Nadtlenek wodoru - rakietowy specyfik III Rzeszy w Żarowie ?

Dla obeznanych z tematem pasjonatów historii II Wojny Światowej nadtlenek wodoru, kojarzy się z niczym innym jak napędem doświadczalnych łodzi podwodnych, myśliwców Mesersschmitt Me 163 Komet oraz pocisków rakietowych V-2, nad którymi prace rozwojowe prowadzone były początkowo w tajnym ośrodku doświadczalnym na wyspie Uznam w pobliżu wioski Peenemünde. Czy istnieje coś, cokolwiek co łączy Żarów lat 40-tych z chemicznym specyfikiem, w którym hitlerowscy prominenci pokładali szczególnie wielkie nadzieje na rozstrzygnięcie losów toczącej się wojny ? Ktoś na tak postawione pytanie odpowiedziałby, że chodzi z pewnością o tutejsze zakłady chemiczne. Trop taki przychodzi bowiem na myśl jako pierwszy, biorąc pod uwagę chemiczny profil założonych jeszcze w XIX wieku Silesia Verein Chemischer Fabriken Saarau. Tymczasem nadtlenek wodoru zagościł w 1942 roku jako temat przewodni korespondencji prowadzonej przez żarowskie zakłady szamotowe, wówczas Didier Werke A.G. Saarau z wrocławską firmą branży farmaceutyczno-laboratoryjnej Machowicz&Kuhle. Kartę korespondencyjną z interesującym zapisem odnalazł w Toruniu pan Roman Wojtacha i przekazał ją w ostatnich dniach do Żarowskiej Izby Historycznej.

Składamy serdeczne podziękowania dla pana Romana za przekazanie karty do Żarowskiej Izby Historycznej

Owa karta korespondencyjna z firmowym nadrukiem zawierającym logo firmy Machowicz&Kuhle, nadana została we Wrocławiu dnia 13 stycznia 1942 roku. Dzień później dotarła do adresata, czyli do żarowskich zakładów Didiera o czym informuje stempel odbiorczy. Odwrotna strona karty zawiera treść przesłanej pocztą wiadomości, z której jednoznacznie wynika, iż jest to odpowiedź na wcześniejsze zapytanie jakie zakłady Didiera złożyły w sprawie pozyskania Fixanal-Ampullen und 6 x 200 gr Perhydrol 30% zur Anal. Jak czytamy wrocławska firma nie dysponowała tego rodzaju towarem skoro wymienia nazwy dwóch potencjalnych dostawców, a mianowicie Schering AG oraz Firme Merck. Jak się okazuje pierwszy oferent wówczas "nie mógł dostarczyć preparatu w tej chwili", natomiast Merck poinformował, że Perhydrol "tej jakości" (chodzi o stężenie procentowe) jest niedostępny aż do odwołania, ale oferuje dostępną natychmiast odmianę (zamiennik ?) występującą pod nazwą "Perhydrol Tropen". Machowicz&Kuhle wnosi zapytanie do Didier Werke, czy fabryka jest zainteresowana "tą jakością" (zamiennikiem) i prosi o szybką odpowiedź, kończąc wiadomość nazistowskim pozdrowieniem. Wspomniany wyżej Fixanal-Ampullen und 6 x 200 gr Perhydrol 30% zur Anal, to nic innego jak tzw. odważka analityczna (dokładnie odważona ilość próbki pobranej do analizy lub ilość odczynnika chemicznego służące do przygotowania roztworu mianowanego) odczynnika chemicznego (w postaci stałej lub roztworu), przechowywana w ampułkach, wykonanych ze szkła w formie umożliwiającej ilościowe przeniesienie odczynnika do kolby miarowej. Odważka dotyczy w tym przypadku ampułek zawierających Perhydrol o stężeniu 30%, który posłużyć ma do wykonania potrzebnych, bliżej nie określonych analiz. Pod nazwą Perhydrol kryje się ok. 30% roztwór nadtlenku wodoru w wodzie. Bezbarwna, bezwonna ciecz o właściwościach żrących wobec tkanek żywych. Perhydrol jest stosowany jako silny środek utleniający w przemyśle chemicznym. Stosuje się go np. powszechnie przy produkcji wielu barwników organicznych, także przy produkcji inicjujących wybuchowych nadtlenków HMTD, TCAP, TetraAP.

Siedziba wrocławskiej firmy Machowicz&Kuhle. Widok z 1911 roku (źródło)

Przejęta w 1932 roku przez berlińskie konsorcjum Didier Werke A.G., dotychczasowa Zjednoczona Fabryka Szamotu w Żarowie odtąd nosiła nazwę Didier Werke A.G i wchodziła w skład tzw. Dyrekcji Wschodniej konsorcjum z siedzibą we Wrocławiu. W Żarowie ulokowano główne laboratorium dyrekcji, którego największe osiągnięcia takie jak cegły wypełniające kotły parowe oraz nowe technologie wyrobu materiałów szamotowych przypadały na lata 30-te XX wieku. Czym zajmowało się wspomniane laboratorium oraz jak wyglądała produkcja zakładu podczas II Wojny Światowej tego nie wiadomo. Czy również i ta fabryka została przestawiona na produkcję zbrojeniową niezbędną hitlerowskiej III Rzeszy do odwrócenia losów wojny ? Jeżeli tak miało się stać, to w takim razie co było półproduktem lub też produktem finalnym otrzymywanym w Didier Werke. Wiemy, że sąsiednia fabryka chemiczna Silesia produkowała m.in. komponenty materiałów wybuchowych oraz włókna lateksowe dla przemysłu lotniczego. Sprowadzone do Żarowa firmy Elin und Schorch A.G. oraz Huber-Hamburg wytwarzały silniki elektryczne, elektrody spawalnicze (dla Luftwaffe i Kriegsmarine) oraz prowiant dla załóg łodzi podwodnych. Czy w tym właśnie czasie, w obliczu wielkiego zapotrzebowania na strategiczne materiały wojenne z pieców żarowskiego Didiera w dalszym ciągu wychodziły jedynie cegły, a tamtejsze laboratorium zaaferowane było przygotowywaniem składników do mas szamotowych. To akurat pozostaje zagadką, jak również prawdziwe przeznaczenie nadtlenku wodoru, którym Didier Werke A.G. Saarau był zainteresowany w 1942 roku.

Wspomnieć trzeba jeszcze o wymienionej przez Machowicz&Kuhle "Firmie Merck", która dla żarowskiego Didiera zaproponowała swój zastępczy produkt. Otóż w 1939 roku farmaceutyczno-chemiczny koncern Merck KgaA z Darmstadt w Hesji zatrudniał 4000 pracowników. Po wybuchu wojny do Wehrmachtu powołanych zostało wielu pracowników tejże firmy. Aby utrzymać zdolności produkcyjne oraz sprostać zamówieniom wojskowym, do pracy od 1941 roku zatrudniano pracowników cywilnych m.in. Flamandów (848), Wallonów (18), Francuzów (154), Holendrów (112), Włochów (254). Pracownicy cywilni mieszkali wraz z rodzinami w mieszkaniach lub obozach cywilnych. Mogli się swobodnie poruszać. Od 1942 roku Merck zatrudniał robotników przymusowych, głównie Rosjan (w większości kobiety). Ogółem podczas wojny zatrudnionych było 1659 cudzoziemców. Merck wytwarzał różne produkty. Za ważne produkty wojenne uważano m.in. Eukodal (chlorowodorek Dihydrohydroxycodein), Scophedal (preparat złożony z skopolaminy, Dihydrohydroxycodeinu i efedryny – działanie uspokajające i znieczulające), Glukoza - tabletki i węgiel, Suplementy witaminowe, zwłaszcza kwas askorbinowy, różne związki chemiczne, takie jak nadtlenek wodoru. Firma Merck posiadała 28% udziałów Elektrochemischen Werke München (EWM), który produkował stężony nadtlenek wodoru wykorzystywany w pociskach rakietowych, podobnego typu silnikach oraz turbinach okrętów podwodnych o czym przeczytać można poniżej.

Merck KgaA Darmstadt (źródło źródło)

Przybliżając temat wspomnianego związku chemicznego, powiedzieć trzeba, że nadtlenek wodoru (H2O2) odkryty został w XIX wieku. Jako przezroczysta, niebieskawa ciecz cechuje się gęstością 1,44, temperaturą wrzenia wynoszącą 150°C oraz niezwykłą nietrwałością. Rozkłada się bowiem, samorzutnie lub pod wpływem w zasadzie czegokolwiek na wodę oraz tlen, który niezwykle silnie i agresywnie utlenia wszystko, a rekombinując w cząsteczki O2 wydziela wielkie ilości ciepła. W XIX wieku udawało się otrzymać jedynie roztwór wodny nadtlenku wodoru o stężeniu zaledwie 3%, który popularnie nazwano wodą utlenioną, stosowaną pospolicie do odkażania ran. W początkach XX wieku po raz pierwszy otrzymano roztwór 30%, zwany później perhydrolem, który znalazł zastosowanie w przemyśle chemicznym jako wybielacz. Na przełomie lat 20 i 30-tych Niemcy wytworzyli H2O2 o stężeniu maksymalnym 60-80%. Tak stężony związek nader często rozkładał się gwałtownie, wręcz wybuchowo, wydzielając przy tym ogromną ilość ciepła oraz gorącej pary. W zetknięciu się z tak stężonym nadtlenkiem wodoru zapalały się wszelkie substancje organiczne, dlatego też Niemcy opracowali metody na bezpieczne składowanie oraz transport niebezpiecznej substancji. Prekursorem militarnego wykorzystania silnie stężonego nadtlenku wodoru był niejaki inż. Helmut Walter. To właśnie on na cześć swego synka, noszącego starogermańskie imię Ingol, nazwał stężony do stanu 60-80% nadtlenek wodoru ingoliną. Walter był pionierem w dziedzinie badań nad silnikami rakietowymi i turbinami gazowymi. Zaprojektował silniki do samolotów Messerschmitt Me 163 i Bachem Ba 349, rakietowe systemy wspomagające start, oraz autonomiczne systemy napędowe okrętów podwodnych.

Helmut Walter (źródło)

Naukę rozpoczął jako ślusarz w Hamburgu. W 1921 roku rozpoczął studia inżynierskie w Instytucie Technicznym w Hamburgu, których nie ukończył. Rozpoczął pracę w stoczni Stettiner Maschinenbau AG Vulcan. Pracował nad udoskonaleniem wewnętrznej komory spalania silników spalinowych. Doszedł do wniosku, że silnik napędzany paliwem bogatym w tlen, nie potrzebuje zewnętrznego zaopatrzenia w tlen z atmosfery lub zbiorników. Odkrycie to miało istotne znaczenie dla napędu okrętów podwodnych i torped. Badania dowiodły, że nadtlenek wodoru był odpowiednim paliwem. W obecności katalizatora rozpadał się gwałtownie na tlen i parę wodną wydzielając wysoką temperaturę. Ciepło reakcji powodowało rozszerzanie się gazów, co mogło być użyte jako źródło ciśnienia. Dodanie innego rodzaju paliwa do gorącej mieszanki gazów powodowało spalanie i dostarczało dodatkowej porcji energii. Walter opatentował swoje odkrycie w 1925 roku. W 1934 roku założył własną firmę: Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (HWK), gdzie kontynuował prace badawczo-rozwojowe nad napędem nowego rodzaju. W tym samym roku zainteresował swoim silnikiem turbinowym Oberkommando der Kriegsmarine (OKM). W 1937 roku przedstawił plany Karlowi Dönitzowi. W 1939 roku rozpoczęto budowę niewielkiej, testowej łodzi podwodnej oznaczonej jako V-80 (odbyła ponad 100 rejsów próbnych). W 1940 roku, podczas pokazu łódź z silnikiem Waltera osiągnęła prędkość 28 węzłów w zanurzeniu, dwa razy większą od możliwej do osiągnięcia przez ówczesne okręty podwodne. Pomimo sukcesu, trudności związane z produkcją, zaopatrzeniem i zapewnieniem bezpieczeństwa przy stosowaniu nadtlenku wodoru spowodowały, że silnik Waltera nie znalazł szerokiego zastosowania. Wyprodukowano zaledwie kilka okrętów podwodnych – V300 (U-791), Wa 201 typ XVIIA (U-792 – zatopiony przez załogę w Kanale Kilońskim , U-793 – zatopiony przez załogę w Kanale Kilońskim ), WK 202 typ XVIIA (U-794 – zatopiony przez załogę w Geltinger, U-795 – zatopiony przez załogę w Kilonii), typ XVIIB (U-1405 – zatopiony przez załogę w Eckernförde, U-1406 – nielegalnie zatopiony przez strażnika w Geltinger, po czym wydobyty i przekazany Stanom Zjednoczonym do testów, następnie złomowany, U-1407 – nielegalnie zatopiony przez strażnika w Geltinger. Wydobyty i przekazany Wielkiej Brytanii). Żaden z nich nie został użyty bojowo. V80 został wycofany ze służby pod koniec 1942 roku. Samozatopienie jednostki nastąpiło w marcu 1945 roku na Morzu Bałtyckim w rejonie Półwyspu Helskiego.

Okręt podwodny U-1406, widoczne otwarte klapy zbiorników nadtlenku wodoru (źródło)

 Okręty podwodne typu XVIIA i XVIIB (źródło)

Równolegle do badań nad silnikami turbinowymi, Walter pracował nad silnikami rakietowymi do napędu samolotów. Gazy powstałe w wyniku rozpadu nadtlenku wodoru mogły być wyrzucane bezpośrednio przez dyszę, co zapewniało znaczny ciąg. Zespół badawczy Wernhera von Brauna, pracujący nad rakietami typu V, wykazał zainteresowanie odkryciem Waltera. W pociskach rakietowych A4 (niem. Aggregat 4) później pod oznaczeniem V-2 (niem. Vergeltungswaffe-2, broń odwetowa nr 2), nadtlenek wodoru zasilał turbopompę pompującą właściwe paliwo i utleniacz, czyli alkohol etylowy i ciekły tlen. Warto przy tym dodać, że w skład tajnego kompleksu w Peenemünde, gdzie trwały prace nad V-2, wchodziła również fabryka stężonego nadtlenku wodoru. W 1936 roku rozpoczęto instalowanie silników rakietowych do samolotów. Rezultaty eksperymentów Brauna zainteresowały przedstawicieli niemieckiego przemysłu lotniczego m. in Heinkla i Messerschmitta. W 1939 roku Heinkel He 176 został pierwszym samolotem napędzanym silnikiem zasilanym wyłącznie przez ciekłe paliwo rakietowe. Przełom stanowiła konstrukcja Messerschmitt Me 163, która była połączeniem silnika rakietowego Waltera i płatowca Alexandra Lippischa. W okresie II wojny światowej silniki Waltera stawały się mocniejsze i doskonalsze. Zastosowano wtrysk paliwa do gorącej mieszanki gazów powstałych na skutek rozpadu nadtlenku wodoru, oraz dodano drugą komorę spalania w celu lepszej kontroli nad silnikiem. W 1945 roku Walter został odznaczony Krzyżem Żelaznym. Po zakończeniu wojny wszystkie materiały badawcze Waltera zostały przejęte przez wojska brytyjskie, a sam Walter i jego współpracownicy przewiezieni do Wielkiej Brytanii, gdzie pracowali dla Royal Navy. Przy współpracy Waltera Brytyjczycy podnieśli zatopiony U-1407 z jego napędem i wcielili do służby jako HMS "Meteorite". Royal Navy zbudowała jeszcze dwa okręty podwodne z napędem Waltera. Ostatecznie projekt został zarzucony po zbudowaniu reaktora atomowego. W 1948 roku Walter wrócił do Niemiec, a w 1950 roku wyemigrował do USA i rozpoczął pracę w Worthington Corporation w Harrison.

Rakieta V-2 w przekroju: 1. Głowica bojowa; 2. Żyroskopowy system naprowadzający; 3. Odbiornik radiowy systemu naprowadzającego; 4. Mieszanina alkoholu etylowego i wody; 5. Korpus pocisku; 6. Zbiornik ciekłego tlenu; 7. Zbiornik nadtlenku wodoru; 8. Butle ze sprężonym azotem; 9. Komora reakcyjna nadtlenku wodoru; 10. Pompa paliwowa; 11. Zapłonniki mieszaniny wodno-alkoholowej; 12. Rama zespołu napędowego; 13. Komora spalania (zewnętrzne powłoki); 14. Skrzydło; 15. Wtryskiwacze alkoholu; 16. Sterownice strumienia gazów wylotowych; 17. Powierzchnie sterowe (lotki) (źródło)

 Rakieta V-2 transportowana w Peenemünde (źródło)

 Rakietowy myśliwiec Messerschmitt Me 163 Komet uzbrojony był w 2 działka MK 108 kaliber 30 mm,jego prędkość wynosiła na poziomie morza – 830 km/h, na wysokości 3000 m – 950 km/h, Myśliwce Me-163B Komet weszły do akcji przeciwko formacjom latających fortec (Boeing B-17) nadlatujących nad teren III Rzeszy, używane były często do obrony lotnisk. W ramach działań wojennych I Gruppe JG 400 jest potwierdzone zniszczenie 9 samolotów przeciwnika, przy stracie 14 maszyn własnych. Znacząca większość strat własnych była spowodowana wypadkami (zwłaszcza w trakcie lądowania). Pięć Me 163 zostało zestrzelonych przez aliantów (źródło źródło)

Źródła: org.wikipedia.pl, www.wikipedia.de, archiwum autora

Opracowanie
Bogdan Mucha