Recent, pe paginile Revistei militare, s-au desfășurat controverse cu privire la avantajele noilor surse de energie pentru propulsia electrică a submarinului japonez „Oryu” („Dragon-Phoenix”), penultima unitate din seria de submarine ale „ Tip Soryu . Motivul discuției a fost admiterea în flotă a forțelor de autoapărare ale celui de-al unsprezecelea submarin (într-o serie de douăsprezece submarine comandate), înarmat cu o baterie cu acumulator litiu-ion (LIAB).
În acest context, faptul creării și funcționării de probă a unei centrale electrice independente de aer (VNEU) a așa-numitei a doua etape a rămas complet neobservat. FC2G AIP a fost dezvoltat de ingineri și designeri din grupul francez naval industrial (NG), fost DCN. Anterior, aceeași preocupare a creat un MESMA de tip VNEU pentru submarinul Agosta-90B, care funcționa pe baza unei turbine cu abur cu ciclu închis.
Este logic să ne punem întrebarea: nu au existat încercări de a produce hidrogen direct la bordul unui submarin? Răspuns: au fost întreprinse. Americanii și oamenii de știință au fost implicați în reformarea motorinei pentru a obține hidrogen, precum și în problema generării directe de energie electrică din legăturile chimice ale reactivilor. Dar succesul a venit pentru oamenii de știință și inginerii NG. Inginerii francezi au reușit să creeze o unitate care, prin reformarea combustibilului diesel standard OTTO-2, primește hidrogen de înaltă puritate pe o barcă submarină, în timp ce submarinistii germani sunt obligați să transporte stocuri de H2 la bordul ambarcațiunilor lor de tip 212A.
Importanța creării de către NG Concern a unei unități de producere a hidrogenului de înaltă puritate (99, 999% puritate) direct la bordul submarinului nu a fost încă pe deplin apreciată de specialiștii navali. Apariția unei astfel de instalații este plină de oportunități colosale pentru modernizarea submarinelor existente și crearea de proiecte pentru submarine noi, pentru a crește durata șederii lor continue sub apă fără a ieși la suprafață. Costul relativ relativ ieftin și disponibilitatea combustibilului OTTO-2 atunci când se obține hidrogen gratuit pentru utilizarea în pilele de combustibil VNEU de la ECH va permite țărilor cu această tehnologie să facă progrese semnificative în îmbunătățirea caracteristicilor de performanță ale submarinelor. Stăpânirea acestui tip de sisteme de propulsie anaerobă este mult mai profitabilă decât s-a propus anterior.
Si de aceea.
1. VNEU de pe EHG funcționează de două ori mai silențios decât un motor Stirling, deoarece pur și simplu nu au părți rotative ale mașinii.
2. Atunci când utilizați motorină, nu este necesar să transportați la bord rezervoare suplimentare pentru depozitarea soluțiilor care conțin hidrură.
3. Sistemul de propulsie anaerobă al submarinului devine mai compact și are un efect termic mai mic. Toate componentele și sistemele sunt colectate într-un compartiment separat de opt metri și nu sunt împrăștiate în compartimentele submarine.
4. Influența sarcinilor de șoc și vibrații asupra instalației este mai puțin critică, ceea ce reduce posibilitatea aprinderii sale spontane, ceea ce nu se poate spune despre bateriile litiu-ion.
5. Această configurare este mai ieftină decât LIAB.
Unii cititori pot argumenta în mod rezonabil: spaniolii au creat de asemenea un reformator anaerob al bioetanolului (BioEtOH) pentru a produce hidrogen foarte purificat la bordul submarinului. Plănuiesc să instaleze astfel de unități pe submarinele lor de tip „S-80”. Se planifică instalarea primului AIP pe submarinul „Cosme Garcia” în martie 2021.
În opinia mea, dezavantajul instalației spaniole este că, pe lângă oxigenul criogen, trebuie așezate la bord și containere pentru bioetanol, care prezintă o serie de dezavantaje în comparație cu combustibilul obișnuit OTTO-2.
1. Bioetanolul (alcoolul tehnic) consumă cu 34% mai puțin energie decât motorina. Și acest lucru determină puterea telecomenzii, raza de croazieră a submarinului și volumele de stocare.
2. Etanolul este higroscopic și foarte coroziv. Și în jur - „apă și fier”.
3. Când se arde 1 litru de bioetanol, se eliberează aceeași cantitate de CO2ca volum de combustibil ars. Prin urmare, va fi notabil să „buleți” o astfel de atitudine.
4. Bioetanolul are o valoare octanică de 105. Din acest motiv, nu poate fi turnat în rezervorul generatorului de motorină, deoarece detonarea va arunca motorul în șuruburi și piulițe.
Prin urmare, este încă preferabil VNEU bazat pe reformarea motorinei. Rezervoarele de combustibil DPL sunt foarte voluminoase și nu depind în niciun caz de disponibilitatea rezervoarelor suplimentare pentru alcool industrial pentru funcționarea uzinei „bioetanol”. În plus, un singur combustibil OTTO-2 va fi întotdeauna din abundență la orice bază navală sau bază. Poate fi obținut chiar și pe mare de pe orice navă, ceea ce nu se poate spune despre alcool, deși tehnic. Iar volumele libere (ca opțiune) pot fi date pentru plasarea oxigenului. Și, prin urmare, creșteți timpul și gama de scufundări submarine.
Încă o întrebare: este nevoie de LIAB atunci? Răspuns: cu siguranță necesar! Deși sunt scumpe și de înaltă tehnologie, le este frică de daune mecanice, în care sunt periculoase la incendiu, cu toate acestea, sunt mai ușoare, pot lua orice formă (conformă), de cel puțin 2-4 ori (în comparație cu plumb-zinc baterii acide) au energie electrică stocată cu o capacitate mai mare. Și acesta este principalul lor avantaj.
Dar atunci de ce o astfel de barcă care transportă LIAB, un fel de VNEU?
Este necesară o centrală anaerobă pentru a nu „ieși” dispozitivul motor subacvatic diesel (RDP) de pe suprafața mării, pentru a lansa sau porni un generator diesel pentru a reduce încărcarea bateriei. De îndată ce se întâmplă acest lucru, vor apărea imediat două sau trei semne care demască barca: un întrerupător pe suprafața apei din arborele RDP și vizibilitatea radar / TLV / IR a acestui dispozitiv retractabil. Și vizibilitatea vizuală (optică) a submarinului în sine, „agățată” sub RDP, chiar și din spațiu va fi semnificativă. Și dacă gazele de eșapament ale unui motor diesel funcțional (deși prin apă) în atmosferă, atunci analizorul de gaze al aeronavei BPA (PLO) va putea înregistra faptul că un submarin se află în zonă. Acest lucru s-a întâmplat de mai multe ori.
Și mai departe. Oricât de liniștit ar funcționa un generator diesel sau diesel într-un compartiment submarin, acesta poate fi auzit întotdeauna de urechile sensibile ale forțelor și mijloacelor OLP ale inamicului.
Toate aceste dezavantaje pot fi evitate prin utilizarea în comun a AB și VNEU. Prin urmare, utilizarea în comun a VNEU și a dispozitivelor de stocare a supracapacității de energie electrică, cum ar fi bateriile de magneziu, siliciu-metal sau sulf, în care capacitatea este de așteptat să fie de 5-10 ori (!) Mai mare decât cea a LIAB, va fi foarte promițătoare. Și mi se pare că oamenii de știință și designerii au luat deja în considerare această circumstanță atunci când au dezvoltat proiecte pentru noi submarine.
Astfel, de exemplu, s-a știut că după finalizarea construcției unei serii de submarine de tip „Soryu”, japonezii vor începe proiectarea și cercetarea și dezvoltarea submarinului de următoarea generație. Recent, mass-media a raportat că ar fi un submarin de tip 29SS. Acesta va fi echipat cu un singur motor Stirling (în toate modurile) cu un design îmbunătățit și probabil un LIAB încăpător. Și o astfel de muncă, împreună cu oamenii de știință americani, a fost efectuată din 2012. Noul motor va avea azotul ca fluid de lucru, în timp ce heliul pe mașinile suedeze.
Analiștii militari consideră că noua navă, în termeni generali, va păstra forma foarte reușită elaborată pe submarinul din clasa Soryu. În același timp, este planificată reducerea semnificativă a dimensiunii și acordarea unei forme mai raționale „pânzei” (gardul dispozitivelor retractabile). Cârmele orizontale de prova vor fi deplasate la prova navei. Acest lucru va reduce rezistența hidrodinamică și nivelul zgomotului intrinsec atunci când apa curge în jurul corpului submarin la viteze mari subacvatice. Unitatea de propulsie a submarinului va suferi, de asemenea, modificări. Elicea cu pas fix va fi înlocuită cu un jet de apă. Potrivit experților, armamentul submarinului nu va suferi modificări semnificative. Ca și până acum, barca va păstra șase tuburi de torpilă de 533 mm de arc pentru a trage torpile grele („Tip 89”), torpile antisubmarine și rachete de croazieră sub clasa Harpoon, precum și pentru amplasarea câmpurilor minate. Muniția totală la bordul submarinului va fi de 30-32 de unități. În același timp, sarcina sa tipică (6 rachete anti-nave noi, 8 torpile PLO de tip 80, 8 torpile grele de tip 89, GPA autopropulsate și vehicule de război electronic) vor fi păstrate aparent. În plus, se presupune că noile bărci vor avea protecție antisubmarină activă (PTZ), posibil apărare antiaeriană, lansată dintr-un tub de torpilă.
Lucrările la crearea unui nou submarin sunt planificate să fie efectuate în următorii termeni: cercetare și dezvoltare în perioada 2025-2028, construcția și punerea în funcțiune a primei clădiri submarine a proiectului 29SS este așteptată în 2031.
Potrivit experților străini, statele din Oceanele Indian și Pacific vor trebui în curând să-și modernizeze și să-și reînnoiască flotele. Inclusiv forțele submarine. Pentru perioada până în 2050, necesitatea de submarine va fi de aproximativ 300 de unități. Niciunul dintre potențialii cumpărători nu va cumpăra bărci care nu sunt echipate cu VNEU. Acest lucru este demonstrat în mod convingător de licitațiile pentru achiziționarea de submarine deținute de India și Australia. India a cumpărat submarine nucleare franceze din clasa Scorpen, iar Kanbera a ales pentru flota sa submarine nucleare japoneze din clasa Soryu. Și aceasta nu este o coincidență. Ambele tipuri de ambarcațiuni au VNEU, care asigură că rămân sub apă fără a ieși la suprafață până la 2-3 săptămâni (15-18 zile). Japonia are în prezent unsprezece submarine nucleare. Coreea de Sud își construiește submarinul de tip K-III cu baterii litiu-ion.
Din păcate, încă nu ne putem lăuda cu succes în crearea de submarine înarmate cu sisteme de propulsie non-nucleare independente de aer. Deși s-a lucrat în această direcție și se părea că succesul nu era departe. Rămâne de sperat că specialiștii de la CDB MT "Malakhit", CDB MT "Rubin", FSUE "Centrul Științific de Stat Krylovsky", Institutul Central de Cercetare Științifică "SET" în viitorul apropiat vor putea în continuare să creeze un sistem rus independent de aer motor pentru submarine non-nucleare, similar sau mai bun decât analogii străini. Acest lucru va spori semnificativ pregătirea pentru luptă a forțelor navale, ne va consolida pozițiile în exportul de submarine către cumpărătorii tradiționali și va contribui la cucerirea de noi piețe pentru furnizarea produselor noastre navale.
