Альтернатива батарее Бунзена - 2
Автор: Игорь ГринчевскийПродолжаем тему альтернативы батарее Бунзена для капитана Немо.
1) Итак, надолго ли её хватит? Давайте вместе посчитаем. За аналог мне подсказали взять американскую дизель-электрическую подводную лодку USS Albacore (AGSS-569). Спущена на воду в 1953 году, скорость под водой до 33 узлов, 2 электромотора мощностью по 7500 л.с. каждый.
Она чуть крупнее "Наутилуса", надводное водоизмещение - 1524 т, подводное - 1880 т. (т.е. в 1,25 раза). Пересчитываем, получается, что при равных скоростях мощность движка "Наутилуса" в 1,16 раза меньше (1,25 в степени 2/3), т.е. при скорости 33 узла мощность на валу подлодки капитана Немо была ~ 2*7500/1,16 л.с. ~18 909 л.с. ~ 11.7 МВт.
Т.е., чтобы обеспечить 40 узлов (в 1,21 раза выше, чем у "Альбакора"), мощность нужна выше в 1,21 в кубе, т.е. в 1,772 раза выше 11,7 * 1,772 ~ 20.7 МВт.
Это так называемая "мощность на валу", т.е. батарея должна выдавать Рвал/КПД. Мы не знаем конструкции двигателей "Наутилуса" (капитан Немо говорит об этом: "позвольте мне сохранить в тайне"), примем КПД ~ 80%, получается, что батарея должна выдавать 25,875 МВт. Плюс всякие "мелочи" на вентиляцию, освещение и т.п. получаем 26 МВт.
2) Т.е. расход алюминия на максимальном ходу ~ 26,0 / 4 ~ 6.5 т/ч = 156 тонн в сутки.
Боюсь, при таком водоизмещении, только на сутки полного хода и хватило бы. Да, это все равно 960 морских миль, но никак не хватит, чтобы "дважды обогнуть земной шар".
3) Нет, на крейсерском ходу ~ 20 узлов, можно продержаться уже 8 суток и пройти ~ 4 000 - 5000 морских миль. На экономходах можно ещё поднять дальность хода, но, как я ни считал, всё равно не получается даже одной "кругосветки". Даже на алюминий-воздушной батарее, а это один из самых энергоёмких вариантов для электрохимического источника энергии.
4) Как алюминий-воздушная батарея может действовать под водой? Да почти никак, если честно... На окисление тонны алюминия в таких батареях требуется 889 кг кислорода, т.е. 622 кубометра чистого кислорода или 3 152 кубометра воздуха. Даже под давлением 50 атм. это ~ 63 м. куб.
Но это - на 1 тонну алюминия, а расход на максимальной скорости - в 6.5 раза выше, т.е. 400 м.куб. Нет, никакого резервуара не хватит даже на сутки.
Можно, конечно, возить с собой не сжатый воздух, а жидкий хлор, твёрдый хлорат натрия или даже перхлорат... Но это увеличивает массу возимого втрое. Что во столько же раз снижает дальность хода... "Опять ничего не получается!"