Nedávno sa na stránkach vojenského prehľadu rozvinula polemika o výhodách nových zdrojov energie pre elektrický pohon japonskej ponorky „Oryu“(„Dragon-Phoenix“), predposlednej jednotky v sérii ponoriek „ Typu Soryu. Dôvodom diskusie bolo prijatie do flotily síl sebaobrany jedenástej (v sérii dvanástich objednaných ponoriek) ponorky vyzbrojenej lítium-iónovou akumulátorovou batériou (LIAB).
Na tomto pozadí zostala skutočnosť o vytvorení a skúšobnej prevádzke vzduchom nezávislej elektrárne (VNEU) takzvaného druhého stupňa úplne bez povšimnutia. FC2G AIP bol vyvinutý inžiniermi a dizajnérmi z Francúzskej námornej priemyselnej skupiny (NG), predtým DCN. Predtým rovnaká starosť vytvorila MESMA typu VNEU pre ponorku Agosta-90B fungujúcu na základe parnej turbíny s uzavretým cyklom.
Je logické položiť si otázku: nedošlo k pokusom o výrobu vodíka priamo na palube ponorky? Odpoveď: boli prijaté. Američania a naši vedci sa zaoberali reformou motorovej nafty na získanie vodíka, ako aj problémom priamej výroby elektrickej energie z chemických väzieb činidiel. Vedci a inžinieri z NG však dosiahli úspech. Francúzskym inžinierom sa podarilo vytvoriť jednotku, ktorá reformou štandardnej motorovej nafty OTTO-2 získava vodík vysokej čistoty na ponorkovom člne, zatiaľ čo nemeckí ponorkári sú nútení nosiť na palube svojich lodí typu 212A zásoby H2.
Dôležitosť vytvorenia jednotky vodíka s ultra vysokou čistotou (99, 999% čistota) priamo na palube ponorky, zatiaľ nebolo námornými odborníkmi úplne ocenené. Vznik takejto inštalácie je spojený s obrovskými príležitosťami na modernizáciu existujúcich ponoriek a vytváraním projektov pre nové ponorky, aby sa predĺžilo trvanie ich nepretržitého pobytu pod vodou bez vynorenia. Relatívna lacnosť a dostupnosť paliva OTTO-2 pri získavaní voľného vodíka na použitie v palivových článkoch VNEU v ECH umožní krajinám s touto technológiou dosiahnuť významný pokrok pri zlepšovaní výkonnostných charakteristík ponoriek. Ovládanie tohto typu anaeróbnych pohonných systémov je oveľa výnosnejšie, ako sa pôvodne navrhovalo.
A preto.
1. VNEU na EHG pracujú dvakrát tichšie ako Stirlingov motor, pretože jednoducho nemajú rotujúce časti stroja.
2. Pri použití motorovej nafty nie je potrebné mať na palube ďalšie nádrže na skladovanie roztokov obsahujúcich hydrid.
3. Anaeróbny pohonný systém ponorky sa stáva kompaktnejším a má nižší tepelný účinok. Všetky komponenty a systémy sú zhromaždené v oddelenom osemmetrovom oddelení a nie sú rozptýlené v podmorských oddeleniach.
4. Vplyv nárazového a vibračného zaťaženia na zariadenie je menej kritický, čo znižuje možnosť jeho samovznietenia, čo sa nedá povedať o lítium -iónových batériách.
5. Toto nastavenie je lacnejšie ako LIAB.
Niektorí čitatelia môžu dôvodne argumentovať: Španieli tiež vytvorili anaeróbny reformátor bioetanolu (BioEtOH) na výrobu vysoko čisteného vodíka na palube ponorky. Plánujú nainštalovať také jednotky na svoje ponorky typu „S-80“. Prvá AIP sa plánuje nainštalovať na ponorku „Cosme Garcia“v marci 2021.
Podľa môjho názoru je nevýhodou španielskej inštalácie, že na palube musia byť okrem kryogénneho kyslíka umiestnené aj nádoby na bioetanol, čo má v porovnaní s bežným palivom OTTO-2 množstvo nevýhod.
1. Bioetanol (technický alkohol) je o 34% menej energeticky náročný ako motorová nafta. A to určuje výkon diaľkového ovládača, cestovný dosah ponorky a objem úložného priestoru.
2. Etanol je hygroskopický a silne korozívny. A všade okolo - „voda a železo“.
3. Pri spaľovaní 1 litra bioetanolu sa uvoľní rovnaké množstvo CO2ako objem spáleného paliva. Preto bude pozoruhodné takýto prístup „prebublávať“.
4. Bioetanol má oktánové číslo 105. Z tohto dôvodu ho nemožno naliať do nádrže naftového generátora, pretože detonácia vyhodí motor do skrutiek a matíc.
Preto je stále výhodnejšie ako VNEU na základe reformy motorovej nafty. Palivové nádrže DPL sú veľmi objemné a v žiadnom prípade nezávisia od dostupnosti ďalších nádrží na priemyselný alkohol na prevádzku závodu na „bioetanol“. Navyše jedno palivo OTTO-2 bude vždy v hojnom množstve na akejkoľvek námornej základni alebo základni. Dá sa dokonca získať na mori z akejkoľvek lode, čo sa o alkohole, aj keď technickom, nedá povedať. Uvoľnené objemy (ako voliteľné) je možné uviesť na umiestnenie kyslíka. A tým predĺžiť čas a rozsah ponorkového potápania.
Ešte jedna otázka: je potom LIAB vôbec potrebný? Odpoveď: určite potrebné! Napriek tomu, že sú drahé a veľmi technologicky vyspelé, obávajú sa mechanického poškodenia, pri ktorom predstavujú nebezpečenstvo požiaru, napriek tomu sú ľahšie, môžu mať akúkoľvek formu (konformnú), najmenej 2-4 krát (v porovnaní s olovom a zinkom) kyslé batérie) majú uloženú elektrickú energiu s vyššou kapacitou. A to je ich hlavná výhoda.
Ale prečo potom taká loď prevážajúca LIAB, nejaké VNEU?
Anaeróbna elektráreň je potrebná na to, aby „nevystrkovala“zariadenie s podvodným naftovým motorom (RDP) na morskej hladine, aby bolo možné spustiť alebo naštartovať naftový generátor na utlmenie nabitia batérie. Hneď ako sa to stane, okamžite sa objavia dva alebo tri znaky demaskovania lode: istič na vodnej hladine zo šachty RDP a radarová / TLV / IR viditeľnosť tohto zaťahovacieho zariadenia. A vizuálna (optická) viditeľnosť samotnej ponorky „visiacej“pod RDP, dokonca aj z vesmíru, bude významná. A ak sú výfukové plyny pracovného dieselového motora (aj keď cez vodu) do atmosféry, potom bude analyzátor plynov lietadla BPA (PLO) schopný zaznamenať skutočnosť, že v oblasti je ponorka. Stalo sa to viac ako raz.
A ďalej. Bez ohľadu na to, ako ticho pracuje dieselový alebo naftový generátor v podmorskom priestore, vždy ho môžu počuť citlivé uši síl a prostriedkov nepriateľského OOP.
Všetkým týmto nevýhodám sa dá vyhnúť spoločným používaním AB a VNEU. Preto bude spoločné používanie VNEU a superkapacitných zariadení na uchovávanie elektrickej energie, akými sú horčíkové, kremíkovo-kovové alebo sírové batérie, v ktorých sa očakáva, že kapacita bude 5 až 10-krát (!) Väčšia ako kapacita LIAB, veľmi vysoké. sľubný. A zdá sa mi, že vedci a dizajnéri už túto okolnosť vzali do úvahy pri vývoji projektov pre nové ponorky.
Napríklad sa stalo známym, že po dokončení stavby série ponoriek typu „Soryu“začnú Japonci s návrhom a výskumom a vývojom ponorky ďalšej generácie. Nedávno médiami prebehla správa, že pôjde o ponorku typu 29SS. Bude vybavený jediným (all-mode) Stirlingovým motorom vylepšenej konštrukcie a pravdepodobne priestranným LIAB. A takáto práca spolu s americkými vedcami sa vykonáva od roku 2012. Nový motor bude mať ako pracovnú tekutinu dusík, zatiaľ čo vo švédskych automobiloch hélium.
Vojenskí analytici sa domnievajú, že nová loď si vo všeobecnosti zachová veľmi úspešný tvar vypracovaný na ponorke triedy Soryu. Súčasne sa plánuje výrazné zníženie veľkosti a dodanie „plachty“(oplotenie výsuvných zariadení) efektívnejšiemu tvaru. Vodorovné kormidlo kormidla bude posunuté k prove korby člna. Keď voda prúdi okolo podmorského trupu vysokou podvodnou rýchlosťou, zníži sa tým hydrodynamický odpor a úroveň vnútorného hluku. Zmenami prejde aj pohonná jednotka ponorky. Pevnú vrtuľu nahradí vodný lúč. Podľa odborníkov výzbroj ponorky neprejde výraznými zmenami. Rovnako ako predtým bude loď uchovávať šesť luk 533 mm torpédometov na streľbu ťažkých torpéd („typ 89“), protiponorkové torpéda a riadené strely triedy Harpoon, ako aj na kladenie mínových polí. Celková munícia na palube ponorky bude 30-32 jednotiek. Zároveň sa zrejme udrží jeho typický náklad (6 nových protilodných rakiet, 8 torpéd typu 80 PLO, 8 ťažkých torpéd typu 89, samohybné GPA a vozidlá elektronického boja). Okrem toho sa predpokladá, že nové člny budú mať aktívnu protiponorkovú ochranu (PTZ), prípadne protivzdušnú obranu, vypúšťanú z torpédometu.
Práce na vytvorení novej ponorky sa plánujú vykonať v týchto termínoch: Výskum a vývoj v rokoch 2025 až 2028, výstavba a uvedenie do prevádzky prvej ponorkovej budovy projektu 29SS sa očakáva v roku 2031.
Štáty Indického a Tichého oceánu budú podľa zahraničných expertov čoskoro potrebovať modernizáciu a obnovu svojich flotíl. Vrátane ponorkových síl. Na obdobie do roku 2050 bude potreba ponoriek asi 300 jednotiek. Žiadny z potenciálnych kupujúcich si nekúpi lode, ktoré nie sú vybavené VNEU. Dôkazom toho sú tendre na nákup ponoriek v Indii a Austrálii. India kúpila francúzske jadrové ponorky triedy Scorpen a Kanbera si pre svoju flotilu vybrala japonské jadrové ponorky triedy Soryu. A to nie je náhoda. Oba tieto typy lodí majú VNEU, ktoré zaisťujú, že zostanú pod vodou bez hladiny až 2-3 týždne (15-18 dní). Japonsko má v súčasnosti jedenásť jadrových ponoriek. Južná Kórea stavia svoju ponorku typu K-III s lítium-iónovými batériami.
Žiaľ, stále sa nemôžeme pochváliť úspechom pri vytváraní ponoriek vyzbrojených nejadrovými pohonnými systémami nezávislými na vzduchu. Aj keď sa práca v tomto smere vykonávala a zdalo sa, že k úspechu nie je ďaleko. Zostáva dúfať, že špecialisti z CDB MT „Malakhit“, CDB MT „Rubin“, FSUE „Štátne vedecké centrum Krylovsky“, Ústredného výskumného ústavu „SET“v blízkej budúcnosti budú stále schopní vytvoriť ruskú nezávislú na vzduchu motor pre nejadrové ponorky, podobný alebo lepší ako zahraničné analógy. To výrazne zvýši bojaschopnosť námorných síl, posilní naše pozície vo vývoze ponoriek k tradičným kupujúcim a pomôže dobyť nové trhy s dodávkami našich námorných produktov.
