Nedávno se na stránkách vojenské recenze rozvinula polemika o výhodách nových zdrojů energie pro elektrický pohon japonské ponorky „Oryu“(„Dragon-Phoenix“), předposlední jednotky v sérii ponorek „ Typu Soryu “. Důvodem diskuse bylo přijetí do sebeobranné síly jedenácté (v sérii dvanácti objednaných ponorek) ponorky vyzbrojené lithium-iontovou akumulátorovou baterií (LIAB).
Na tomto pozadí zůstala skutečnost o vytvoření a zkušebním provozu vzduchem nezávislé elektrárny (VNEU) takzvaného druhého stupně zcela bez povšimnutí. FC2G AIP byl vyvinut inženýry a designéry z Francouzské námořní průmyslové skupiny (NG), dříve DCN. Dříve stejná obava vytvořila pro ponorku Agosta-90B MESMA typu VNEU fungující na základě parní turbíny s uzavřeným cyklem.
Je logické položit si otázku: nedošlo k pokusům vyrábět vodík přímo na palubě ponorky? Odpověď: byly provedeny. Američané a naši vědci se zabývali reformou motorové nafty za účelem získání vodíku a také problémem přímé výroby elektrické energie z chemických vazeb činidel. Vědci a inženýři NG ale dosáhli úspěchu. Francouzským inženýrům se podařilo vytvořit jednotku, která reformou standardního naftového paliva OTTO-2 získává na ponorkové lodi vysoce čistý vodík, zatímco němečtí ponorkáři jsou nuceni nosit zásoby H2 na palubě svých lodí typu 212A.
Význam vytvoření koncernu NG Concern na výrobu jednotky na výrobu vodíku s ultra vysokou čistotou (99, 999% čistota) přímo na palubě ponorky zatím námořní specialisté plně nedocenili. Vznik takové instalace je plný obrovských příležitostí pro modernizaci stávajících ponorek a vytváření projektů pro nové ponorky, aby se prodloužila doba jejich nepřetržitého pobytu pod vodou bez vynoření. Relativní levnost a dostupnost paliva OTTO-2 při získávání volného vodíku pro použití v palivových článcích VNEU v ECH umožní zemím s touto technologií dosáhnout značného pokroku ve zlepšování výkonnostních charakteristik ponorek. Zvládnutí tohoto typu anaerobních pohonných systémů je mnohem výnosnější, než se dříve navrhovalo.
A proto.
1. VNEU na EHG pracují dvakrát tišeji než Stirlingův motor, protože prostě nemají rotující části stroje.
2. Při použití motorové nafty není nutné mít na palubě další nádrže pro skladování roztoků obsahujících hydrid.
3. Anaerobní pohonný systém ponorky se stává kompaktnějším a má nižší tepelný účinek. Všechny součásti a systémy jsou shromažďovány v odděleném osmimetrovém prostoru a nejsou rozptýleny v podmořských oddílech.
4. Vliv rázových a vibračních zatížení na instalaci je méně kritický, což snižuje možnost jeho samovznícení, což nelze říci o lithium -iontových bateriích.
5. Toto nastavení je levnější než LIAB.
Někteří čtenáři mohou důvodně argumentovat: Španělé také vytvořili anaerobní reformátor bioethanolu (BioEtOH), který na palubě ponorky produkuje vysoce čištěný vodík. Plánují instalovat takové jednotky na své ponorky typu „S-80“. První AIP se plánuje instalovat na ponorku „Cosme Garcia“v březnu 2021.
Podle mého názoru je nevýhodou španělské instalace to, že na palubu musí být kromě kryogenního kyslíku umístěny také nádoby na bioethanol, což má ve srovnání s běžným palivem OTTO-2 řadu nevýhod.
1. Bioethanol (technický alkohol) je o 34% méně energeticky náročný než motorová nafta. A to určuje sílu dálkového ovladače, cestovní rozsah ponorky a objemy úložného prostoru.
2. Ethanol je hygroskopický a vysoce korozivní. A všude kolem - „voda a železo“.
3. Při spalování 1 litru bioethanolu se uvolní stejné množství CO2jak spálil objem paliva. Proto bude pozoruhodné takový přístup „probublávat“.
4. Bioethanol má oktanové číslo 105. Z tohoto důvodu jej nelze nalít do nádrže generátoru nafty, protože detonace vyhodí motor do šroubů a matic.
Proto je stále vhodnější než VNEU na základě reformy motorové nafty. Palivové nádrže DPL jsou velmi objemné a v žádném případě nezávisí na dostupnosti dalších nádrží na průmyslový alkohol pro provoz závodu na „bioethanol“. Navíc na každé námořní základně nebo základně bude vždy dostatek paliva OTTO-2. Lze jej dokonce získat na moři z jakékoli lodi, což se o alkoholu, byť technickém, říci nedá. A uvolněné objemy (volitelně) lze zadat pro umístění kyslíku. A tím zvýšit čas a rozsah ponorkového potápění.
Ještě jedna otázka: je tedy LIAB vůbec potřeba? Odpověď: určitě potřeba! Přestože jsou drahé a velmi vyspělé, obávají se mechanického poškození, při kterém jsou nebezpečné pro požár, přesto jsou lehčí, mohou mít jakoukoli formu (konformní), alespoň 2-4krát (ve srovnání s olovo-zinkem kyselé baterie) mají uloženou elektřinu s vyšší kapacitou. A to je jejich hlavní výhoda.
Ale proč potom taková loď přepravující LIAB, nějaké VNEU?
Anaerobní elektrárna je nutná k tomu, aby „nevystrkovala“zařízení s podvodním dieselovým motorem (RDP) na mořské hladině, aby bylo možné spustit nebo spustit dieselový generátor k utěsnění nabití baterie. Jakmile se to stane, okamžitě se objeví dva nebo tři znaky demaskování lodi: jistič na vodní hladině ze šachty RDP a radarová / TLV / IR viditelnost tohoto zatahovacího zařízení. A významná bude vizuální (optická) viditelnost samotné ponorky, „visící“pod PRV, dokonce i z vesmíru. A pokud výfukové plyny fungujícího dieselového motoru (byť přes vodu) do atmosféry, pak bude analyzátor plynů letounu BPA (PLO) schopen zaznamenat skutečnost, že v oblasti je ponorka. To se stalo více než jednou.
A dál. Bez ohledu na to, jak potichu pracuje dieselový nebo naftový generátor v podmořském prostoru, vždy ho slyší citlivé uši nepřátelských sil a prostředků PLO.
Všem těmto nevýhodám se lze vyhnout společným používáním AB a VNEU. Společné využívání VNEU a superkapacitních zařízení pro uchovávání elektrické energie, jako jsou hořčíkové, křemíkovo-kovové nebo sirné baterie, u nichž se předpokládá, že kapacita bude 5–10krát (!) Větší než u LIAB, bude velmi slibný. A zdá se mi, že vědci a konstruktéři již tuto okolnost vzali v úvahu při vývoji projektů pro nové ponorky.
Například se stalo známým, že po dokončení stavby řady ponorek typu „Soryu“Japonci zahájí návrh a výzkum a vývoj ponorky příští generace. Nedávno média informovala, že by se jednalo o ponorku typu 29SS. Bude vybaven jediným (all-mode) Stirlingovým motorem vylepšené konstrukce a pravděpodobně i prostorným LIAB. A taková práce spolu s americkými vědci probíhá od roku 2012. Nový motor bude mít jako pracovní tekutinu dusík, zatímco u švédských vozů helium.
Vojenští analytici se domnívají, že si nová loď obecně zachová velmi úspěšný tvar vypracovaný na ponorce třídy Soryu. Současně se plánuje výrazné zmenšení velikosti a poskytnutí efektivnějšího tvaru „plachtě“(plotu zatahovacích zařízení). Horizontální příďová kormidla budou přesunuta na příď lodního trupu. Tím se sníží hydrodynamický odpor a úroveň vnitřního hluku, když voda proudí kolem trupu ponorky vysokou rychlostí pod vodou. Změnami projde i pohonná jednotka ponorky. Vrtule s pevným stoupáním bude nahrazena vodním paprskem. Podle odborníků výzbroj ponorky nedojde k výrazným změnám. Stejně jako dříve si loď ponechá šest příďových torpédových trubek 533 mm pro střelbu těžkých torpéd („Typ 89“), protiponorková torpéda a řízené střely třídy Harpoon, jakož i pro pokládání minových polí. Celková munice na palubě ponorky bude 30-32 jednotek. Současně bude zřejmě zachován jeho typický náklad (6 nových protilodních raket, 8 torpéd typu 80 PLO, 8 těžkých torpéd typu 89, samohybná GPA a vozidla elektronického boje). Kromě toho se předpokládá, že nové lodě budou mít aktivní protiponorkovou ochranu (PTZ), případně protivzdušnou obranu, vypuštěnou z torpédometu.
Práce na vytvoření nové ponorky se plánují provádět v následujících termínech: Výzkum a vývoj v letech 2025 až 2028, výstavba a uvedení do provozu první ponorkové budovy projektu 29SS se očekává v roce 2031.
Podle zahraničních odborníků budou státy Indického a Tichého oceánu brzy potřebovat modernizovat a obnovit své flotily. Včetně ponorkových sil. Pro období do roku 2050 bude potřeba ponorek asi 300 jednotek. Žádný z potenciálních kupujících nebude kupovat lodě, které nejsou vybaveny VNEU. O tom přesvědčivě svědčí výběrová řízení na nákup ponorek v držení Indie a Austrálie. Indie koupila francouzské jaderné ponorky třídy Scorpen a Kanbera si pro svou flotilu vybrala japonské jaderné ponorky třídy Soryu. A to není náhoda. Oba tyto typy lodí mají VNEU, které zajišťují, že zůstanou pod vodou bez vynoření až 2–3 týdny (15–18 dní). Japonsko má v současné době jedenáct jaderných ponorek. Jižní Korea staví svou ponorku typu K-III s lithium-iontovými bateriemi.
Bohužel se stále nemůžeme pochlubit úspěchem při vytváření ponorek vyzbrojených nejadernými pohonnými systémy nezávislými na vzduchu. Přestože práce v tomto směru byly prováděny a zdálo se, že úspěch není daleko. Zbývá doufat, že specialisté z CDB MT „Malakhit“, CDB MT „Rubin“, FSUE „Krylovsky State Scientific Center“, Central Scientific Research Institute „SET“v blízké budoucnosti budou stále schopni vytvořit ruskou leteckou nezávislost motor pro nejaderné ponorky, podobný nebo lepší než cizí analogy. To výrazně zvýší bojovou připravenost námořních sil, posílí naše pozice při vývozu ponorek tradičním kupujícím a pomůže dobýt nové trhy pro dodávky našich námořních produktů.
