Diesel-Torpedoboot 1937?

[Smutje Peter]

Hallo zusammen.

Da wir schon eine Rubrik hypothetische Entwürfe haben stelle ich hier mal einen echten Versuchsballon ein.

Bitte versteht mich nicht falsch!

Die vorgestellte Antriebsanlage beruht im Grunde auf 3 real gebauten bzw. 2 begonnenen aber nicht fertiggestellten Vergleichs-Anlagen:
Den Diesel-Marsch-Anlagen von Leipzig und Nürnberg von 1928 und 1933.
Der Motorenanlage von Bremse von 1930.
Der Torpedobootsanlage von 1926.   
Der Antriebsanlage von Z 51 von 1942.

Ziel dieses Thread ist es auszuloten welche Leistungen mit der Torpedobootsanlage von 1926 bei konsequenter Weiterentwicklung zu erreichen gewesen wäre. Dabei wird das Torpedoboot 1937 als Träger vorgeschlagen.

Als Dieselfan habe ich versucht eine Bremse-Anlage oder eine vergrößerte Leipzig x 2 Dieselanlage in den Rumpf des Torpedoboots 1937 mit rund 1000 to Konstruktionsverdrängung unterzubringen. - Meiner Ansicht nach nicht möglich.
Dabei ist mir die Idee gekommen den MZ 23/34 Motor von 1926, der ursprünglich mal für Wolf vorgesehen war, und als Hilfsdiesel auf Leipzig und Nürnberg lief, auf einen V-Motor nach Vorbild des MZ 30/44 von 1930 hochzurechnen. 
Der 30/44 leistete als R8 auf Bremse 3550Ps bei geplanten 8kg/Ps(e).
Mit auf 32cm vergrößertem Zylinderdurchmesser leistete der weiterentwickelte Motor auf Z51 als V24 10000Ps(e) bei 6,7kg/Ps(e) inklusive angehängten Gebläsen.
Der R12 23/34 sollte in der Torpedobootsanlage von 1926 3000Ps(e) leisten. Bei einer Leistungssteigerung wie beim 30/44 wären das 10000/3550x3000/12x8 = 5714 Ps(e).
Da die Bohrung beibehalten wird, muss die Hubraumvergrößerung beim 32/44 noch in Abzug gebracht werden. Also (30x30)/(32x32) x 5714 = 5022 Ps(e) also rund 5000 Ps(e) für den 24-Zylindermotor.
Bei 8 solchen Motoren hätten wir 40000Ps(e).
Für das 1000to Boot zu viel. Mit acht V9Z 23/34 (also 18-Zylindermotoren) wären das dann 30000Ps(e) bzw 28500Ps(w).
Das entspricht ziemlich genau der Wellenleistung der Tp-boote 1937. (Die hatten zwar zwei Turbinen mit je 15500 Ps maximaler Leistung, aber die Kessel lieferten nur Dampf für 28000Ps(w) Quelle Koop/Schmolke.)

Nächste Frage: Was wiegt diese hypothetische Anlage.

Der R12Z23/34 wird bei Möller/Brack mit 5kg/Ps(e) angegeben, der R8Z30/44 mit 8kg/Ps(e).
Der 24-Zylinder V-Motor hatte ein Leistungsgewicht von 6,7kg/ Ps(e). 
Damit kommt der V9Z23/34 bei einer vergleichbaren Entwicklung wie beim 30/44 auf 6,7/8x5 also 4,1875 ~ 4,2kg/Ps(e). Die Motoren der 30000Ps-Anlage wiegen also rund 126 to.
Z51 hatte ein Anlagengewicht von 835to bei 60000 Ps(e) (diverse Quellen z.B. Hadeler und Breyer). 
Abzüglich der Motoren von 6 x 67to bleiben für Z 51 433 to für Wellen, Getriebe, Kupplungen, Lager, Zubehör, Leitungen, Fahrstände, Betriebsmittel usw. Für die halb so starke Torpedobootsanlage somit 217 to.

Die ganze 30000Ps(e) 28500Ps(w) Anlage wiegt damit gerade mal 343to.
Das sind 36 Tonnen weniger als die Turbinenanlage im Torpedoboot 37.

Wie man auf den Bauplänen von Leipzig und Nürnberg sehen kann baut der 23/34-Motor sehr niedrig. Die Hilfsdiesel(23/34) sind gegenüber den Fahrmotoren(30 bzw. 32/44) ein Deck hochgesetzt, und stehen nur ca. 2 ½ m unter dem Panzerdeck. Somit sollten sie auf dem Torpedoboot so tief stehen können, das sie sicher einen tieferen Schwerpunkt als die Turbinenanlage haben.

Nächste Idee ist dafür dem Torpedoboot 1937 dafür eine oder, bei Verzicht auf 2 oder 3 Torpedorohre, sogar 2 zusätzliche 10,5cm Geschütze zu geben.

Eine Gewichtsrechnung hierzu folgt, wenn das danach noch weiterhin möglich erscheint, nachdem der Motorensatz besprochen und korrigiert ist. Eine grobe Skizze wie so etwas aussehen könnte stelle ich mal mit ein, und freue mich über jede Kritik. 

[Smutje Peter]

Anmerkung
Wäre der Entwurf Buglastig kann man die Brücke noch etwas nach hinten verlegen, ist er Hecklastig kann der verbliebene Torpedosatz nach vorne zwischen Schornstein und Brücke rutschen, oder es werden 2 Zwillingssätze einer vor, einer hinter dem Schornstein eingebaut. Der Schornstein kann auch noch etwas verschoben werden.

[Matrose71]

Salve Peter,

hast du diese Threads gelesen?

http://www.forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,22571.0.html
http://www.forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,23944.0.html

Vor allen dingen im "Mögliche Entwicklung eines deutschen Vorkriegszerstörers mit Dieselantrieb"wird all das ausführlich diskutiert, auch in Bezug auf ein Torpedoboot, "kleinen Zerstörer".

Schau dir dort mal die Gewichte an und vor allen dingen die gemachten Aussagen zur mind. Bewaffnung.

[Smutje Peter]

Hallo Carsten

Den Marineforum – Dieselzerstörer Thread fand ich schon bevor ich mich im Forum angemeldet hatte sehr interessant.
Ich halte es allerdings für problematisch für die Berechnung der Gewichte der Antriebsanlagen von Booten und kleinen Schiffen die Anlage von Admiral Graf Spee mit einen Leistungsgewicht von immerhin 30 kg/Ps zu Grunde zu legen.
Für leichte Einheiten sind mir nur die Gewichte von Z 51 mit 835 to für 60000 Ps(e), also Leistungsgewicht knapp unter 14 kg/Ps, bekannt.
Und seit Peter K die Daten aus der original Bauvorschrift von Leipzig gepostet hat (an dieser Stelle noch mal herzlichen Dank dafür) auch diese.     
Danach hatte die Motorenanlage Leipzig laut Bau-Plan 183 to was 14,75 kg/Ps entspricht.
Dieser Wert wurde handschriftlich auf 246 to geändert, was dann 19,8 kg/Ps bedeutet.

Für den Ersten Entwurf des Marineforum – Dieselzerstörer habt ihr damals 830 to für eine 32000 Ps-Anlage angenommen, die auf einer Vergrößerung der Bremse 8-Zylinder Motoren beruhte. 
Das bedeutet ein Leistungsgewicht für den Dieselzerstörer von 26 kg/Ps bzw. für Bremse 29,2 kg/Ps. Der Wert für Bremse ist meiner Meinung nach viel zu hoch! 
Für 1935 geht Ihr dann für eine 32000 Ps(e) Anlage, aus 8 10-Zylindermotoren 32/44 mit bereits angehängten Gebläsen, von 640to aus, was 20 kg/Ps bedeutet.

20 kg/Ps waren wie oben dargelegt schon 1928 bei Anlagen mit Hilfsmotoren (Leipzig) möglich.

Für meine hypothetische Anlage möchte ich noch leichtere Motoren verwenden.

Zitat Peter K (17 Oktober 2014)
Hier passend und vielleicht nicht so bekannt ist die Tatsache, dass die M.A.N. bereits etwa Mitte 1926 mit der Entwicklung eines extrem leichten, doppelwirkenden Zweitakters als Antrieb für mittlere und kleine Kriegsschiffe begann (projektierte Zylinderleistung 250 PS, geplantes Leistungsgewicht ohne Hilfsmaschinen 5 kg/PSe). Bereits am 14.08.1926 wurde der Marine eine Torpedobootsanlage angeboten, die aus vier 12-Zylinder-Hauptmotoren (d.h. 4 x 3.000 = 12.000 PSe) und zwei 3-Zylinder-Hilfsmotoren bestehen sollte. Tatsächlich bestellt am 28.08.1926 die Marine eine derartige Anlage (Wert 1,6 Mio. RM) unter der Voraussetzung, dass bis zum Juni 1927 ein Versuchsmotor für einen 72-Stunden-Prüfstandlauf zur Verfügung stand. Angeblich gab es innerhalb der Marine zu diesem Zeitpunkt Bestrebungen, bis zu drei Boote der neuen Raubtier-Klasse mit diesen Motoren auszurüsten.
In der zweiten Jahreshälfte 1927 stand tatsächlich der 4-Zylinder-Versuchsmotor D4Z23/34 auf dem Prüfstand, allerdings mit unbefriedigenden Ergebnissen. Die Drehzahl konnte nicht über 700 U/min. (geplant waren 800 U/min.) gesteigert und nur zwei Zylinder belastet werden. Von der erreichten Zylinderleistung (220 PS) waren 24 % für die Hilfsmaschinen (Gebläse, Kompressor) erforderlich. Im März 1928 zog daher die Marine ihre vorläufige Bestellung vom Vorjahr zurück.
Im Herbst 1928 nahm die M.A.N. den D4Z23/34 auf eigene Rechnung erstmals mit direkter Einspritzung in Betrieb, vor allem Kreuzkopfbrüche verzögerten die Erprobungen aber immer wieder und nach dem März 1929 verliert sich die Spur dieses interessanten Motors.

Möglicherweise war aber der Hilfsmotor der LEIPZIG (M7Z23/34) eine direkte Weiterentwicklung des D4Z23/34.

Eben auf eine Weiterentwicklung dieses Motors zu einem 24-Zylinder V-Motor beziehe ich mich. Auf Leipzig und Nürnberg ist der ja dann auch als 7-Zylinder Hilfsmotor gelaufen.
Auf die Bewaffnung, die Stabilität, Zweckmäßigkeit (politische und militärische) und Einsatzmöglichkeiten für ein solches Dieselboot möchte ich erst eingehen wenn die Antriebsfrage geklärt ist. Denn wenn die nicht halbwegs realistisch wird, möchte ich Euch und mir hier mangels Grundlage weitere Diskussionen ersparen.

[Urs Heßling]

moin, Smutje,

Ich will wirklich kein Wasser in Deinen Wein gießen, aber ich muß es einmal loswerden.

Über die Torpedoboote der KM habe ich schon mehrfach und intensiv mit Carsten und Alex debattiert und wir konnten keine Einigung finden.

Über die Vor-und Nachteile der Torpedoboote 1939 mag man unterschiedlicher Meinung sein, aber die Torpedoboote 1935/37 sehe ich als eine glatte Verschwendung von Ressourcen.

Es existierte kein realistisches Szenario, das eine Einsatzmöglichkeit dieser Boote enthielt ! "Skagerrak II" war bei der Stärke der KM nicht vorstellbar und selbst da hätte sich mangels einer Bugwaffe die Frage der Verwendungsfähigkeit gestellt.

Nicht umsonst wurden die Boote im Winter 39/40 vom Führer der Torpedoboote, KzS Bütow, heftig kritisiert und einige später - mangels Personal - für einige Zeit außer Dienst gestellt.

Außer der Versenkung des eigenen U 235 durch T 17 am 14.4.45 sind mir keine wesentlichen "Erfolge" der 21 Boote bekannt.

Was wäre also für Dich eine Alternative ? 
Jetzt beginnt ein Exkurs: mein Vorschlag wäre ein auf U-Jagd hin gestalteter Geleitzerstörer

Die KM hat meiner Meinung nach das U-Jagd-Problem nie richtig in den Griff bekommen.
Es gab Erfolge gegen russische U-Boote, aber die Versenkungen der deutschen Transporter  im Skagerrak und später vor Nordnorwegen mußte man fast hilflos hinnehmen.

Die Erfolge der britischen U-Boote in der Ostsee 1915/16 gegen die Erzfrachter hätten doch eine eindringliche Lehre sein müssen, sich mit dem Problem auseinanderzusetzen!
.. zumal man vor August 1939 mit der Sowjetflotte und ihren zahlreichen U-Booten als Gegner rechnen mußte.

Also vielleicht: T-Boots-Rumpf, Diesel wie gemäß Thread, andere Aufgabe. Akzeptabel ?

Exkurs Ende

Wenn nicht, ... wie Ufo sagen könnte: just my 2 pence

Gruß, Urs

[Smutje Peter]

Hallo Urs
Absolut akzeptabel! Allerdings brauchs dann wohl keine so große Höchstgeswchwindigkeit. Also so um die 25 kn sollten da genügen oder? Außerdem wie schon vorgeschlagen nur kleine oder keine Torpedowaffe.
Mit dem gesparten Gewicht könnten dann Buggeschütz, S-Gerät und große Wabo-Anlage eingeplant werden.
Auf den 23/34 V-Motor möchte ich aber nicht verzichten. Eventuell dann halt nur 4 Motoen auf 2 Wellen.
Also 15000Ps(e) bei 4 V9Z23/34 oder 20000Ps(e) bei 4 V12Z23/34. Nach Admiralitätsformel hätte der Kan dann so 27 bzw 30 kn. Würde doch reichen oder?
Dabei fällt mir gerade ein, dass eines der größten Hindernisse für den Bau der direkt anghängten Gebläse die Forderung der Marine nach direkter Umsteuerbarkeit war. Das hat Jahre Entwicklungszeit gekostet. (Quelle hier wieder Möller/Brack). Dabei kann im Föttinger(Vulkan)-Kupplungen sehr leicht die Umlaufrichtung geändert werden. (Vergleich hierzu die sogenannte Manöverschaltung bei der ein Motor bzw. Ein Motorensatz vorwärts und einer rückwärts eingekuppelt wird. Auf Knopfdruck steht dann sofort die halbe Antriebsleistung vorwärts oder rückwärts zur Verfügung. Erst bei dem Uboottyp XXI hat die Marine dann auf die Umsteuerbarkeit verzichtet.) Urs, wie war das eigentlich auf den S-Booten wurden da die Motoren noch umgesteuert oder hatten die Wendegetriebe?

[Urs Heßling]

moin,

Also so um die 25 kn sollten da genügen oder? Außerdem wie schon vorgeschlagen nur kleine oder keine Torpedowaffe. Mit dem gesparten Gewicht könnten dann Buggeschütz, S-Gerät und große Wabo-Anlage eingeplant werden.

So ähnlich sehe ich das auch.

Urs, wie war das eigentlich auf den S-Booten wurden da die Motoren noch umgesteuert oder hatten die Wendegetriebe?

Meines Wissens direkte Umsteuerung.
Bootswendegetriebe hatten dann die Boote des Typs S 141 (Seeadler) der Bundesmarine mit den Maybach-Motoren.

Gruß, Urs

[Smutje Peter]

OK danke Urs

Übrigens die Idee mit dem Wasser im Wein.......so schlecht war die nicht wir haben hier im Moment 36 grad im Schatten ......also so eine schöne eiskalte Weinschorle....... Ich glaub ich melde mich für heute ab und setze mich in den Biergarten

[FAUN]

Interessantes Thema, da es um Motoren geht sowieso.
Bei mir tauchen allerdings einige Fragen auf. Warum unbedingt Motoren mit relativ kleinem Hubraum, aber hohen Zylinderzahlen? Auch dürften die Drehzahlen für solche Motoren schon sehr hoch liegen, irgentwo wurden Zieldrehzahlen von 900 U/min für einen Probemotor genannt
Da in der Leistungsformel Hubraum und Drehzahl linear eingehen, würde eine Vergrößerung von Vh direkt eine Drehzahlminderung herbeiführen. Bei niedrigeren Drehzahlen könnte man den mittleren Druck pm erhöhen, damit ginge dann eine Leistungssteigerung einher. Allerdings weiß ich nicht, ob es solche Motoren damals gab bzw. projektiert waren. Eine Folge wäre aufjeden Fall eine Gewichtserhöhung und eine Vergrößerung der Bauhöhe, dafür baute solch ein Motor kürzer.

[Smutje Peter]

@Faun
Also die hohe Drehzahl und die kleinen Zylinderabmessungen um einen mölichst leichten Motor zu bekommen. Der Torpedobootsmotor Z23/34 von 1926 war der leichteste geplante/gebaute Diesel für Überwasserkriegschiffe seiner Zeit überhaupt.
Bei der Drehzahl von 800 R/min hätte der 250Ps je Zylinder gehabt -  also 3000 Ps insgesamt bei nur 5 kg/Ps Leistungsgewicht. In der Nürnberg-Anlage ist der dann mit 750 R/min als Hilfsdiesel gelaufen. Auch bei dem holprigen Start von 1926-28 hat er dann offensichtlich seine geplanten Leistungen erreicht. 
@Urs
Je länger sich Dein Vorschlag bei mir setzt desdo besser gefällt er mir. Da offensichtlich ein sinnvoller Entwurf mit meinem Phantasie-Motor möglich ist, und wir so auch noch ein bisschen Luft für höhere Leistungsgewichte der Anlage bekommen werde ich morgen mal beide jetzt anstehenden Varianten, also den 18- und den 24-Zylinder etwas genauer zeichnerisch erfassen, um verläßlichere Maße zu bekommen.
Im übrigen werde ich ein jetzt Gläschen auf Dein Wohl trinken und mir Dein U-Jagd-Boot noch etwas durch den Kopf gehen lassen. 
übrigens ich bin auf P6056 (DBOC) U-Jagd-Boot Theseus gefahren!   

[Urs Heßling]

moin, Peter,

Im übrigen werde ich ein jetzt Gläschen auf Dein Wohl trinken

übrigens ich bin auf P6056 (DBOC) U-Jagd-Boot Theseus gefahren!

..etwa bei "Yogi" Krambeer ?  (war mit mir zusammen Kdt im 7. SG auf S 143A)

Die UJ-Boote erinnern ein ganz klein wenig an die T 1935/37  ..
.. fast leere Back, eckige Brücke über die ganze Breite, einzige Wumme achtern

Gruß, Urs

[Smutje Peter]

Hallo Urs

Nee unser Alter war der Jörn Stüven

Aber das mit der ähnlichen Schiffsarchitektur stimmt so 

Die Zeichnungen mache ich aber Morgen, denn so ganz klar ist mir denn doch jetzt nicht mehr (grinz)

[Smutje Peter]

So wie versprochen die Zeichnungen der Motoren.

[Smutje Peter]

Ooops sorry falsche Datei

Das ist das Geleitboot nach dem Vorschlag von Urs mit der 20000 Ps(e) Anlage Erklärungen dazu liefere ich nach ... zeitmangel muß gleich aus dem Haus.

Also jetzt die Motoren!

[FAUN]

@Faun
Also die hohe Drehzahl und die kleinen Zylinderabmessungen um einen mölichst leichten Motor zu bekommen. Der Torpedobootsmotor Z23/34 von 1926 war der leichteste geplante/gebaute Diesel für Überwasserkriegschiffe seiner Zeit überhaupt.
Bei der Drehzahl von 800 R/min hätte der 250Ps je Zylinder gehabt -  also 3000 Ps insgesamt bei nur 5 kg/Ps Leistungsgewicht. In der Nürnberg-Anlage ist der dann mit 750 R/min als Hilfsdiesel gelaufen. Auch bei dem holprigen Start von 1926-28 hat er dann offensichtlich seine geplanten Leistungen erreicht. 
(...)

Hier im Forum sind Diesel-Infos in zig Beiträgen vorhanden, oder besser, versteckt, deshalb läuft man Gefahr evtl. bekannte Sachen zu wiederholen.
Bei solchen Konstruktionen (Mittelschnell-/Schnelläufer) sehe ich immer die Gefahr der geringen Standzeit. Kriegsschiffsmotoren sind sicherlich anderen Anforderungen unterworfen als Motoren auf Handelsschiffen oder gar an Land. Desgleichen aber auch Hauptmaschinen zu Hilfsdiesel. Letztere laufen gewöhnlich zwar mit unterschiedlichen Lastgängen, trotzdem aber mit konstanten Drehzahlen. Heute sind es ausschließlich Antriebe für (Drehstrom-)Generatoren, damals war es Gleichstrom. Bei Gleichstrom ist die Drehzahl und damit die Frequenz natürlich kein Argument. Weiterhin gibt es bei Hilfsdiesel keine Umsteuerung, es wurde für die HM das Ein- bzw. Auskuppeln von Motoren beschrieben, so etwas geht aber nur im Bereich der Revier- und Manöverfahrt, bei höheren Geschwindigkeiten die Drehrichtung zu ändern ist nicht sinnvoll. Es gibt zwar (bei Jetztzeitmotoren) die Möglichkeit, die Motorensteuerung/-regelung zu übergehen, sog. Eisbergmanöver, aber die Wirksamkeit ist beschränkt, es ist ein reines Bremsmanöver.
Deshalb sollten die Fragen gestellt werden, wie lange soll die Einsatzzeit dieser Motoren sein und mit welchen Manövern ist zu rechnen?