Lithium -iontové baterie: dlouhá cesta do podmořské flotily

Obsah:

Lithium -iontové baterie: dlouhá cesta do podmořské flotily
Lithium -iontové baterie: dlouhá cesta do podmořské flotily

Video: Lithium -iontové baterie: dlouhá cesta do podmořské flotily

Video: Lithium -iontové baterie: dlouhá cesta do podmořské flotily
Video: Eldorádo (Eldorado) 2024, Listopad
Anonim
obraz
obraz

5. března 2020 byla v japonském městě Kobe vypuštěna 11. ponorka řady Soryu. Člun se stane součástí japonských námořních sil pod označením SS 511 Oryu. Nová japonská dieselelektrická ponorka se stala první bojovou ponorkou na světě, která obdržela lithium-iontové baterie, a také se stala první takovou ponorkou ve své sérii.

Podle odborníků budou Japonci díky používání nových typů dobíjecích baterií, které jsou již dlouho registrovány v chytrých telefonech, moci upustit od používání nejen tradičních olověných baterií na ponorkách, ale také na vzduchu nezávislých Stirlingových motorů. Jedná se o velmi kuriózní a významnou událost pro podmořskou flotilu, protože i samotné na vzduchu nezávislé elektrárny se najednou staly skutečným průlomem pro naftové čluny, které zachránily ponorky před nutností často stoupat na hladinu při plavbě. Mimochodem, Rusko stále nemá jedinou sériovou ponorku vybavenou elektrárnou nezávislou na vzduchu.

Spuštěná nová japonská ponorka s lithium-iontovými bateriemi je již 11. lodí v řadě. Kromě toho má japonská flotila 11 ponorek třídy Oyashio (včetně dvou cvičných lodí), které je rovněž obtížné přičíst starým modelům, protože lodě byly navrženy v 90. letech minulého století a poslední z nich byla do flotily převedena v r. Rok 2008. Je již známo, že brzy japonská flotila obdrží další ponorku projektu Soryu (loď SS 512) s lithium-iontovými bateriemi, poté Japonsko přistoupí ke stavbě ponorek nového projektu, dosud známého jako 29SS (první ponorka SS 513). Japonská flotila nyní obsahuje 22 ponorek, z nichž nejstarší vstoupily do služby v roce 1998.

První ponorka s lithium-iontovými bateriemi

Slavnostní inaugurace japonských námořních sebeobranných sil první bojové ponorky lithium-iontové baterie SS 511 Oryu se konala v Kobe 5. března 2020. Ceremonie se konala v Kobe Shipyard & Machinery Works, kterou vlastní společnost Mitsubishi Heavy Industries, velká společnost, která pokrývá širokou škálu průmyslových oborů v Japonsku. Nový člun se stal jedenáctým v řadě lodí typu „Soryu“a celkem bude postaveno 12 takových lodí, poslední dvě z nich s lithium-iontovými bateriemi. Stavba lodi SS 511 Oryu začala v březnu 2015, loď byla zahájena 4. října 2018.

obraz
obraz

Je známo, že stavba 11. lodi stála japonské daňové poplatníky částku převyšující náklady na kteroukoli z deseti postavených lodí stejného projektu. Udává se, že náklady na stavbu ponorky SS 511 byly 64,4 miliardy jenů (přibližně 566 milionů dolarů, podle jiných zdrojů stála loď ještě více - 66 miliard jenů). V každém případě je to o čtvrtinu více, než stojí desátá ponorka SS 510 Shoryu (51,7 miliardy jenů nebo 454 milionů dolarů). Téměř veškerý rozdíl v nákladech mezi desátým a jedenáctým člunem série spočívá na ceně nových lithium-iontových baterií a také na přepracování celého doprovodného elektrického systému ponorky a změně designu.

Dvanáctý z plánovaných lodí Soryu má do flotily vstoupit v roce 2021. Loď SS-512 již byla spuštěna, stalo se to v listopadu loňského roku. V nadcházejících letech se oba čluny s lithium-iontovými bateriemi stanou skutečným zkušebním místem pro testování baterií a jejich provoz v reálných provozních podmínkách, včetně podmínek blízkých boji. Výsledky testů jsou velmi důležité, protože umožní japonským admirálům upravit programy pro stavbu a vývoj ponorkové flotily a také vyvinout projekt pro úderné ponorky příští generace.

SS 511 Oryu zpochybňuje tradiční ponorky

Stojí za zmínku, že japonské námořnictvo již delší dobu vymýšlí plány na použití lithium-iontových baterií v ponorkách. Vzhled SS 511 Oryu byl vyvrcholením výzkumu a vývoje, který trval několik desetiletí. Je známo, že japonští konstruktéři zahájili první práce v tomto směru již v roce 1962 a první lithium-iontová baterie určená k umístění na palubu ponorky byla připravena v roce 1974.

Přes tyto úspěchy měly první baterie daleko k ideálu, nesplňovaly stanovené operační požadavky a nevyhovovaly armádě v mnoha ohledech. Přitom takové dobíjecí baterie byly dlouhou dobu velmi drahé. To bylo překryto vyšším nebezpečím takových baterií, které byly náchylné k samovznícení a výbuchům, což na palubě ponorky s sebou nesla skutečná katastrofa. Doprovodná rizika a vysoké ceny ve spojení s dosud nedostatečně „vyspělou“technologií přinutily japonské admirály obrátit pozornost k elektrárnám nezávislým na vzduchu (VNEU). V roce 1986 bylo rozhodnuto o vývoji a stavbě ponorek se Stirlingovým systémem VNEU se zaměřením na úspěšné švédské zkušenosti.

obraz
obraz

Přesto přišel den pro lithium-iontové baterie na palubách ponorek. Nové technologie mohou výrazně změnit celou ponorkovou flotilu. Mnoho odborníků již klasifikuje takové dieselelektrické čluny jako ponorky páté generace. Aby mohli japonští konstruktéři přejít na používání nových akumulátorů, museli zároveň výrazně zrevidovat projekt lodí typu „Soryu“. Za prvé, nové baterie vyžadovaly přepracování projektu, aby byla zachována stabilita a zátěž lodí, protože olověné baterie instalované v prvních 10 ponorkách řady jsou výrazně těžší než lithium-iontové baterie. Část hmotnosti nových ponorek navíc kvůli demontáži Stirlingových motorů vůbec „odešla“.

Během prací museli inženýři kompletně zrevidovat celý napájecí systém na palubě SS 511 Oryu. Na ponorku byly také nainstalovány výkonnější dieselové generátory určené k dobíjení baterií. Kromě toho museli konstruktéři přepracovat šnorchly, což je nezbytné pro zvýšení objemu přívodu vzduchu a současně pro odstranění výfukových plynů, protože rychlost nabíjení lithium-iontových baterií je znatelně vyšší než u standardních olověných baterií.

Již dnes lithium-iontové akumulátory poskytují ponorkám dobu trvání podvodního běhu srovnatelnou s čluny využívajícími VNEU. A v budoucnosti budou technické vlastnosti takových lodí jen růst. Vysoká kapacita baterií zároveň umožňuje ponorkám pohybovat se pod vodou dlouhou dobu vysokou rychlostí - asi 20 uzlů. Dlouhé trvání podvodního běhu vysokou rychlostí je pro ponorky velmi důležitým ukazatelem. To může pomoci při útoku na povrchový cíl a při vyhýbání se nepřátelským útokům. Čím dříve loď opustí nebezpečnou oblast, tím lépe.

Na rozdíl od ponorek vybavených VNEU je nová ponorka schopna neustále doplňovat energii v lithium-iontových bateriích pomocí dobíjení baterie pomocí zařízení pro provoz motoru pod vodou RDP. Mezi výhody lithium-iontových baterií patří také delší životnost. Takové baterie nevyžadují údržbu a elektrické systémy postavené s jejich pomocí se snadněji spravují a navrhují. Také lithium-iontové baterie se od olověných liší kratší dobou nabíjení díky vyššímu proudu, což je pro potápěče velmi důležité.

obraz
obraz

Schopnosti ponorek třídy Soryu

Dieselové elektrické ponorky třídy Soryu jsou úderné ponorky japonských námořních sebeobranných sil. Tyto lodě jsou považovány za jedny z nejmodernějších a nejlepších na světě, již nyní tvoří páteř ponorkových sil japonské flotily. Nové japonské lodě jsou poměrně velké, výtlakem překonávají všechny sériové ruské dieselelektrické ponorky projektů 677 „Lada“, 636 „Varshavyanka“a 877 „Halibut“. Lodě třídy Soryu jsou považovány za docela bezhlučné a pokud jde o délku jejich ponořené navigace, mohou konkurovat moderním jaderným ponorkám.

V Japonsku se od roku 2005 stavěly ponorky typu Soryu se standardním povrchovým výtlakem 2900 tun a podvodní se 4200 tunami (byla položena první loď řady). Ponorky Soryu jsou 84 metrů dlouhé, 9,1 metru široké a mají průměrný ponor 8,5 metru. Posádku lodi tvoří 65 ponorek (z toho 9 důstojníků).

Prvních deset dieselelektrických ponorek postavených podle tohoto projektu představovalo kombinovanou elektrárnu skládající se ze dvou naftových elektrických jednotek Kawasaki 12V25 / 25SB o výkonu 3900 koní a čtyř motorů Kawasaki Kockums V4-275R Stirling s maximálním výkonem 8000 litry.s (průchod pod vodou). Pohonný systém lodi funguje na jedné vrtulové hřídeli. Maximální povrchová rychlost lodi je 13 uzlů (přibližně 24 km / h), maximální rychlost pod vodou je 20 uzlů (přibližně 37 km / h).

obraz
obraz

Operační hloubka ponorek třídy Soryu je 275-300 metrů. Autonomie plavání - až 45 dní. Pro lodě tohoto projektu vybavené vzduchem nezávislou elektrárnou se cestovní rozsah odhaduje na 6100 námořních mil (přibližně 11 300 km) při rychlosti 6,5 uzlu (přibližně 12 km / h). Uvádí se, že nové ponorky, přijímající lithium-iontové baterie, budou moci zůstat ponořeny ještě déle, ve skutečnosti budou jejich schopnosti omezeny pouze dodávkou zásob a čerstvé vody na palubě.

Hlavní výzbrojí lodí třídy Soryu jsou protilodní torpéda a rakety. Ponorka má šest torpédových trubek 533 mm HU-606. Kapacita munice lodi může sestávat z 30 torpéd typu 89. Moderní torpéda vyvíjejí maximální rychlost 55 uzlů (102 km / h), při této rychlosti může torpédo cestovat 39 km pod vodou. Také tyto torpédomety lze použít k odpalování protilodních amerických raket UGM-84 „Harpoon“. Moderní verze takových raket mohou zasáhnout cíle na vzdálenost až 280 kilometrů.

Doporučuje: