Geschichte des Unterseebootes

Back to the roots: U1 und seine Entstehungsgeschichte

Endlich abgetaucht - einestages


Ich weiß nicht, ob ich dies schon mal hier geschrieben habe.

Lawrenz schreibt in seiner Geschichte der U-Boote, dass es Hinweise auf etliche U-Boot-Aktivitäten vor der U1 und vor der Forelle geben würde, die aber damals anscheinend so geheim waren, dass verläßliches "heute" (Lawrenz schreibt dies Ende der 60er) gar nicht mehr zu ermitteln wäre.
 
Wilhelm Bauer hat sich in den 1860er Jahren laut Lawrenz mit einem Unterwasser-Antrieb auseinandergesetzt, der, so Lawrenz, vermutlich funktioniert hätte.
Der benötigte Sauerstoff sollte aus Braunstein gewonnen werden.
Schade dass Manganite hier nicht mehr schreibt, der hätte mehr dazu sagen können.
 
Der Übergang im außerdeutschen Bereich erfolgte bei den Konstruktionen Plunger und Holland (dann SS-1) vom Erfinder John Philip Holland.

http://en.wikipedia.org/wiki/USS_Holland_(SS-1)

Holland hatte die Plunger seit 1895 im Bau, war allerdings mit dem Dampfantrieb unzufrieden (Dreifach-Expansions-Dampfantrieb mit 600 PS, geplant). Bei der kleineren SS-1 ging er auf die Kombination mit einem Elektrischen Antrieb (70 PS, Dynamo mit Batterieladung) und wesentlich kleinerem Dampfantrieb über.

Diese Entwicklung wurde von britischer Seite genaustens beobachtet (NA 1898, S. 259 ff.). Man hängte sich an, von den Möglichkeiten des Torpedoträgers bei verbesserten Leistungen beeindruckt:
Holland class submarine - Wikipedia, the free encyclopedia

Die frühen Unfälle sollten nicht unbeachtet bleiben:
russische Delfin
französische Farfadet
die englischen A1 und A8
 
Wilhelm Bauer hat sich in den 1860er Jahren laut Lawrenz mit einem Unterwasser-Antrieb auseinandergesetzt, der, so Lawrenz, vermutlich funktioniert hätte.Der benötigte Sauerstoff sollte aus Braunstein gewonnen werden.

Das stammt aus einem detaillierten Entwurf von Bauer an das Kriegs- und Marineministerium 1864.

ÜW sollte ein ausfahrbarer Beobachtungsturm für Belüftung sorgen. Ohne Lufterneuerung war die getauchte Aufenthaltsdauer für 24 Stunden berechnet, mit Hilfe einer Luftreinigungsanlage weitere 24 Stunden.

Der Einheitsantrieb bestand aus einer Wärmekraftmaschine mit 2 Gruppen von je 3 Zylindern. Unterwasser: Verbrennung von Petroleum und aus Braunstein gewonnenen Sauerstoff, Überwasser: verdichtete Luft. Die Zylinderreihen sollten im Zweitaktverfahren arbeiten. Das Gas-Dampfgemisch drückt Speisewasser durch eine Wasserturbine, gekoppelt mit der Schraube. Das Wasser drückte anschließend Abgase der zweiten Zylindergruppe aus. Danach sollte der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge beginnen. Im Prinzip ist das ein erster (Reißbrett-)Entwurf für einen außenluftunabhängigen Turbinenantrieb, wie später durch das Walterverfahren verwirklicht.

Die Lösung für den Unterwasserantrieb war also sehr innovativ, ob zu den damaligen technischen Bedingungen realisierbar, sei mal dahingestellt (inkl. die Unterwasser-Gewinnung von Sauerstoff. Der Entwurf hatte übrigens beachtliche 412 Tonnen, 37 Meter Länge, 100 PS ÜW, sogar 230 PS UW bei 8 Knoten kalkuliert.

Die Realisierung scheiterte u.a. an dem Bauer-Entwurf für ein "Unterwassergeschütz".

Rößler, Geschichte des deutschen U-Bootbaus, Band 1
 
Im Prinzip ist das ein erster (Reißbrett-)Entwurf für einen außenluftunabhängigen Turbinenantrieb, wie später durch das Walterverfahren verwirklicht.

Rößler, Geschichte des deutschen U-Bootbaus, Band 1

Die technische "Nähe" zu Walter, die von Rösler genannt wird, hält Lawrenz für überzogen.
Sie würde lediglich in dem Szenario "Verbrennung ohne Außenluft" zu finden sein.
Der Wirkungsgrad der Bauerschen "Motions"-Maschine würde nach Lawrenz im Bereich damaliger Dampfmaschinen bei etwa 2-3% gelegen haben.

OT: Bauer hat sich in seinem Detail-Entwurf auch mit Lenoirs Gasmotor befasst, Lenar nennt er ihn.

Hans-Joachim Lawrenz, Die Geschichte der U-Boote.
 
Zuletzt bearbeitet:
Die technische "Nähe" zu Walter, die von Rösler genannt wird, hält Lawrenz für überzogen.
Sie würde lediglich in dem Szenario "Verbrennung ohne Außenluft" zu finden sein.

Von technischer "Nähe" (sicher ein dehnbarer Begriff) war nicht die Rede; wie oben zitiert, weist Rössler nur auf die Idee des einheitlichen Antriebs hin.

Rössler wird die Darstellung von Lawrenz sicher gekannt haben, sein Werk zur Baugeschichte ist später entstanden.
 
Von technischer "Nähe" (sicher ein dehnbarer Begriff) war nicht die Rede; wie oben zitiert, weist Rössler nur auf die Idee des einheitlichen Antriebs hin.

Rössler wird die Darstellung von Lawrenz sicher gekannt haben, sein Werk zur Baugeschichte ist später entstanden.

Du hast recht, sorry.
Lawrenz schreibt lediglich "von etlichen unterstellt".

In diesem Zusammenhang erwähnt Lawrenz außer Walter noch den Namen "Honigmann" ohne weitere Angaben.
Hat dazu jemand Infos?

Ergoogelt habe ich Moritz Honigmann
aus Wiki
In seiner neu gegründeten Fabrik entwickelte Honigmann 1883 eine feuerlose Natronlokomotive, die zwischen Juni 1884 bis März 1885 von der Aachener und Burtscheider Pferdebahngesellschaft in Aachen eingesetzt wurde und kurzzeitig auch auf den Strecken der Aachen-Jülicher Eisenbahn zwischen Würselen und Eschweiler-Aue verkehrte. Diese Bauweise konnt sich jedoch nicht durchsetzen und verschwand bald aus der Öffentlichkeit. Im Jahre 1910 veräußerte Honigmann schließlich seine Fabrik an den Solvaykonzern.
von dem her könnte es passen.
Aber in Richtung U-Boot-Antrieb konnte ich nichts finden


Edit:

Was mir auch noch auffällt, ich habe es extra nochmals nachgesehen, Bauer schreibt in seinem "Küstenbrander-Projekt" tatsächlich von "Lenoars Gasmaschine". Der Lenoirsche Gasmotor wird aber allgemein ins Jahr 1869 datiert, Bauers Küstenbranderprojekt 1864????
Hat Bauer das dann nochmals überarbeitet? War von Lenoir schon zuvor etwas bekannt?
 
Zuletzt bearbeitet:
von dem her könnte es passen.
Aber in Richtung U-Boot-Antrieb konnte ich nichts finden

Aber ich glaube mich zu erinnern, daß im Rössler auch das Thema Natronantrieb bei Ubooten besprochen wird, oder gar umgesetzt wurde.
Ich habe es gerade nicht zur Hand, vielleicht hat silesia was dazu.
 
Aber ich glaube mich zu erinnern, daß im Rössler auch das Thema Natronantrieb bei Ubooten besprochen wird, oder gar umgesetzt wurde.

Gutes Gedächtnis, S. 47!

Dampf-Natronantrieb von Honigmann; es geht dabei um die Ableitung des Abdampfes durch konzentrierte Natornlauge, die sich durch die Verdünnung stark erhitzt, so dass sie umgebendes Kesselwasser verdampfen kann.

Ein UBoot mit einer derartigen Dampfanlage wurde 1886 von Josian Tuck mit 14 PS erbaut, 9,5 Meter lang, Tauchversuche bis 7 Minuten. Die Kühlprobleme bei einem solchen "Dampfakku" konnten in der UBoot-Enge wohl nicht gelöst werden.
 
Eine neue Untersuchung soll Aufschluss über den Untergang der H.L. Hunley (das Tauchboot wurde oben in der Diskussion erwähnt) geben.

Sie ist soeben in der PLOSone erschienen und präsentiert Ergebnisse zu dem 2000 geborgenen Wrack.

Ein Schluss war, dass die Crew offenbar auf ihren Stationen von dem Untergang getroffen wurde. Als wahrscheinliche Ursache wird ein Zünden des eigenen Torpedos angesehen.

Die im freien download verfügbare Publikation:
Air blast injuries killed the crew of the submarine H.L. Hunley

Abstract

The submarine H.L. Hunley was the first submarine to sink an enemy ship during combat; however, the cause of its sinking has been a mystery for over 150 years. The Hunley set off a 61.2 kg (135 lb) black powder torpedo at a distance less than 5 m (16 ft) off its bow. Scaled experiments were performed that measured black powder and shock tube explosions underwater and propagation of blasts through a model ship hull. This propagation data was used in combination with archival experimental data to evaluate the risk to the crew from their own torpedo. The blast produced likely caused flexion of the ship hull to transmit the blast wave; the secondary wave transmitted inside the crew compartment was of sufficient magnitude that the calculated chances of survival were less than 16% for each crew member. The submarine drifted to its resting place after the crew died of air blast trauma within the hull.


Presse mit Foto von der Bergung aus der nature:

Scientists solve mystery of US Civil War submarine
Blast from Hunley’s own torpedo probably killed its crew instantly.
 
Wobei mir die Erklärung nicht logisch erscheint. Ein getauchtes U-Boot ist ein hermetisch abgeschlossener Raum, ansonsten würde es unweigerlich auf Tiefe gehen.
Ein Druckwelle, die die Personen soweit schädigt, das sie tödlich verletzt werden, sollte das U-Boot an mehreren Stellen aufgerissen haben.
Eher ein Problem sollte der erhöhte Kohlendioxid-Anteil der Atemluft haben. Irgendwo unter 17% Sauerstoff , also mehr als 4% Kohlendioxid in der Einatemluft schläft man ein. Und merkt ansonsten nichts. Nicht umsonst werden Schweine deshalb heute mit Kohlensäure im Schlachthof betäubt.
Und bei körperlicher Anstrengung, wie dem Antrieb durch Muskelkraft erhöht sich der Sauerstoff bedarf.
Molar geht ein Mol Sauerstoff in ein Mol Kohlendioxid über.
Glaube eher das die Personen an Bord schlicht und einfach erstickt sind.
 
Stimmt. Aus dem Zweiten Weltkrieg sind zumindest mir keine Schilderungen bekannt, dass Besatzungen durch Wasserbomben zu Tode kamen ohne dass das Boot dabei geschrottet wurde. Allerdings waren diese Boote anders konstruiert, der Druck in den antiken Stücken korrespondierte evtl mehr mit dem Wasserdruck.
 
Die experimentellen Anordnungen und Skalierungen sind verständlich in dem Aufsatz beschrieben, insbesondere die Übertragung des "blast" der explosion (Torpedo an Transportgestänge unweit vom Boot) in das Innere des Tauchboot, inkl. Wahrscheinlichkeiten letaler Verletzungen der Lunge.


The ratios of transmitted peak pressures show that the charge of the Hunley could transmit sufficient blast levels inside the vessel to cause a high risk of injury and fatality to the crew. It is important to note that risk levels are not sensitive to whether the exposure occurs from the side or the front of the torso, so if the airblast propagated inward at an angle relative to the length of the submarine’s cylindrical axis rather than perpendicular to it, the risks of fatality would be the same for the crew.

A common misconception is that people exposed to blast are always physically thrown by the blast (e.g. in movies or television). However, blasts too weak to move or translate a human body noticeable distances are still often intense enough to cause lethal pulmonary trauma. For the Hunley, since the hull was exposed from all radial directions simultaneously and accompanied by motion of the ship itself, there may be no clear direction of motion even if the pressure wave did translate the crewmen. Lethal pulmonary blast injuries are therefore consistent with the lack of skeletal trauma and the positions of the crew at their battle stations.

Respiratory distress is one of the hallmarks of pulmonary blast injury; even if any crewmen had survived the initial blast they would have likely still been above the injury threshold and would have experienced symptoms such as shortness of breath, hemoptysis, tachypnea, and hypoxia. Therefore, even if some crewmen had survived the initial blast they would have likely been crippled in terms of respiration and physically unable to power the handcrank to move the submarine. If anyone had survived, they may have tried to release the keel ballast weights, set the bilge pumps to pump water, or tried to get out the hatches, but none of these actions were taken.

Eyewitness reports stated that they saw a blue light on the water after the attack, the Hunley’s pre-arranged symbol for victory. However, eyewitness reports are notoriously unreliable especially in the heat of battle, as evidenced by the Housatonic crew’s inability to agree on either the level of the tide or direction of the current at the time of the attack. Based on the analysis above, the crew was instantly killed by primary blast trauma.

Quelle siehe oben, PLOSone
 
Bei Panzerkampfwagen habe ich schon von Fällen gelesen, bei denen die Druckwelle einer Explosion die Besatzung tötete ohne den Panzer zu knacken.
 
Wobei mir die Erklärung nicht logisch erscheint. Ein getauchtes U-Boot ist ein hermetisch abgeschlossener Raum, ansonsten würde es unweigerlich auf Tiefe gehen.
Ein Druckwelle, die die Personen soweit schädigt, das sie tödlich verletzt werden, sollte das U-Boot an mehreren Stellen aufgerissen haben.
Diese ersten U-Boote sind nicht tief getaucht und waren sicher nicht druckfest. Wer noch ältere Schnellzüge kennt, der hat mit dem ICE sehr schön einen Vergleich was "druckfest" heißt.

Ich halte aber Sauerstoffmangel für wahrscheinlicher.
 
Der Schiffskörper hatte 1cm Stahl.

Die Tests haben eine Übertragung von rd. 8% des Explosionsdrucks in den Schiffskörper ergeben.

The lower bound of experimentally measured black powder equivalencies (0.24) results in a calculated 9.8 MPa exposure outside the hull, 157 kPa inside the hull, and 57% risk of pulmonary fatality from airblast at the 8.4% transmission level. The median RE for black powder (0.43) resulted in 12.2 MPa outside the hull, 195 kPa inside, and 85% risk of pulmonary fatality at 8.4% transmission. Performing the analysis from the reverse direction concludes that with the calculated 8.4% transmission level, an RE of 0.21 or lower is required for less than a 50% chance of pulmonary fatality to the crew; this value is lower than most measured RE values for explosives [33]. An RE of 0.09 or lower is required for less than a 90% risk of pulmonary injury at the same transmission level (Fig 9b). The risks of fatality from traumatic brain injury are 31% even assuming the shortened duration of 15 ms, as shown in Fig 10c. The Hunley exposure, with an RE of 0.43 and calculated transmission of 8.4%, results in a 85% chance of pulmonary fatality despite using the pressure transmission rates for the experiments with lower peak external pressures than the actual event.[/]

Die Tests wurden mit einem skalierten Modell (1,4cm Stahl als Außenhaut) in einem Testbecken mit entsprechend skalierten Explosionen (anhand der Quantitäten) durchgeführt.
 
Wie soll durch die Explosion des Torpedos ein Kurzfristiger Druckanstieg von etwa 1 Bar absolut auf 3 Bar absolut entstehen und wieder zurück. Das hieße das der Druckkörper dramatisch zusammengequetscht worden währe. Und wieder in die Ausgangslage zurück. Und das bei dem damaligen Stand der Metallurgie.
Oder es gab eine Öffnung oder Schwachstelle im Druckörper, durch den dann ein gigantischer Schwall Wasser eingedrungen ist. Nur würden die Rumpfbeschädigungen, welche gefunden worden sind auf einen späteren Zeitpunkt zurück geführt. Alles höchst merkwürdig.
 
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