Bil. 2.
Den i trakten av Kalmar störtade lufttorpeden drives medelst reaktionskraften från en ur en förbränningskammare utströmmande gaser.
Kammaren har en minsta utströmningssektion på 400 mm, som koniskt vidgar till 735 mm. Detta visar att apparaten är dimensionerad för ett inre övertryck av 16 (à 20 vid någon efterexpansion) gånger atmosfärtrycket. Inget särskilt luftintag finnes, men det är i och för sig möjligt att man har med en pulserande strömning att göra, där luft insuges genom avloppsöppningen efter varje utblåsning, varvid apparaten arbetar som en ventillös tvåtaktsmotor. Det är emellertid knappast möjligt att få en sådan anordning att arbeta med så högt medelövertryck som 16 at. Vidare sjunker en sådan apparats drivkraft i proportion till lufttrycket och skulle sålunda på 20000 meter blott uppgå till ungefär 1/14 av den vid marken.
En efter denna princip arbetande apparat av denna storlek medger teoretiskt en mycket stor drivkraft vid marken, i gynnsammaste, troligen ej realiserbara fall, ända upp till 40000 kg, och uppvisar relativt god bränsleekonomi.
Med hänsyn till detaljutförandet är det emellertid troligare, att apparaten arbetar efter raketprincipen och medför hela drivmedelmängden vid starten. Drivmedlet består då av ett bränsle, t ex 350-400 kg bensin, och en syrebärare, t ex 50%-ig vätesuperoxid, varav till nämnda bränslemängd behövs c:a 4500 kg. C:a 1000° temp erhålles då vid förbränning.
Om övertrycket vid start är 18 kg/cm² kan utströmmande gasmängden beräknas till 190 kg/s och drivkraften till 28000 kg. Belastningen på förbränningskammaren är då mycket hög men med säkerhet uppnåelig (~25.106 kcal/m³h at).
Allteftersom torpeden kommer högre upp och raketen blåser ut mot lägre atmosfärtryck bör absoluta trycket i förbränningskammaren sänkas, om icke gasens expansionsförhållande skall bli oekonomiskt stort i förhållande till munstyckets dimension. Sänkes det till 1.5 ata vid 20000 meters höjd blir expansionsförhållandet c:a 28 och drivkraften c:a 2400 kg.
Det är möjligt att ett annat samband mellan begynnelsedrivkraft och slutdrivkraft ger bättre stigförmåga än med de angivna dragkrafterna, trots att det rent strömningstekniskt är sämre.
Rakettekniskt är det oförmånligt att släppa ut 190 kg/s vid låg hastighet och blott 16 kg/s när kanske 600 m/s hastighet uppnåtts och verkningsgraden är hög.
Å andra sidan minskar torpedvikten fortare när stor drivmedelmängd släpps ut i början. Det är emellertid väl möjligt, att apparaten startar med 12 kg/cm² och cirka 18000 kg drivkraft samt slutar med 3 kg/cm² och c:a 5000 kg drivkraft.
I båda fallen räcker 4800 kg drivmedel c:a 60 sek och är drivkraften efter 30 sek c:a 10000 kg.
Torpedvikten varierar från ett antaget värde av 8 ton vid starten till c:a 3 ton vid avslutad förbränning.
Drivmedlet pumpas in i förbränningskammaren medelst 2 centrifugalpumpar, den ena med hjul av 270 mm diameter, den andra med hjul av c:a 350 mm. Av den senare finnas endast fragment av dess avloppsdiffusor.
Om de vore kopplade i serie, vilket är osannolikt, kunde lilla pumpen möjligen passa att pumpa bränsle till en reaktionsmotor med pulserande strömning enligt den först nämnda principen. Troligen arbeta de parallellt, varvid den mindre vid 4000 v/min kan pumpa 60 l/s vätska till c:a 10 kg/cm² och den större appr. 110 l/s till 18 kg/cm². De ha då 100 resp 300 hk effekt. Den senare siffran är osäker, då pumphjulet saknas. Den drivande turbinen har munstyckena konstruerade för c:a 25 kg/cm² övertryck och ger vid detta tryck och 300° drivmedelstemperatur (turbinskivan är av lättmetall) c:a 450 hk vid 4000 v/min. Drivmedelsmängden är därvid 1,9 kg/s. Denna turbin drives tämligen säkert medelst syrebärande vätska från en funnen citronformad tank om c:a 120 l rymd och en bränsletank om c:a 10 l rymd. Vätskorna utdrivas medelst tryckluft. Den tillhörande förbränningskammaren är av samma storlek som vid en vanlig torped av samma effekt.
Drivmedelsmängden till turbinen kan sålunda räcka i c:a 60 sek, och troligen avsevärt längre, emedan turbinen bör få gå ned i varvtal allteftersom trycket i huvudapparaten sjunker. Turbinens varvtal kan automatiskt bringas att sjunka med tiden genom att drivmedlen utdrivas med hjälp av en luftkvantitet av given storlek, vars tryck faller allteftersom vätskan utgår.
Det åtgår en del drivmedel för start av turbinen, kanske 20 kg.
Det förefaller troligt att den större vätskemängden pumpas in i främre delen av den stora förbränningskammaren under det att den mindre mängden föres in i de runtom dess expansionsdel anordnade hålen. Mottrycket är där lägre. Dessa håls sammanlagda area är c:a 20 cm². Med ett antaget medelövertryck av 4 kg/cm² blir vätskemängden 60 l/s eller detsamma som den lilla pumpen ger.
Den beräknade turbineffekten kunde driva upp pumparna till något högre tryck, vilket är erforderligt om man skall starta med 18 kg/cm² i förbränningskammaren.
Som sammanfattning kan sägas att vid undersökningen hittills intet framkommit, som motsäger antagandet att torpeden drives av gaser alstrade medelst bränsle och en syrebärande vätskeform. Alla utförda beräkningar tyda på att den startar med en drivkraft av 18000 à 28000 kg samt att drivtiden är av storleksordningen 60 s.
Absolut maximala prestationsförmågan är c:a 28000 kg drivkraft konstant eller något växande under 60 sek, varvid drivmedelmängden emellertid skulle uppgå till icke mindre än c:a 11 ton, och startvikten vara c:a 15 ton. Mera sannolikt är drivmedelsmängden av storleksordningen 5 ton, varvid drivkraften faller med höjden.
En noggrannare undersökning av drivmedeltankarna kan kanske ge besked om deras storlek.
En överslagsräkning visar, att en torped med 15 tons startvikt och 4 tons slutvikt, driven med 28000 kg:s kraft i riktning rakt uppåt, bör uppnå en maximalhastighet av 1400 m/s och en stighöjd av c:a 120000 m. (12 svenska mil.) Därvid har mycket approximativt hänsyn tagits till luftmotstånd, som blott synes sänka stighöjden c:a 10 %, beroende på den tunna atmosfären.
Skottvidden kan uppskattningsvis uppgå till 400 km eller mera om vingarnas bärförmåga medräknas.
Stockholm den 19 juli 1944.
Gustav Boestad
Professor