Vybavenie ruských lodí vo výstavbe dovážaným zariadením má dlhú históriu. Potvrdzujú to lode stavané podľa programov vojenskej stavby lodí Ruskej ríše na konci 19.-začiatku 20. storočia, predvojnových programov stavby lodí ZSSR (1935-1938), ako aj program rozvoja ruského námorníctva na roky 2011-2020.
Výnimkou boli iba lode a plavidlá vyrobené podľa povojnových programov stavby lodí ZSSR v rokoch 1945-1991, v ktorých sa pri vybavovaní uprednostňovalo vybavenie, technické prostriedky a súčiastky, hlavne domácej výroby.
Podľa autorov je vysoký podiel dovážaného zariadenia na vybavení ruských lodí a plavidiel počas cárskej éry a v súčasnej dobe výsledkom technickej a technologickej zaostalosti domáceho priemyslu, spôsobenej okrem iného aj nepochopením úlohu a miesto technickej zložky v ekonomike nášho štátu a v dôsledku toho podcenenie významu vedeckého, technického, inžinierskeho a pracovného personálu v ruskej spoločnosti.
Je možné vyhnúť sa vybaveniu lodí a plavidiel námorníctva dovážaným zariadením? Podľa autorov je to možné pri výmene dieselových, naftovo-plynových a plynových turbínových elektrární za iné typy elektrární, napríklad za trysky vzduch-voda.
O importovanej „nádivke“
Takmer všetky lode a plavidlá s dovezeným zariadením, ako viete, majú množstvo funkcií, ktoré ovplyvňujú nielen ich používanie v Rusku, ale v porovnaní s loďami a plavidlami vybavenými domácim vybavením tiež výrazne zvyšujú prevádzkové náklady. Tieto funkcie zahŕňajú nasledujúce.
Po prvé, objektívna potreba vyriešiť mnoho ďalších problémov spojených s prítomnosťou lodí a plavidiel s dovezeným zariadením v ruskom námorníctve. Napríklad školenie a preškolenie všetkých kategórií personálu na údržbu dovážaného zariadenia; vykonávanie továrenských opráv; zásobovanie lodí komponentmi, náhradnými dielmi, palivom a mazivami odporúčanými výrobnou krajinou atď.
Ak tieto problémy vyrieši výrobná krajina, potom bude Rusko musieť vyčleniť veľké finančné zdroje v cudzej mene na zaplatenie služieb poskytovaných zahraničnou stranou a súčasne na opravy, modernizáciu alebo výmenu dovezeného zariadenia, lodí bude na dlhší čas vyradený z prevádzky alebo opravený. vo výrobnej krajine v zahraničí, čím sa zníži bojaschopnosť ruského námorníctva. V tomto prípade budú potrebné aj veľké finančné náklady v cudzej mene, vrátane údržby posádky a úhrady cestovných nákladov do zahraničia.
Pri riešení týchto problémov bude musieť naša krajina znášať aj značné devízové náklady, napríklad na platby za služby zahraničných špecialistov a na nákup požadovaných komponentov, dielov, nástrojov atď. Z výrobného závodu.
Za druhé, používanie zahraničného vybavenia na lodiach a plavidlách, ktoré sú súčasťou námorníctva iných krajín, núti tieto krajiny tak či onak ohroziť ich národné záujmy, pretože ich to núti dodržiavať politiku produkujúcej krajiny, v opačnom prípade lode a plavidlá môžu prísť o možnosť ísť na more.
Po tretie, v prípade zhoršenia alebo prerušenia vzťahov medzi bývalými partnermi sa spravidla zastavia dodávky potrebných komponentov, náhradných dielov atď. A lode a plavidlá s dovezenou „náplňou“sa stanú prakticky nepoužiteľnými. História pozná veľa takýchto príkladov. Takže po zhoršení vzťahov medzi Indonéziou a ZSSR bol krížnik „Irian“(bývalý sovietsky krížnik „Ordzhonikidze“), ktorý je súčasťou indonézskych námorných síl, kvôli zastaveniu dodávok námorného vykurovacieho oleja zo Sovietskeho zväzu, palivo a mazivá, komponenty, diely, náhradné diely atď. asi 10 rokov nemal príležitosť ísť na more, zhrdzavel pri stene námornej základne Surabaya a plnil funkciu plávajúceho väzenia a následne bol odpísaný do šrotu. Podobná situácia sa vyvinula v polovici 70. rokov s loďami etiópskeho námorníctva vyrobenými v USA, Veľkej Británii a Taliansku.
Po štvrté, špecialisti si dobre uvedomujú, že technické vlastnosti vývozných výrobkov, vrátane lodí, plavidiel a prvkov ich elektrární, sa do istej miery (niekedy nie k lepšiemu) líšia od technických vlastností výrobkov určených na domáce použitie vo výrobnej krajine.
Po piate, prioritné používanie dovážaných výrobkov vrátane výrobkov lodného staviteľstva je jedným z významných faktorov, ktoré bránia rozvoju nielen národného priemyslu, ale aj domácej vedy a technológie.
Nakoniec žiadna krajina na svete nezabezpečí vývoz (ani svojim najbližším spojencom) najnovších (najnovších) zbraní a vojenského vybavenia. To platí aj pre prvky elektrárne. V zahraničí sa spravidla predávajú fyzicky nové, ale zastarané vzorky, výrobky a technológie.
Fakty z histórie
V histórii ruského námorníctva bolo dostatok príkladov vybavenia vojnových lodí mechanizmami, zariadeniami a zbraňami zahraničnej výroby.
Pretože v tých dňoch zaznamenal najväčší rozvoj parné elektrárne (PSU), počas implementácie programu stavby lodí v roku 1895 boli lode cisárskeho ruského námorníctva vybavené zdrojom zahraničnej výroby vrátane britských trojitých expanzných parných strojov s parnými kotlami Yarrow (loďárska spoločnosť „Yarrow Limited“), a tiež britské parné stroje trojnásobnej expanzie Yarrow s licencovanými francúzskymi parnými kotlami Belleville ruskej výroby.
Väčšina lodí (bojová loď Oslyabya, krížnik Almaz, krížnik Zhemchug, krížnik Aurora, bojová loď princa Suvorova, bojová loď Eagle, bojová loď Sisoy Veľký atď.) Postavená podľa programu stavby lodí z roku 1895, sa zúčastnila bitky o Tsushima. v máji 1905.
Obecnými nevýhodami hlavných elektrární (GEM) domácich lodí zo začiatku 20. storočia, vybavených dovážaným zariadením, boli prevádzkové problémy kotlov (nízke parametre generovanej pary, nízka produktivita, nadmerná spotreba uhlia, akumulácia sadzí v kotloch, prehriatie kotlov, tvorba ťažko odstrániteľných živicových usadenín v peci, emisie spalín z pece do kotolne a iné) a trojité expanzné parné stroje (nízka účinnosť, veľké hmotnostne-rozmerové charakteristiky, nízka rýchlosť, vysoká rýchlosť kľukového hriadeľa atď.), ako aj absencia domácich automatických riadiacich systémov pre kotly a parné stroje … Nízke parametre pary a nízka parná kapacita kotlov ich navyše vyžadovali na lodi veľké množstvo - od 18 do 25 jednotiek. Existujúce nedostatky elektrárne zahraničnej výroby výrazne znížili taktické a technické ukazovatele domácich lodí (rýchlosť, cestovný dosah, manévrovateľnosť, spoľahlivosť, schopnosť prežiť), na pozadí ktorých boli ďalšie objektívne a subjektívne dôvody, ktoré viedli ruské cisárske námorníctvo k tragédia v Tsushime sa zhoršila. Po Tsushime stratila ruská flotila na takmer polstoročie status oceánskeho a Rusko stratilo postavenie veľkej námornej veľmoci.
Napríklad Veľká Británia, ktorá dodáva zastarané lodné vybavenie do zahraničia, napríklad od začiatku dvadsiateho storočia, už vybavila svoje lode zariadeniami na kotly a turbíny (KTU) účinnejšími technickými prostriedkami. Elektráreň bojovej lode Dreadnought, ktorá sa stala súčasťou britskej flotily v roku 1906, pozostávala zo 4 parných turbín Parson a 18 parných kotlov Babcock a Wilcox.
Poučenie z bitky v Tsushime
Tieto lekcie boli, aj keď čiastočne, zohľadnené v programe stavby lodí v rokoch 1911-1914. Bojové lode typu Sevastopol (4 jednotky) a typu cisárovná Mária (2 jednotky), zavedené do ruského cisárskeho námorníctva v tomto období, boli namiesto neúčinných a objemných trojitých strojov vybavené účinnejšími a menšími parnými turbínami Parson. expanzné parné stroje. Avšak ani v tomto programe stavby lodí nebol zabezpečený vývoj a vybavenie ruských lodí domácim vybavením a technickými prostriedkami, vďaka čomu bola bojová účinnosť flotily závislá od dodávok z výrobných krajín.
V 30. rokoch dvadsiateho storočia sa s otázkou vybavenia rozostavaných lodí v súlade s programami stavby lodí (1935 a 1939) elektrárňami akútne stretávali aj domáci stavitelia lodí, čo bolo spôsobené technickou a technologickou zaostalosťou našej krajiny. V tom čase mohli lodenice rýchlo a dobre stavať trupy lodí rôznych tried vrátane krížnikov, vodcov torpédoborcov a torpédoborcov, ale výroba prvkov hlavnej elektrárne (lodné parné kotly, lodné parné turbíny slúžiace ich mechanizmom atď.).) bol nedostatočne rozvinutý a výrazne zaostával za vyspelými štátmi stavby lodí.
Na urýchlenie procesu stavby nových lodí pre námorníctvo ZSSR sa vedenie krajiny rozhodlo vybaviť časť trupov lodí vo výstavbe elektrárňami vyrábanými v zahraničí, najmä vo Veľkej Británii.1… Takto bol vybavený prvý ľahký krížnik projektu 26 (Kirov), prvý z troch vodcov torpédoborcov projektu 1 (Moskva), a niekoľko leningradských torpédoborcov projektu 7U (séria Sentorozhevoy). Všetky tieto lode boli pred vojnou zavedené do bojovej sily námorníctva ZSSR.
Veľká vlastenecká vojna v rokoch 1941-1945, ako viete, bola najťažšou skúškou nielen pre všetkých našich ľudí, ale aj pre vojenské vybavenie vrátane lodí ruského námorníctva. Bohužiaľ, nie všetky lode postavené v 30. rokoch 20. storočia prešli tvrdými vojnovými skúškami. Vráťme sa k historickým faktom.
26. júna 1941 vodca torpédoborcov „Moskva“, ktorý absolvoval bojovú misiu ostreľovania rumunskej námornej základne a prístavu Constanta, zamieril do Sevastopolu. Po návrate na svoju základňu prevažujúca operačno-taktická situácia (nálet nepriateľa) vyžadovala, aby loď dlho vyvíjala maximálny možný ťah. Dlhodobá prevádzka elektrárne v supernominálnom režime viedla k zničeniu podporných zariadení (základov) hlavných parných turbín, ktoré nevydržali podmienky drsnej prevádzky. Najprv praskli základy a potom sa začali rúcať. Dôvodom zničenia základov bol materiál ich výroby - liatina - krehký kov, ktorý nie je schopný odolávať dlhodobému ultimátnemu dynamickému namáhaniu. Výsledkom nehody spôsobenej použitím liatinových základov bola strata vodcu torpédoborcov kurzu a smrť lode na následky nepriateľských zbraní.
Je potrebné dodať, že v mierovom predvojnovom období bola prevádzka elektrární vojnových lodí v nominálnom a supernominálnom režime veľmi krátku dobu len počas kolaudácie a potom, čo boli lode prijaté do flotily, bola dlhodobá prevádzka lodnej elektrárne v maximálnych režimoch špeciálnym obežníkom úplne zakázaná.
Zo správy o pomoci2 Ľudový komisár námorníctva ZSSR, admirál N. G. Kuznecov, lídri krajiny, uviedli, že k 21. júnu 1941 námorníctvo zahrnovalo 37 torpédoborcov série Strážna veža (projekt 7 a 7U), z ktorých 10 bolo pripravených na boj, ostatné lode nemohli ísť na more, hlavne z dôvodu poruchy prehrievačov hlavných parných kotlov a nemožnosti ich výmeny.
Faktom je, že lodné parné kotly vyrobené vo Veľkej Británii, inštalované na lodiach, boli navrhnuté tak, aby používali ťažké palivo anglickej výroby, zatiaľ čo spaľovanie domáceho námorného vykurovacieho oleja v kotloch, najmä pri maximálnom zaťažení palivom, viedlo k vyhoreniu prehrievačov, čo malo za následok narušenie prevádzkyschopnosti kotlov a elektrárne ako celku. Okrem toho veľkosť kotolne pre torpédoborce tejto série neumožňovala opravu neustále zlyhávajúcich chvostových prvkov systému kotlového potrubia v lodných podmienkach a tiež vylučovala ich demontáž posádkou na opravu v továrni. V prvej blokáde Leningradskej zimy v rokoch 1941-1942 vedci vykonali mnoho tepelno-technických výpočtov, ktoré ukázali, že dovážané parné turbíny torpédoborcov projektov 7 a 7U sú schopné pracovať na mokrej pare, to znamená bez prehriatia a bez parné prehrievače v parných kotloch, aj keď sú trochu obmedzené, ale stále nevedú k významnému zhoršeniu taktických a technických charakteristík elektrárne a lode ako celku. Výsledky vykonanej práce umožnili vedeniu námorníctva vo vojnových podmienkach urobiť informované rozhodnutie o ďalšej prevádzke lodí týchto projektov bez prehrievačov. Prehrievače lodných kotlov boli jednoducho demontované a až do konca vojny turbíny torpédoborce fungovali na mokrej pare. Stratil sa však drahocenný čas a mnoho lodí v prvom období Veľkej vlasteneckej vojny, ktoré bolo pre našu krajinu najťažšie, vykonalo bojové misie stojace pri nábreží a múroch továrne bez toho, aby sa dostalo na more.
Uvažované príklady bohužiaľ ukazujú, že skúsenosti získané vo Veľkej vlasteneckej vojne s používaním domácich vojnových lodí s dovezenou elektromechanickou inštaláciou možno len ťažko považovať za úspešné, pretože jednotlivé lodné elektrárne zahraničnej výroby z jedného alebo iného dôvodu stratili svoju výkonnosť pri extrémnom prevádzkovaní podmienky. Je zrejmé, že zlyhanie prvkov hlavnej elektrárne výrazne znížilo bojovú účinnosť jednotlivej lode i námorníctva ako celku. Je zrejmé, že mnohé lode postavené podľa predvojnových programov stavby lodí a vybavené dovážaným zariadením boli vhodnejšie na prehliadky než na vojnu, o čom svedčia vyššie uvedené historické skutočnosti.
Lekcie z bojového používania sovietskych lodí vo Veľkej vlasteneckej vojne neboli márne a boli zohľadnené v povojnových programoch stavby lodí ZSSR, lode a pomocné plavidlá ruského námorníctva začali byť vybavené mechanizmami a zariadeniami výlučne domácej výroby, čo umožnilo nielen odstrániť príčiny mnohých núdzových situácií, ale na konci 50. rokov minulého storočia stiahnuť sovietsku flotilu do svetového oceánu a našej krajine opäť vrátiť status veľkej námornej sily.
Lodná energetika sovietskej výroby bola na úrovni zahraničných a dlho zaujímala vedúce postavenie vo svete v oblasti vysokorýchlostných dieselových motorov a plynových turbín. Úroveň domácej stavby lodí vo všeobecnosti zodpovedala svetovej úrovni, s výnimkou výroby rádiovej elektroniky a jednotlivých komponentov pre lode a lode, ktorá bola dôsledkom zaostávania vo výrobe základne prvkov. Úroveň dosiahnutá stavbou lodí ZSSR vo všeobecnosti poskytovala príležitosť mať námorníctvo, ktoré by spĺňalo ciele krajiny a v istom zmysle sa rovnalo americkému námorníctvu.
Čo dnes?
V súčasnosti Rusko, ako viete, implementuje rozsiahly program stavby lodí GPV 2011-2020, ktorého účelom je kvalitatívne a kvantitatívne aktualizovať domáce námorníctvo, a to aj zavedením povrchových lodí do jeho bojového zloženia-fregaty, korvety a malé lode, ako aj pomocné plavidlá novej generácie.
Pôvodne podľa zadávacích podmienok mali byť nové vojnové lode a pomocné plavidlá vybavené hlavnými elektrárňami (GEM) zahraničnej (hlavne nemeckej a ukrajinskej) výroby, po zavedení sankcií však Európska únia uvalila embargo na tieto výrobky sú výrobkami s dvojakým použitím a nemecká firma MTU Friedrichshafen (Baden-Baden, Nemecko), výrobca lodných naftových motorov, napriek existencii a čiastočnému plateniu zmlúv prestala dodávať svoje výrobky do Ruska. SE NPKG Zorya-Mashproekt (Nikolaev, Ukrajina) zároveň jednostranne prerušila vojensko-technickú spoluprácu s ruskými lodenicami.
Absencia lodných motorov a nemožnosť ich nákupu v zahraničí opäť vyvolali u domácich staviteľov lodí otázku: „Ako môžeme nahradiť dovezené námorné hlavné motory?“
Problém nedostatku motorov viedol k zmrazeniu stavby lodí a pomocných plavidiel ruského námorníctva a v skutočnosti narušil plánovaný časový rámec pre implementáciu domáceho programu stavby lodí ako celku. Postavené, ale nie vybavené motormi, boli spustené trupy niektorých nových lodí a plavidiel, kde sú uložené, kým sa nevyrieši problém elektrární. Napríklad tri fregaty z roku 11356 (závod Yantar, Kaliningrad).
K dnešnému dňu sa našlo východisko z tejto situácie, ale iba čiastočne.
Námorné dieselové zariadenia nemeckej spoločnosti MTU boli nahradené domácimi námornými dieselovými motormi: 10D49 (16ChN26 / 26) závodu Kolomna - na fregatách a M507D -1 závodu Zvezda (Petrohrad) - na raketových člnoch.
Motory s plynovou turbínou M90FR pre fregaty už boli vyrobené v meste Rybinsk v UEC-Saturn a sú pripravené na odoslanie do závodu Severnaya Verf (Petrohrad), ale flotila nepotrebuje iba motory s plynovými turbínami (GTE), ale aj hlavnú plynovú turbínu prevodovky (GGTZA), vrátane okrem motora s plynovou turbínou aj prevodoviek, ktorých výrobou je poverený závod Zvezda (Petrohrad). Neexistujú však žiadne informácie o načasovaní výroby a dodávky prevodoviek pre motory s plynovou turbínou M90FR.
Doteraz teda nebolo možné zorganizovať plnohodnotnú náhradu dovozu pri vybavení lodí a plavidiel domácimi elektrárňami.
Autorský návrh
Rozpad Sovietskeho zväzu viedol k strate námorného inžinierstva v Rusku (motory pre morské plynové turbíny, naftové motory, kotly a parné turbíny) a dnes je v novom Rusku potrebné znovu vytvoriť túto výrobu, čo bude trvať značné množstvo času. Na urýchlenie vybavenia lodí a plavidiel vo výstavbe je najskôr možné vyvinúť a implementovať najjednoduchšie a najlacnejšie lodné elektrárne, napríklad vodné prúdové pohonné systémy.
Podľa autorov môže byť v navrhovanej elektrárni ako vodné delo alebo vrtule vodného lúča použité kavitačné zariadenie prúd vzduchu-vody, v ktorom je výstupný difuzér nahradený tryskou. Vysokotlakový vzduch sa používa ako aktívne (pracovné) médium takéhoto prúdového kavitačného hnacieho zariadenia a vonkajšia voda sa používa ako pasívne (nasávané) médium.
Základný prvok špecifikovanej elektrárne je zdrojom stlačeného vzduchu, napríklad vzduchovým kompresorom určeným na stlačenie potrebného množstva vzduchu na parametre požadované pre normálnu funkciu prúdového kavitačného pohonného zariadenia. Elektráreň navyše obsahuje vysokotlakové vzduchové potrubie, uzatváracie prvky, prístrojové vybavenie a ďalšie prvky kombinované do jedného systému podľa ich funkčného účelu. Tlakové potrubie vzduchového kompresora je prostredníctvom vysokotlakového vzduchového potrubia spojené s pracovným odbočným potrubím prúdového zariadenia. Trysková vrtuľa je namontovaná vo vnútri trupu lode v spodnej časti priečky (anglicky Transon - plochý rez zádi) lode pod uhlom, pričom výstupné a sacie dýzy vrtule sú umiestnené mimo trupu a zakopané pod hladina vody. Elektráreň môže mať jedno alebo viac poschodí, ktorých počet je určený výtlakom lode.
Poschodie elektrárne funguje nasledovne. Vysokotlakový vzduch (HPA) zo vzduchového kompresora potrubím HPV vstupuje do dýzy zariadenia na kavitáciu tryskami vzduch-voda, v pracovnej komore, kde keď prúdi vzduch z dýzy, vytvorí sa vákuum dostatočné na samonasávanie vody spoza boku. Na výstupe z prúdovej pohonnej jednotky je prúd vzduchu a vody vrhaný priamo do vody pod tlakom, čím vzniká dôraz potrebný na pohyb plavidla. V tomto prípade dochádza k zmene rýchlosti nádoby v dôsledku zvýšenia alebo zníženia parametrov (prietoku a tlaku) vzduchu za kompresorom dodávaným do dýzy vrtule s tryskovou kavitáciou.
Použitie zariadenia na kavitáciu trysky vzduch-voda ako vrtule na vodný lúč odstráni mnoho nevýhod vrtule a tradičného zariadenia na prúdový pohon.
Je zrejmé, že elektráreň s vrtuľkami s prúdom vzduchu a vody a kavitáciou je ekonomickejšia a má výrazne nižšie hmotnostné a veľkostné charakteristiky ako tie, ktoré sa používajú dnes. Navyše implementáciou určitých konštrukčných opatrení je možné výrazne zvýšiť prežitie navrhovanej elektrárne a plavidla ako celku.
Autori sa domnievajú, že vytvorenie lodnej elektrárne vzduch-voda (UHVEU), ktorej súčasťou je napríklad jeden dieselový kompresor (domáca výroba), pozostávajúci z vysokotlakového vzduchového kompresora K30A-23 (s výkonom 235 kW / 320 k, vzduchovým výkonom 600 m³ / h a konečným tlakom vzduchu 200 ÷ 400 kg / cm²) poháňaným naftovým motorom YaMZ 7514.10-01 (277 kW / 375 k, špecifická spotreba paliva - 208 g / kW * hodina); vysokotlakové vzduchové potrubia; vysokotlakové vzduchové valce; Prístrojové vybavenie a jeden / dva prúdy vzduch-voda-prúdové-kavitačné (-é) vodné prúdy (-y) vrtule (vrtule) sú v súčasnosti celkom realistické, napríklad pre malé výtlakové lode, najmä pre raketové a delostrelecké člny. Je zrejmé, že s nárastom výtlaku lode alebo plavidla sa zvýši počet echelonov UHVEU.
Na implementáciu a používanie navrhovanej elektrárne by sa mali vykonať potrebné výpočty a testy v plnom rozsahu. Konečné rozhodnutie o vybavení novopostavených lodí a plavidiel uvažovanou elektrárňou vrátane mechanizmov, zariadení a systémov domácej výroby zároveň zostáva na vedúcich predstaviteľoch, ktorí na to majú právomoc.
závery
HISTÓRIA je dôležitou VEDOU, pretože je návodom na pohyb správnym smerom nielen pre jednotlivca, ale aj pre spoločnosť ako celok. Tí, ktorí ignorujú a nepoznajú históriu alebo sa z nej nepoučili, na to následne draho zaplatia.
Vykonávanie objednávky Admiral S. O. Makarova na potomkov „PAMATUJTE SI VÁLKU“, ruské lode a pomocné plavidlá námorníctva musia byť vybavené technickými prostriedkami a systémami výlučne domácej výroby, inak môžete znova šliapnuť na to isté hrable.
