine beaufschlagen, die -über eine Welle einen Luftverdichter antreibt, in dessen verdichtete Luft in einer nachfolgenden Brennkammer Brennstoff eingespritzt wird. Die erzeugten heißen Treibgase durchströmen eine am Ende des Triebwerks angeordnete Schubdüse zum Vortrieb des Flugzeugs. Weitere Versionen des gleichen Triebwerksprinzips gehen aus Veröffentlichungen der Fachzeitschriften »The Aeroplane«, 15. März 1957, S. 378 bis 381, und »Flight International«, 29. Oktober 1964, S. 752 bis 754, hervor. Hierbei ist der Luftverdichter am vorderen Ende des Triebwerks angeordnet, wiederum angetrieben von einer Nutzleistungsturbine, die von den Treibgasen einer Raketenbrennkammer beaufschlagt wird.According to German patent specification 1 043 721 , a recoil engine for aircraft is known which has a gas generator fed with fuel and oxygen, the propellant gases of which act on a power turbine which drives an air compressor via a shaft, into whose compressed air fuel is injected in a subsequent combustion chamber . The hot propellant gases generated flow through a thrust nozzle arranged at the end of the engine to propel the aircraft. Further versions of the same engine principle emerge from publications in the specialist journals "The Airplane", March 15 , 1957, pp. 378 to 381, and "Flight International", October 29 , 1964, pp. 752 to 754. Here, the air compressor is arranged at the front end of the engine, in turn driven by a power turbine, which is acted upon by the propellant gases from a rocket combustion chamber.

Weiter sind gemäß der deutschen Auslegeschrift 1203 635 Reaktionsantriebe für Wasserfahrzeuge bekannt, bestehend aus einem an beiden Enden offenen Schubrohr, in dem durch Propellerpumpen eine Wassersäule beschleunigt wird, wobei die Pumpen über ein Kegelradgetriebe und eine Antriebswelle von einem Kraftmaschinenaggregat beliebiger Bauart, z. B. einem turbo-elektrischen Aggregat, angetrieben werden.Furthermore, according to the German Auslegeschrift 1203 635 reaction drives for watercraft are known, consisting of a thrust tube open at both ends in which a water column is accelerated by propeller pumps, the pumps via a bevel gear and a drive shaft from a prime mover of any type, e.g. B. a turbo-electric unit are driven.

Nach der USA.-Patentschrift 3 134 353 ist fernet ein Antriebssystem für Unterwasserfahrzeuge, insbesondere Torpedos, bekannt, bei dem die aus katalytisch zersetztem Wasserstoffperoxyd gewonnenen Treibgase eine Nutzleistungsturbine beaufschlagen, die eine axiale Turbopumpe antreibt. Diese saugt Wasser aus einem das Unterwasserfahrzeug umgebenden Ringkanal an und fördert es unter Erzeugung von Vortrieb über eine Zentralkammer durch eine Venturidüse (Wasserschubdüse) nach außen in das Meer. Um während der Unterwasserfahrt den Austritt von Gasblasen, die sich an der Meeresoberfläche durch verräterische Spuren abzeichnen würden, zu vermeiden, wird das die Nutzleistungsturbine verlassende Wasserdampf-Sauerstoff-Gemisch in einem Wärineaustauscher gekühlt und unter gleichzeitiger Beseitigung des gasförmigen Sauerstoffs durch Verbrennung oder Absorption dem in die Düse eintretenden Wasser zugemischt. Dem in Rede stehenden Antriebssystem, das zum einmaligen Antrieb, insbesondere für Torpedos, bestimmt ist, haften folgende Nachteile an: Das Treibmittel Wasserstoffperoxyd weist nur einen auf seine Dichte bezogenen mittleren Energieinhalt auf. Ferner erfordert die Beseitigung des Abfallproduktes »gasförmiger Sauerstoff« eine zusätzliche Einrichtung.After USA. Patent 3,134,353 is fernet a drive system for underwater vehicles, in particular torpedoes, known in which the propellant gases obtained from decomposed hydrogen peroxide catalytically act on a power turbine, which drives an axial turbo pump. This sucks in water from an annular channel surrounding the underwater vehicle and, while generating propulsion, conveys it outward into the sea via a central chamber through a venturi nozzle (water thrust nozzle). In order to avoid the escape of gas bubbles during the underwater voyage, which would appear on the sea surface through telltale traces, the water vapor-oxygen mixture leaving the power turbine is cooled in a heat exchanger and at the same time the gaseous oxygen is removed by combustion or absorption water entering the nozzle. The propulsion system in question, which is intended for single propulsion, in particular for torpedoes, has the following disadvantages: The propellant hydrogen peroxide only has an average energy content based on its density. Furthermore, the disposal of the waste product "gaseous oxygen" requires an additional facility.

Schließlich ist nach der deutschen Patentschrift 541666 ein Torpedoantrieb bekannt, der im wesentlichen aus einer elektrolytischen Meerwasserzersetzungsanlage, einem Wasserstoffgas- und Sauerstoffgasbehälter und aus einer Schiffsschrauben zum Vortrieb des Torpedos antreibenden Brennkraftmaschine besteht, die mit Knallgas arbeitet. Zur Erzeugung des Knallgases wird die Meerwasserzersetzungsanlage des Torpedos zu ihrer Inbetriebsetzung an das Bordnetz des Schiffes angeschlossen. Die Auspuffgase der Knallgasmaschine werden über ein Auspuffrohr bis vor die Schiffsschrauben des Torpedos geführt und dort in das Meerwasser eingeleitet, was sich ungünstig auf den Wirkungsgrad der Schiffsschrauben auswirkt. Außerdem besteht hierbei die Gefahr, daß durch noch nicht kondensierte Auspuffgase verräterische Blasenspuren an der Oberfläche des Meeres sichtbar werden. Die vorbeschriebene Antriebsanlage als solche stellt, nachdem der Torpedo das Schiff verlassen hat und damit jede weitere Stromzufuhr vom Schiff her zur Erzeugung von Knallgas abgebrochen ist, keinen aus sich heraus regenerierfähigen Antriebskreis dar und ist daher nur für eine einmalige Fahrt bzw. einmaligen Einsatz für den Torpedo geeignet. Außerdem arbeitet die bekannte Anlage, da sie mit Knallgas betrieben wird, für heutige Begriffe leistungsschwach.Finally, according to German patent 541 666, a torpedo drive is known which essentially consists of an electrolytic seawater decomposition system, a hydrogen gas and oxygen gas container and an internal combustion engine which drives the torpedo and works with oxyhydrogen. To generate the oxyhydrogen gas, the torpedo's seawater decomposition system is connected to the ship's on-board network to start it up. The exhaust gases from the oxyhydrogen machine are fed through an exhaust pipe up to the propellers of the torpedo and introduced into the seawater there, which has a negative effect on the efficiency of the propellers. In addition, there is a risk that the exhaust gases that have not yet condensed will reveal telltale signs of bubbles on the surface of the sea. The drive system described above as such does not represent a drive circuit that can be regenerated by itself after the torpedo has left the ship and thus any further power supply from the ship to generate oxyhydrogen gas is interrupted and is therefore only for a one-time trip or one-time use for the Torpedo suitable. In addition, the well-known system, since it is operated with oxyhydrogen, does not perform well for today's terms.

Es ist Aufgabe der Erflndung, im Rahmen der eingangs angeführten Gesamtantriebsanlage auf der Basis eines Marschtriebwerks einen relativ kurzzeitig wirksamen Zusatzantrieb für über- und Unterwasserfahrzeuge zu schaffen, der, bezogen auf Raum und Gewicht, eine hohe Leistungsdichte aufweist und der so ausgerüstet ist, daß in Verbindung mit dem Marschtriebwerk beliebig viele Kurzzeiteinsätze gefahren werden können.It is the task of the invention in the context of the overall drive system mentioned at the beginning a relatively short-term auxiliary drive based on a cruise engine to create for surface and underwater vehicles that, in terms of space and weight, has a high power density and is equipped so that in connection Any number of short-term missions can be carried out with the marching engine.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung der relativ kurzzeitig wirksame Zusatzantrieb gekennzeichnet durch den Betrieb seines Gaserzeugers mit durch eine vom Marschtriebwerk angetriebene, an sich bekannte bordeigene elektrolytische Meerwasserzerlegungsanlage sowie durch eine daran angeschlossene Gasverflüssigungsanlage gewonnenem flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff und durch die an sich bekannte Einspritzung von durch eine bordeigene, ebenfalls bekannte Meerwasserentsalzungsanlage gewonnenem Wasser in die heißen Treibgase vor der Nutzleistungsturbine.To solve this problem, according to the invention, the is relatively brief effective auxiliary drive characterized by the operation of its gas generator with by a well-known on-board electrolytic which is driven by the cruise engine Seawater separation plant as well as a gas liquefaction plant connected to it obtained liquid hydrogen and oxygen and by the known injection from an on-board, also well-known seawater desalination plant Water in the hot propellant gases in front of the power turbine.

Es sei noch eigens darauf hingewiesen, daß das Einspritzen von Wasser in die Brennkammer von Fluggasturbinentriebwerken vor der Turbine zur Senkung der Treibgastemperatur und zur Schubverinehrung bei gleichzeitiger Reduzierung der mittleren Ausströmgeschwindigkeit gemäß der deutschen Auslegeschrift 1131467 grundsätzlich bekannt ist und für dieses Merkmal kein selbständiger Schutz beansprucht wird.It should also be specifically pointed out that the injection of water into the combustion chamber of aircraft gas turbine engines in front of the turbine to lower the propellant gas temperature and to reduce thrust while reducing the mean outflow velocity is known in principle according to the German Auslegeschrift 1131 467 and does not claim any independent protection for this feature will.

Durch die Erfindung wird ein äußerst leistungsstarker, einen verhältnismäßig geringen Platzbedarf beanspruchender Zusatzantrieb für über- und Unterwasserfahrzeuge geschaffen. Zusatzantriebe werden in der Regel in über- und Unterwasserfahrzeugen neben einem Marschantrieb installiert, der während längerer Fahrten mit Reisegeschwindigkeit bzw. auf dem Marsch ins Operationsgebiet den Antrieb übernimmt, während das Zusatztriebwerk beim Angriff oder in Gefahrensituationen zusätzlich zum Marschtriebwerk arbeitet oder auch allein das Fahrzeug antreibt. Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Zusatztriebwerks in Unterwasserfahrzeugen, wie Unterseebooten, neben einem vorhandenen Marschtriebwerk, besteht der besondere Vorteil, daß während der Marschfahrten mit Hilfe der elektrolytischen Meerwasserzerlegungsanlage und der Gasverflüssigungsanlage die beiden für das Zusatztriebwerk verwendeten flüssigen Treibstoffkomponenten »Wasserstoff und Sauerstoff« mit bordeigenen Mitteln erzeugt und deren Vorräte ergänzt werden können. Auch das Mitführen einer Meerwasserentsalzungsanlage zur Gewinnung von Einspritzflüssigkeit in die Brennkammer befreit das Fahrzeug vom Mitführen eines großen Wasservorrates für die benötigten Einspritzmengen, so daß das Fahrzeug trotz der Ausrüstung mit einem leistungsstarken Zusatzantrieb bis auf den speziellen Treibstoff für das Marschtriebwerk von jeder Betankung unabhängig ist. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzantriebes neben einem Marschtriebwerk, z. B. in Tragflügelbooten zur Leistungssteigerung beim Start oder in Gefahrensituationeu, ist durch die Erfindung der Vorteil einer merklichen Gewichtsersparnis dadurch gegeben, weil vergleichsweise Wasserstoffperoxyd, das als Treibstoff für den weiter vorn beschriebenen bekannten Antrieb benutzt wird, bei gleichem Lagervolumen und gleicher Leistungsausbeute etwa dreimal soviel wiegt wie flüssiger Wasserstoff und Sauerstoff. Der Vorteil dei Treibstoffkombination Sauerstoff-Wasserstoff in flüssigem Zustand liegt zunächst in dem auf ihre Dichte bezogen sehr hohen Energiegehalt. Außerdem ergeben ihre Verbrennungsprodukte, was für U-Boote besonders wichtig ist, nach ihrer Abkühlung nur Wasser, das dem umgebenden Meerwasser zugemischt werden kann, ohne daß sich verräterische Spuren ergeben, was einen im Ernstfall oft entscheidenden Vorteil darstellt. Die bei der hochenergetischen Treibstoffkombination flüssiger Wasserstoff-Sauerstoff erforderliche Abkühlung von der stöchiometrischen Brenntemperatur von mehr als 3000' Kelvin auf für die Nutzleistungsturbine verträgliche Temperaturen wird in einfacher Weise durch die vorgenommene Wassereinspritzung in die Brennkammer bzw. Hauptbrennkammer erreicht, wodurch gleichzeitig der Massedurchsatz durch die Nutzleistungsturbine auf ein Mehrfaches der durch die verwendeten Treibmittel allein erzeugten Menge erhöht wird. Durch die im Rahmen der Erfindung gegebene Möglichkeit, das zur Wassereinspritzung benötigte Wasser aus dem umgebenden Meer zu entnehmen, werden außerdem sonst erforderliche Wasservorratsbehälter eingespart.The invention creates an extremely powerful additional drive that takes up relatively little space for surface and underwater vehicles. Additional drives are usually installed in surface and underwater vehicles next to a cruise engine, which takes over the drive during longer journeys at cruising speed or on the march into the operational area, while the additional engine works in addition to the cruise engine during an attack or in dangerous situations or also drives the vehicle alone . When the auxiliary engine according to the invention is used in underwater vehicles, such as submarines, in addition to an existing cruise engine, there is the particular advantage that the two liquid fuel components "hydrogen and oxygen" used for the auxiliary engine are used on board with the aid of the electrolytic seawater separation system and the gas liquefaction system and whose stocks can be replenished. Carrying a seawater desalination system into the combustion chamber to obtain injection fluid also frees the vehicle from having to carry a large water supply for the required injection quantities, so that the vehicle is independent of any refueling, despite being equipped with a powerful auxiliary drive, apart from the special fuel for the cruise engine. When using the auxiliary drive according to the invention in addition to a cruise engine, z. B. in hydrofoils to increase performance at take-off or in dangerous situations, the invention has the advantage of a noticeable weight saving, because comparatively hydrogen peroxide, which is used as fuel for the known drive described above, is about three times as much with the same storage volume and the same power output weighs like liquid hydrogen and oxygen. The advantage of the fuel combination oxygen-hydrogen in the liquid state is first of all the very high energy content related to its density. In addition, their combustion products, which is particularly important for submarines, only produce water after their cooling that can be mixed with the surrounding seawater without leaving any telltale traces, which is often a decisive advantage in an emergency. The cooling from the stoichiometric combustion temperature of more than 3000 Kelvin, which is required for the high-energy fuel combination of liquid hydrogen-oxygen, to temperatures that are tolerable for the power turbine is achieved in a simple manner by the water injection into the combustion chamber or main combustion chamber, which at the same time increases the mass throughput through the power turbine is increased to a multiple of the amount produced by the propellants used alone. The possibility of taking the water required for water injection from the surrounding sea within the scope of the invention also saves otherwise required water storage tanks.

In Ausgestaltung der Erfindung ist hinter der Nutzleistungsturbine ein Kühler vorgesehen, der im Wärmeaustausch einerseits vom Seewasser und andererseits von dem die Nutzleistungsturbine verlassenden, noch heißen Abgas durchströmt wird, dessen Temperatur im Kühler bis unter den oder nahe bis zum Kondensationspunkt gesenkt wird. Die Abgase werden dann in Form von Kondensflüssigkeit oder zumindest in Dampfforin der Schubströmung nach den Schiffsschrauben beigemischt. Für diese Maßnahme wird nur im Rahmen des Hauptanspruches Schutz begehrt.In an embodiment of the invention is behind the power turbine a cooler is provided, which exchanges heat on the one hand from the seawater and on the other hand the still hot exhaust gas leaving the power turbine flows through it, its temperature in the cooler is reduced to below or close to the condensation point will. The exhaust gases are then in the form of condensate or at least in vapor form mixed in with the thrust flow after the propellers. For this measure will protection is only sought within the framework of the main claim.

Eine Verwendung des erflndungsgemäßen leistungsstarken Zusatzantriebs besteht noch in seinem Einbau in autonomen Tauchfahrzeugen mit senkrecht angeordneten Schubrohren zum Heben gesunkener Schiffe in schwierigen Fällen oder in der Ausrüstung von Schleppern zum Freiziehen aufgelaufener bzw. gestrandeter Schiffe.A use of the powerful additional drive according to the invention still exists in its installation in autonomous submersible vehicles with vertically arranged Thrust tubes for lifting sunken ships in difficult cases or in equipment by tugs for pulling run aground or stranded ships.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßenZusatzantriebes im Schema gezeigt. Der Zusatzantrieb besteht im wesentlichen aus einem Gaserzeuger 1 mit Treibmittelvorratsbehältern 2 für Sauerstoff und 3 für Wasserstoff und mit Treibmittelpumpen 4 und 5, aus einer dem Gasgenerator 1 nachgeschalteten mehrstufigen Nutzleistungsturbine 6, aus einer Nutzleistungsantriebsübertragung 7 und aus einem mehrere Schiffsschrauben 8 a und ein Schubrohr 8 b umfassenden Schiffsantrieb 8. Als Gaserzeuger 1 ist der Gaserzeuger eines Raketenhauptstromtriebwerkes vorgesehen, der aus einer Vorbrennkammer 9, einer Hilfsturbine 10 und einer Hauptbrennkammer 11 besteht. In die Vorbrennkammer 9 wird der gesamte, von der Pumpe 5 geförderte Wasserstoff eingebracht und außerdem nur ein Teil des Sauerstoffes eingespritzt. Die Treibgase der Vorbrennkammer beaufschlagen die Hilfsturbine 10, die zum Antrieb der Förderpumpen 4 und 5 und anderer, nicht dargestellter Hilfsgeräte dient. In die der Hilfsturbine 10 nachfolgenden Hauptbrennkammer 11 wird die zweite Teilmenge Sauerstoff eingespritzt und außerdem, um die Temperatur der sehr heißen Treibgase auf ein für die Nutzleistungsturbine 6 zulässiges Maß zu senken, wobei gleichzeitig das Durchsatzvolumen erhöht wird, Wasser eingespritzt, wie durch den Pfeil 12 angedeutet ist. Zu diesem Zweck wird dem umgebenden Meer Wasser entnommen, in einer Entsalzungsanlage 13 insbesondere von Salz und sonstigen unerwünschten chemischen Stoffen und Verunreinigungen befreit bzw. gesäubert und dann mit Hilfe einer Pumpe 14 in die Hauptbrennkammer 11 gefördert. Die Treibgase derselben beaufschlagen die Nutzleistungsturbine 6, die über eine Welle 15, auf der die Pumpe 14 angeordnet ist, einen Kegelradtrieb 16, eine durch eine Kupplung 17 trennbare Welle 18 und über einen Kegelradtrieb 19 eine Welle 20 antreibt, auf der die Schiffsschrauben 8 a des Schiffsantriebs 8 angeordnet sind. Auf der Welle 18 ist nach der Kupplung 17 ein Kegelrad 21 vorgesehen, das mit einem Kegelrad 22 im Eingriff steht, welches am Ende einer durch eine Kupplung 23 trennbaren Welle 24 angeordnet ist, die zur Antriebsübertragung eines nicht dargestellten Marschtriebwerkes gehört. Auf der Welle 24 ist vor der Trennkupplung 23 ein Kegelrad 25 vorgesehen, das mit einem Kegelrad 26 im Eingriff steht, welches einem Antriebsstrang 27 zugeordnet ist, in dem eine Trennkupplung 28 eingebaut ist. Durch den Antriebsstrang 27 wird ein elektrischer Generator 29 a angetrieben, der Gleichstrom erzeugt und Bestandteil einer elektrolytischen Meerwasserzerlegungsanlage 29 ist, durch die Wasserstoff und Sauerstoff aus über eine Leitung 30 zugeführtem Meerwasser gewonnen wird. Der noch gasförmige Sauerstoff und Wasserstoff wird in je einer Gasverflüssigungsanlage 31 bzw. 32 komprimiert und verflüssigt und dann den Vorratsbehältern 2 und 3 zugeführt. Die Abgase der Nutzleistungsturbine 6 strömen über eine Abgasleitung 33 zu einem Kühler 34, der andererseits von Meerwasser beaufschlagt wird. Der Kühler 34 hat die Aufgabe, die Temperatur der Abgase bis nahe an ihren bzw. unter den Kondensationspunkt zu senken. Das kondensierte Abgas wird dann in flüssiger Form über eine Kondensatleitung 33 a innerhalb des Schubrohres 8 b der Schubströmung hinter den Schiffsschrauben 8 a beigemischt, so daß in keinem Fall verräterische Gasblasenspuren an der Meeresoberfläche auftreten.In the drawing, an embodiment of the additional drive according to the invention is shown in the scheme. The additional drive consists essentially of a gas generator 1 with propellant storage tanks 2 for oxygen and 3 for hydrogen and with propellant pumps 4 and 5, a multi-stage power turbine 6 connected downstream of the gas generator 1 , a power drive transmission 7 and a plurality of propellers 8 a and a thrust pipe 8 b comprehensive ship propulsion 8. The gas generator of a rocket main-flow engine is provided as the gas generator 1 and consists of a pre-combustion chamber 9, an auxiliary turbine 10 and a main combustion chamber 11 . All of the hydrogen delivered by the pump 5 is introduced into the pre-combustion chamber 9 and, moreover, only part of the oxygen is injected. The propellant gases of the pre-combustion chamber act on the auxiliary turbine 10, which is used to drive the feed pumps 4 and 5 and other auxiliary devices, not shown. The second partial amount of oxygen is injected into the main combustion chamber 11 following the auxiliary turbine 10 , and water is also injected, as indicated by arrow 12, in order to lower the temperature of the very hot propellant gases to a level permissible for the power turbine 6, while at the same time increasing the throughput volume is indicated. For this purpose, water is taken from the surrounding sea, freed or cleaned in particular of salt and other undesirable chemical substances and impurities in a desalination plant 13 and then conveyed into the main combustion chamber 11 with the aid of a pump 14. The propellant gases of the same act on the power turbine 6, which via a shaft 15 on which the pump 14 is arranged, a bevel gear drive 16, a shaft 18 separable by a coupling 17 and a bevel gear drive 19 drives a shaft 20 on which the propellers 8 a of the marine propulsion system 8 are arranged. On the shaft 18 , after the clutch 17, a bevel gear 21 is provided which meshes with a bevel gear 22 which is arranged at the end of a shaft 24 which can be separated by a clutch 23 and which is part of the drive transmission of a cruise engine, not shown. A bevel gear 25 is provided on the shaft 24 in front of the separating clutch 23 , which bevel gear meshes with a bevel gear 26 which is assigned to a drive train 27 in which a separating clutch 28 is installed. An electric generator 29 a is driven by the drive train 27 , which generates direct current and is part of an electrolytic seawater separation plant 29 , by means of which hydrogen and oxygen are obtained from seawater supplied via a line 30. The still gaseous oxygen and hydrogen is compressed in each of a gas liquefaction plant 31 or 32 and liquefied and then supplied to the reservoirs 2 and 3. FIG. The exhaust gases from the power turbine 6 flow via an exhaust pipe 33 to a cooler 34, which is on the other hand acted upon by seawater. The function of the cooler 34 is to reduce the temperature of the exhaust gases to close to or below the point of condensation. The condensed exhaust gas is then mixed in liquid form via a condensate line 33 a within the thrust pipe 8 b of the thrust flow behind the propellers 8 a, so that under no circumstances are telltale gas bubble traces on the sea surface.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Relativ kurzzeitig wirksamer Zusatzantrieb für mit einem Marschtriebwerk ausgerüstete über- und Unterwasserfahrzeuge, der einen durch luftsauerstoffunabhängigen Treibstoff gespeisten Gaserzeuger aufweist, dessen Treibgase eine ein-oder mehrstufige Nutzleistungsturbine beaufschlagen, die eine oder mehrere Schiffssehrauben 5 des Fahrzeuges antreibt, gekennzeichnet d u r c h den Betrieb des Gaserzeugers (1) mit durch eine vom Marschtriebwerk angetriebene, an sich bekannte bordeigene elektrolytische Meerwasserzerlegungsanlage (29) sowie durch eine dar- io an angeschlossene Gasverflüssigungsanlage (31 und 32) gewonnenem flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff und durch die an sich bekannte Einspritzung (bei 12) von durch eine bordeigene, ebenfalls bekannte Meerwasserentsalzungsanlage (13) gewonnenem Wasser in die heißen Treibgase vor der Nutzleistungsturbine (6). 1. A relative short-acting auxiliary drive for, equipped with a cruise engine and underwater vehicles, having a powered by atmospheric oxygen independent fuel gas generator, the propellants a one-or multi-stage power turbine pressurize that drives one or more Schiffssehrauben 5 of the vehicle, i.e. in urch the operation of the gas generator (1) with liquid hydrogen and oxygen obtained by an on-board electrolytic seawater separation plant (29) , which is known per se and driven by the cruise engine, as well as by a gas liquefaction plant (31 and 32) connected to it , and by the known injection ( at 12) by an on-board, also known seawater desalination system (13) obtained water into the hot propellant gases upstream of the power turbine (6). 2. Relativ kurzzeitig wirksamer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kühler (34), der im Wärmeaustausch einerseits vom Seewasser und andererseits von dem die Nutzleistungsturbine (6) verlassenden, noch heißen Abgas durchströmt wird, dessen Temperatur im Kühler (34) bis unter den oder nahe bis zum Kondensationspunkt gesenkt wird, und daß die Abgase in Form von Kondensflüssigkeit oder in Dampfform der Schubströmung nach den Wasserschrauben (8 a) beigemischt werden.2. Relatively briefly effective auxiliary drive according to claim 1, characterized by a cooler (34), which is flowed through in heat exchange on the one hand by seawater and on the other hand by the still hot exhaust gas leaving the power turbine (6) , the temperature of which in the cooler (34) is below is lowered to or close to the condensation point, and that the exhaust gases in the form of condensate or in vapor form of the thrust flow after the water screws (8 a) are mixed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2362168C1 (en) * 1973-12-14 1983-10-13 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Propulsion system for underwater vehicles

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE541666C (en) * 1932-01-14 Rudolf Erren Torpedo drive machine system with oxyhydrogen engine

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