Litijum -jonske baterije: dugo putovanje u podmorničku flotu

Sadržaj:

Litijum -jonske baterije: dugo putovanje u podmorničku flotu
Litijum -jonske baterije: dugo putovanje u podmorničku flotu

Video: Litijum -jonske baterije: dugo putovanje u podmorničku flotu

Video: Litijum -jonske baterije: dugo putovanje u podmorničku flotu
Video: Вычислительное мышление — информатика для бизнес-лидеров 2016 2024, April
Anonim
Image
Image

Dana 5. marta 2020. godine u japanskom gradu Kobe porinuta je 11. podmornica serije Soryu. Brod će postati dio japanskih pomorskih snaga pod oznakom SS 511 Oryu. Nova japanska dizel-električna podmornica postala je prva borbena podmornica na svijetu koja je dobila litij-ionske baterije, a postala je i prva takva podmornica u svojoj seriji.

Prema riječima stručnjaka, zbog upotrebe novih vrsta punjivih baterija, koje su odavno registrirane u pametnim telefonima, Japanci će moći odustati od upotrebe ne samo tradicionalnih olovnih baterija na podmornicama, već i Stirlingovih motora neovisnih o zraku. Ovo je vrlo znatiželjan i značajan događaj za podmorničku flotu, budući da su čak i same zračno neovisne elektrane u jednom trenutku postale pravi iskorak za dizelske čamce, spašavajući podmornice od potrebe da se često plove na površinu tijekom plovidbe. Inače, Rusija još uvijek nema niti jednu serijsku podmornicu opremljenu elektranom neovisnom o zraku.

Lansirana nova japanska podmornica s litij-ionskim baterijama već je 11. brod u seriji. Osim toga, japanska flota ima 11 podmornica klase Oyashio (uključujući dva vježbenička čamca), koje je također teško pripisati starim modelima, budući da su čamci dizajnirani devedesetih godina prošlog stoljeća, a posljednji je prebačen u flotu u 2008 godine. Već je poznato da će uskoro japanska flota dobiti još jednu podmornicu projekta Soryu (čamac SS 512) s litij-ionskim baterijama, nakon čega će Japan nastaviti s izgradnjom podmornica novog projekta, do sada poznatog kao 29SS (prva podmornica SS 513). Japanska flota sada broji ukupno 22 podmornice, od kojih je najstarija ušla u službu 1998.

Prva podmornica sa litijum-jonskim baterijama

Svečanost inauguracije japanskih pomorskih snaga za samoodbranu prve borbene podmornice litijum-jonske baterije SS 511 Oryu održana je u Kobeu 5. marta 2020. godine. Svečanost je održana u brodogradilištu Kobe i tvornici strojeva, u vlasništvu Mitsubishi Heavy Industries, velike korporacije koja se prostire na raznim industrijskim poljima u Japanu. Novi čamac postao je 11. u nizu čamaca tipa "Soryu", a bit će izgrađeno ukupno 12 takvih brodova, od kojih su posljednja dva s litij-ionskim baterijama. Izgradnja broda SS 511 Oryu započela je u ožujku 2015., čamac je porinut 4. listopada 2018. godine.

Image
Image

Poznato je da je izgradnja 11. broda koštala japanske porezne obveznike iznos koji prelazi cijenu bilo kojeg od deset izgrađenih brodova istog projekta. Izvješćuje se da su troškovi izgradnje podmornice SS 511 iznosili 64,4 milijarde jena (približno 566 miliona dolara, prema drugim izvorima, čamac je koštao još više - 66 milijardi jena). U svakom slučaju, to je četvrtina više od cijene desete podmornice SS 510 Shoryu (51,7 milijardi jena ili 454 miliona dolara). Gotovo sva razlika u cijeni između desetog i jedanaestog čamca serije pada na cijenu novih litij-ionskih baterija, kao i na preradu cijelog pratećeg električnog sistema podmornice i promjenu dizajna.

Dvanaesti planirani brod Soryu trebao bi ući u flotu 2021. Brod SS-512 je već porinut, to se dogodilo u novembru prošle godine. U narednim godinama oba čamca s litij-ionskim baterijama postat će pravo poligon za ispitivanje baterija i njihov rad u stvarnim radnim uvjetima, uključujući i u bliskim borbenim uvjetima. Rezultati ispitivanja su vrlo važni jer će omogućiti japanskim admiralima da prilagode programe izgradnje i razvoja podmorničke flote, kao i da razviju projekt za udarne podmornice nove generacije.

SS 511 Oryu izaziva tradicionalne podmornice

Vrijedi napomenuti da japanska mornarica već duže vrijeme smišlja planove za upotrebu litij-ionskih baterija u podmornicama. Pojava SS 511 Oryu bila je vrhunac istraživanja i razvoja koji su trajali nekoliko desetljeća. Poznato je da su japanski dizajneri započeli prve radove u ovom smjeru davne 1962. godine, a prva litijum-jonska baterija dizajnirana za postavljanje na podmornicu bila je spremna 1974. godine.

Uprkos tim uspjesima, prve baterije bile su daleko od idealnih, nisu zadovoljavale specificirane operativne zahtjeve i u mnogim pogledima nisu odgovarale vojsci. U isto vrijeme, takve punjive baterije dugo su bile vrlo skupe. To se nadovezivalo na veću opasnost od takvih baterija, koje su bile sklone spontanom sagorijevanju i eksplozijama, a koje su na podmornici bile ispunjene pravom katastrofom. Prateći rizici i visoke cijene, zajedno s još nedovoljno „zrelom“tehnologijom, natjerali su japanske admirale da svoju pažnju usmjere na elektrane neovisne o zraku (VNEU). 1986. godine odlučeno je da se razvijaju i grade podmornice sa Stirlingovim sistemom VNEU, fokusirajući se na uspješno švedsko iskustvo.

Image
Image

Ipak, došao je dan za litij-ionske baterije na podmornicama. Nove tehnologije mogu značajno promijeniti cijelu podmorničku flotu. Mnogi stručnjaci već klasificiraju takve dizel-električne brodove kao podmornice pete generacije. U isto vrijeme, kako bi prešli na upotrebu novih akumulatora, japanski dizajneri morali su značajno revidirati projekt čamaca tipa "Soryu". Prije svega, nove baterije zahtijevale su da se projekt preradi radi održavanja stabilnosti i balastiranja plovila, budući da su olovne baterije instalirane na prvih 10 podmornica serije znatno teže od litij-ionskih baterija. Štoviše, dio težine novih podmornica uopće je "otišao" zbog demontaže Stirlingovih motora.

Tokom rada, inženjeri su morali u potpunosti revidirati cijeli sistem napajanja na brodu SS 511 Oryu. Također, na podmornicu su instalirani snažniji dizelski generatori, dizajnirani za punjenje baterija. Osim toga, dizajneri su morali preraditi disalice, to je potrebno za povećanje volumena dovoda zraka i istovremeno uklanjanje ispušnih plinova, jer je brzina punjenja litij-ionskih baterija znatno veća od standardnih olovnih baterija.

Već danas litij-ionske baterije za skladištenje omogućuju podmornicama trajanje podvodne plovidbe usporedivo s čamcima koji koriste VNEU. A u budućnosti će tehničke karakteristike takvih brodova samo rasti. Istovremeno, veliki kapacitet baterija omogućava podmornicama da se dugo kreću pod vodom velikom brzinom - oko 20 čvorova. Dugo trajanje podvodnog trčanja velikom brzinom vrlo je važan pokazatelj za podmornice. To može pomoći pri napadu na površinsku metu i pri izbjegavanju neprijateljskih napada. Što prije brod napusti opasno područje, to bolje.

U isto vrijeme, za razliku od podmornica opremljenih VNEU-om, nova podmornica je u stanju stalno nadopunjavati zalihe energije u litij-ionskim baterijama, koristeći punjenje baterija pomoću uređaja za rad motora pod vodom RDP. Također, prednosti litij-ionskih baterija uključuju duži vijek trajanja. Takve baterije ne zahtijevaju održavanje, a električnim sustavima izgrađenim uz njihovu pomoć lakše se upravlja i dizajnira. Također, litij-ionske baterije razlikuju se od olovnih baterija u kraćem vremenu punjenja zbog veće amperaže, što je vrlo važno za ronioce.

Image
Image

Sposobnosti podmornica klase Soryu

Dizelsko-električne podmornice klase Soryu udarne su podmornice Japanskih pomorskih snaga za samoodbranu. Ovi čamci smatraju se jednim od najmodernijih i najboljih na svijetu, već čine okosnicu podmorničkih snaga japanske flote. Novi japanski brodovi su prilično veliki, po svom pomaku nadmašuju sve serijske ruske dizel-električne podmornice projekata 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" i 877 "Halibut". Čamci klase Soryu smatraju se prilično bešumnima, a po trajanju potopljene plovidbe mogu se natjecati s modernim nuklearnim podmornicama.

Podmornice tipa Soryu sa standardnim površinskim istisanjem 2900 tona i podvodnom od 4200 tona izgrađene su u Japanu od 2005. godine (prvi brod iz serije je položen). Podmornice Soryu dugačke su 84 metra, široke 9,1 metar i imaju prosječni gaz od 8,5 metara. Posadu broda čini 65 podmorničara (uključujući 9 časnika).

Prvih deset dizel-električnih podmornica izgrađenih prema ovom projektu imalo je kombiniranu elektranu koja se sastojala od dvije dizel-električne jedinice Kawasaki 12V25 / 25SB snage 3900 KS svaka i četiri motora Kawasaki Kockums V4-275R Stirling razvijajući maksimalnu snagu od 8000 litara … s (podvodni prolaz). Brodski pogonski sistem radi na jednoj osovini propelera. Maksimalna površinska brzina broda je 13 čvorova (približno 24 km / h), maksimalna podvodna brzina 20 čvorova (približno 37 km / h).

Image
Image

Operativna dubina podmornica klase Soryu je 275-300 metara. Autonomija plivanja - do 45 dana. Za brodove ovog projekta, opremljene elektranom neovisnom o zraku, domet krstarenja procjenjuje se na 6100 nautičkih milja (približno 11 300 km) pri brzini od 6,5 čvorova (približno 12 km / h). Izvješćuje se da će nove podmornice, koje primaju litij-ionske baterije, moći ostati pod vodom još duže, zapravo, njihove će mogućnosti biti ograničene samo opskrbom namirnicama i svježom vodom na brodu.

Glavno naoružanje čamaca klase Soryu su protivbrodska torpeda i projektili. Podmornica ima šest torpednih cijevi HU-606 od 533 mm. Kapacitet streljiva broda može se sastojati od 30 torpeda tipa 89. Moderna torpeda razvijaju maksimalnu brzinu od 55 čvorova (102 km / h), pri ovoj brzini torpedo može putovati 39 km pod vodom. Također, ove torpedne cijevi mogu se koristiti za lansiranje protubrodskih američkih raketa UGM-84 "Harpoon". Moderne verzije takvih projektila mogu pogoditi ciljeve na udaljenosti do 280 kilometara.

Preporučuje se: