Nedavno se na stranicama Vojne revije pojavila kontroverza o prednostima novih izvora energije za električni pogon japanske podmornice "Oryu" ("Zmaj-Feniks"), pretposljednje jedinice u nizu podmornica " Soryu "tip. Povod za diskusiju bio je prijem snaga samoodbrane u flotu jedanaeste (u nizu od dvanaest naručenih podmornica) podmornica, naoružane litijum-jonskom akumulatorskom baterijom (LIAB).
U tom kontekstu, činjenica o stvaranju i probnom radu elektrane nezavisne od zraka (VNEU) takozvane druge faze ostala je potpuno nezapažena. FC2G AIP su razvili inženjeri i dizajneri iz Francuske pomorske industrijske grupe (NG), ranije DCN. Ranije je isti koncern stvorio VNEU tip MESMA za podmornicu Agosta-90B, koji radi na bazi parne turbine zatvorenog ciklusa.
Logično je postaviti pitanje: zar prije nije bilo pokušaja proizvodnje vodika direktno na podmornici? Odgovor: preduzete su. Amerikanci i naši naučnici bavili su se reformom dizel goriva za dobijanje vodika, kao i problemom direktne proizvodnje električne energije iz hemijskih veza reagensa. Ali uspjeh su postigli naučnici i inženjeri iz NG -a. Francuski inženjeri uspjeli su stvoriti jedinicu koja reformom standardnog dizelskog goriva OTTO-2 prima vodonik visoke čistoće na podmornički čamac, dok su njemački podmorničari prisiljeni nositi zalihe H2 na svojim brodovima tipa 212A.
Pomorski stručnjaci još uvijek nisu u potpunosti shvatili važnost stvaranja jedinice za proizvodnju vodika ultra visoke čistoće (čistoće 99,999%) koncerna NG. Pojava takve instalacije ispunjena je kolosalnim mogućnostima za modernizaciju postojećih podmornica i stvaranje projekata za nove podmornice, kako bi se produžilo trajanje njihovog stalnog boravka pod vodom bez izranjanja na površinu. Relativna jeftinost i dostupnost goriva OTTO-2 pri dobivanju besplatnog vodika za upotrebu u VNEU gorivim ćelijama u ECH-u omogućit će zemljama s ovom tehnologijom da postignu značajan napredak u poboljšanju performansi podmornica. Savladavanje ove vrste anaerobnih pogonskih sistema mnogo je isplativije nego što je ranije predloženo.
I zato.
1. VNEU na EHG -u rade dva puta tiše od Stirlingovog motora, jer jednostavno nemaju rotirajuće dijelove stroja.
2. Kada koristite dizel gorivo, nije potrebno nositi na brodu dodatne rezervoare za skladištenje rastvora koji sadrže hidrid.
3. Anaerobni pogonski sistem podmornice postaje kompaktniji i ima manji toplinski učinak. Sve komponente i sistemi sakupljeni su u zasebnom odjeljku od osam metara i nisu razbacani po podmornicama.
4. Utjecaj udarnog i vibracijskog opterećenja na instalaciju je manje kritičan, što smanjuje mogućnost njegovog spontanog paljenja, što se ne može reći za litij -ionske baterije.
5. Ovo podešavanje je jeftinije od LIAB -a.
Neki čitatelji mogu s razlogom tvrditi: Španjolci su također stvorili anaerobni reformator bioetanola (BioEtOH) za proizvodnju visoko pročišćenog vodika na podmornici. Takve jedinice planiraju instalirati na svoje podmornice tipa "S-80". Planirano je da se prvi AIP instalira na podmornicu "Cosme Garcia" u martu 2021.
Po mom mišljenju, nedostatak španske instalacije je taj što se, osim kriogenog kisika, na brod moraju postaviti i spremnici za bioetanol, što ima niz nedostataka u usporedbi s uobičajenim OTTO-2 gorivom.
1. Bioetanol (tehnički alkohol) je 34% manje energetski intenzivan od dizel goriva. To određuje snagu daljinskog upravljača, raspon krstarenja podmornice i zapreminu skladištenja.
2. Etanol je higroskopan i jako nagriza. I svuda unaokolo - "voda i željezo."
3. Kada se sagori 1 litra bioetanola, oslobađa se ista količina CO2kao i količina izgorelog goriva. Stoga će biti zapaženo „zabušiti“takav stav.
4. Bioetanol ima oktanski broj 105. Iz tog razloga, ne može se sipati u rezervoar dizel generatora, jer će se detonacijom motor raznijeti u vijke i matice.
Stoga je još uvijek poželjnije od VNEU -a zasnovanog na reformi dizelskog goriva. DPL rezervoari za gorivo su veoma obimni i ni na koji način ne zavise od dostupnosti dodatnih rezervoara za industrijski alkohol za rad fabrike "bioetanol". Osim toga, jednog goriva OTTO-2 uvijek će biti u izobilju u bilo kojoj pomorskoj bazi ili bazi. Može se čak dobiti na moru s bilo kojeg broda, što se ne može reći o alkoholu, iako tehničkom. I ispražnjene količine (kao opcija) mogu se dati za postavljanje kisika. I time povećati vrijeme i raspon ronjenja podmornica.
Još jedno pitanje: da li je LIAB uopće potreban? Odgovor: svakako potrebno! Iako su skupi i vrlo visokotehnološki, boje se mehaničkih oštećenja, u kojima su opasni požar, ipak su lakši, mogu imati bilo koji oblik (konformni), najmanje 2-4 puta (u usporedbi s olovno-cinkovim) kisele baterije) imaju uskladištenu električnu energiju. I to je njihova glavna prednost.
Ali zašto onda takav čamac s LIAB -om, neka vrsta VNEU -a?
Anaerobna elektrana je potrebna kako ne bi "stršila" uređaj podvodnog dizelskog motora (RDP) na morsku površinu, kako bi se pokrenuo ili pokrenuo dizelski generator za nabijanje napunjenosti baterije. Čim se to dogodi, odmah će se pojaviti dva ili tri znaka koji razotkrivaju čamac: prekidač na površini vode s osovine RDP-a i radarska / TLV / IR-vidljivost ovog uređaja za uvlačenje. I vizualna (optička) vidljivost same podmornice, koja "visi" ispod RPP -a, čak i iz svemira bit će značajna. A ako ispušni plinovi radnog dizelskog motora (iako kroz vodu) uđu u atmosferu, tada će analizator plina zrakoplova BPA (PLO) moći zabilježiti činjenicu da se podmornica nalazi u tom području. To se dogodilo više puta.
I dalje. Bez obzira na to koliko tiho radi dizel ili dizel generator u podmornici, uvijek ga mogu čuti osjetljive uši neprijateljskih snaga i sredstava PLO -a.
Svi ovi nedostaci mogu se izbjeći zajedničkom upotrebom AB -a i VNEU -a. Stoga će zajednička upotreba VNEU-a i uređaja za skladištenje velike kapacitete električne energije, poput magnezijevih, silicij-metalnih ili sumpornih baterija, kod kojih se očekuje da će kapacitet biti 5-10 puta (!) Veći od LIAB-a, biti vrlo obećavajuće. Čini mi se da su naučnici i dizajneri već uzeli u obzir ovu okolnost pri razvoju projekata za nove podmornice.
Tako je, na primjer, postalo poznato da će nakon završetka izgradnje niza podmornica tipa "Soryu" Japanci započeti projektiranje i istraživanje i razvoj podmornice sljedeće generacije. Nedavno su mediji objavili da će to biti podmornica tipa 29SS. Bit će opremljen jednim (all-mode) Stirlingovim motorom poboljšanog dizajna i vjerovatno prostranim LIAB-om. I takav rad, zajedno s američkim naučnicima, obavlja se od 2012. godine. Novi motor će imati radnu tekućinu kao dušik, dok će helij na švedskim automobilima.
Vojni analitičari vjeruju da će novi brod općenito zadržati vrlo uspješan oblik izrađen na podmornici klase Soryu. U isto vrijeme planira se značajno smanjiti veličinu i dati moderniji oblik "jedru" (ograda uvlačnih uređaja). Horizontalna pramčana kormila bit će premještena na pramac trupa broda. To će smanjiti hidrodinamički otpor i razinu vlastite buke kada voda teče oko podmorničkog trupa pri velikim podvodnim brzinama. Pogonska jedinica podmornice također će biti podvrgnuta promjenama. Propeler s fiksnim korakom bit će zamijenjen mlazom vode. Prema riječima stručnjaka, naoružanje podmornice neće doživjeti značajne promjene. Kao i do sada, čamac će zadržati šest pramčanih torpednih cijevi od 533 mm za ispaljivanje teških torpeda ("Tip 89"), protivpodmorničkih torpeda i krstarećih projektila klase Harpun, kao i za postavljanje minskih polja. Ukupna municija na podmornici bit će 30-32 jedinice. Istodobno će se očito zadržati tipično opterećenje (6 novih protubrodskih projektila, 8 torpeda tipa 80 PLO, 8 teških torpeda tipa 89, samohodni GPA i vozila za elektroničko ratovanje). Osim toga, pretpostavlja se da će novi čamci imati aktivnu protupodmorničku zaštitu (PTZ), moguće protuzračnu obranu, lansiranu s torpedne cijevi.
Planirano je da se radovi na stvaranju nove podmornice izvode u sljedećim terminima: istraživanje i razvoj u periodu od 2025. do 2028. godine, izgradnja i puštanje u rad prve podmorničke zgrade projekta 29SS očekuje se 2031. godine.
Prema stranim stručnjacima, države Indijskog i Tihog okeana uskoro će morati modernizirati i obnoviti svoju flotu. Uključujući i podmorničke snage. Za razdoblje do 2050. godine potreba za podmornicama bit će oko 300 jedinica. Nitko od potencijalnih kupaca neće kupiti čamce koji nisu opremljeni VNEU -om. O tome uvjerljivo svjedoče tenderi za kupovinu podmornica koje su održale Indija i Australija. Indija je kupila francuske nuklearne podmornice klase Scorpen, a Kanbera je za svoju flotu odabrala japanske nuklearne podmornice klase Soryu. I to nije slučajnost. Obje ove vrste čamaca imaju VNEU, koji osigurava da ostanu pod vodom bez izranjanja na površinu do 2-3 sedmice (15-18 dana). Japan trenutno ima jedanaest nuklearnih podmornica. Južna Koreja gradi svoju podmornicu tipa K-III s litij-ionskim baterijama.
Nažalost, još uvijek se ne možemo pohvaliti uspjehom u stvaranju podmornica naoružanih bez nuklearnih pogonskih sistema neovisnih o zraku. Iako se u tom smjeru radilo, činilo se da uspjeh nije daleko. Ostaje se nadati da će stručnjaci iz CDB MT "Malakhit", CDB MT "Rubin", FSUE "Državni naučni centar Krylovsky", Centralnog naučnoistraživačkog instituta "SET" u bliskoj budućnosti ipak uspjeti stvoriti rusku nezavisnu od zraka motor za ne-nuklearne podmornice, sličan ili bolji od stranih analoga. To će značajno povećati borbenu spremnost pomorskih snaga, ojačati naše pozicije u izvozu podmornica tradicionalnim kupcima i pomoći u osvajanju novih tržišta za opskrbu naših pomorskih proizvoda.
