”Två dieselelektriska båtar av Project 677 Lada kommer att överlämnas till den ryska flottan 2018-2019. Nästa båtar kommer att byggas enligt det nya Kalina -projektet. Kalina -projektet, utvecklat av Rubin Central Design Bureau of MT, är redan på plats, men det har ännu inte godkänts och kommit överens med försvarsministeriet. Huvuddragen i detta projekt kommer att vara ett vanligt anaerobt (luftoberoende) kraftverk”(RIA Novosti).
”Ej godkänt” och”inte överenskommet” betyder att det inte finns någon tidsfrist.
Ett långt och fruktlöst epos med skapandet av en inhemsk dieselelektrisk ubåt med en luftoberoende installation (VNEU) föreslår en enkel tanke: behövs det alls?
För det första fungerar det inte.
För det andra, vad är behovet av båtar utrustade med VNEU för den ryska flottan?
När det gäller den första punkten saknas det objektivt sett i Ryssland en teknisk grund för produktion av anaeroba kraftverk (naturligtvis i närvaro av en massa patent och idéer). Har du hört mycket om inhemska bränsleceller? Försök har gjorts flera gånger. År 2005, genom insatser från ryska vetenskapsakademien och Norilsk Nickel, etablerades National Innovative Company New Energy Projects (NIK NEP) inom området väteenergi och bränsleceller. Snabbt avvecklades (inom ramen för Norilsk Nickels beslut för att bli av med olönsamma tillgångar).
Kraftverket är det mest komplexa elementet som bestämmer parametrarna för något system. Den enda konkurrenskraftiga ryska produkten inom marina kraftverk är kärnreaktorn. Men vi pratar om detta lite senare.
Idag ser framväxten av ryska tillverkade elektrokemiska generatorer ut som science fiction. Stirlingmotorn, som är mindre komplex i designen, har sina egna problem (kylning, flytande syre), medan den objektivt skapar en ljudnivå fyra gånger högre än ECH.
Det finns inte heller några inhemska analoger av en ångturbinenhet med slutna cykler (PTUZ) av fransk MESMA-typ. Dessutom är en sådan motor inte den bästa lösningen; PTUZts ger hälften av räckvidden jämfört med ECH.
Behöver?
Dieselelektriska ubåtar flyter upp till ytan var 2-3: e dag för att ladda batterierna. Det är bättre att vägra användning av en snorkel (RDP, för drift av en dieselmotor på periskopdjup) i stridsförhållanden. Båten blir hjälplös; på grund av dieselmotorernas vrål hör hon ingenting, men alla kan höra henne.
Idén om att utrusta dieselelektriska ubåtar med ett hybridkraftverk (diesel + anaerobt kraftverk), som kommer att kunna förlänga nedsänkningen, föddes inte idag. De första experimentella proverna (till exempel Sovjetprojektet A615, 12 båtar byggdes) använde ett dieselkraftverk med sluten cykel med flytande syre och en koldioxidabsorberare. Övning har visat en hög brandrisk för en sådan lösning.
Moderna ubåtar utan kärnvapen använder mycket mindre kraftfulla, men säkrare VNEU, exempel på vilka diskuterades ovan. Stirling, EHG eller PTUZ.
Med en ekonomisk förbrukning av kemiska kompositioner och oxidationsmedel kan de stanna kontinuerligt under vatten i 2-3 veckor. I det här fallet ligger inte båten på marken, utan kan röra sig kontinuerligt i 5 knop. Ur specialisters synvinkel är detta tillräckligt för hemlig patrullering på det angivna torget och "smyga upp" till fiendens fartyg som passerar positionen.
Huvudfrågan är kostnaden. En jämförande analys av utländska ubåtar visar att en modern ubåt med VNEU kostar marinen till ett pris av 500-600 miljoner euro per enhet.
Som världspraxis visar, för ungefär lika mycket kan du bygga en båt, kan stanna under vatten inte 2-3 veckor, men ett par månader. Samtidigt behöver hon inte krypa i en 5-knopsslag, vilket sparar oxidationsmedlet.
En driftshastighet på 20 knop under större delen av turen. Hemlig distribution var som helst i havet. Obegränsad manöver och eskort av fartygstrejklag.
Det här är Ruby. En serie med sex franska atomubåtar som har blivit de minsta atomubåtarna i världen. Med en skrovlängd på 74 meter är deras ytförskjutning bara 2400 ton (under vattnet - 2600 ton).
Enligt officiella data visade sig barnet "Rube" sex gånger billigare än amerikanska "Seawolf" (≈350 miljoner dollar i priserna på 1980 -talet). Även justerad för inflation kan den nuvarande kostnaden för en sådan båt jämföras med de mest”avancerade” kärnkraftsubåtarna i Europa och Fjärran Östern. Tyskt -turkiskt kontrakt - 3,5 miljarder euro för sex ubåtar med ECH; Japan - 537 miljoner dollar för ubåten Soryu med en enklare och billigare Stirling -motor.
"Ruby", detta miniatyrkärnkraftsdrivna fartyg, är inte en superhjälte som kan krossa någon och regera högst i havets djup. En av de många typerna av tredje generationens kärnbåtar med en blygsam uppsättning egenskaper. Men även med sina kompromisser "Rubin" är huvud och axlar över alla "dieselmotorer" med en extra VNEU när det gäller stridsförmåga.
Precis som ytfartyg med värmemotor (diesel - KTU - GTU) är absolut överlägsna marinbilar med alternativa energikällor (vind, solpaneler, etc.). För svaga och opålitliga halvmått, oförmögna att tillhandahålla en långsiktig och pålitlig produktion av den erforderliga mängden energi.
Dieselmotorer fungerar inte under vatten. Den enda källan som kan ge en jämförbar energinivå var och förblir en kärnreaktor.
Smygande
Precis som alla tekniska lösningar har VNEU sina fördelar och nackdelar. En av de viktigaste "fördelarna" med rörelse under vatten med Stirling och ECH kallas båtens ökade smyg. Parametern som allt beror på.
För det första mindre dimensioner och följaktligen en mindre fuktad ytarea och mindre hydrodynamiskt ljud vid körning. Dikteras av den mindre storleken på icke-kärnvapenubåtar.
Men som nämnts ovan skiljer sig Ryubis kärnkraftsdrivna fartyg lite i storlek från den dieselelektriska ubåten. Längden på den franska atomubåten är identisk med Varshavyanka. Dessutom är bredden på”Ryubi” -skrovet två meter mindre.
Den mest märkbara bullerkällan (särskilt vid låga hastigheter) är dock framdrivningssystemet. Icke-nukleära ubåtar saknar surrande pumpar som säkerställer cirkulation av kylvätskan i reaktorn. De har inte turbo -växlar och kraftfulla kylmaskiner - bara tysta batterier. Den luftoberoende installationen skapar inte märkbart buller och vibrationer under drift.
Allt detta är naturligtvis sant: en dieselelektrisk ubåt som kryper i djupet är tystare än det tystaste kärnkraftsdrivna fartyget. Med ett ändringsförslag: detta är en annan teknik för att lösa olika problem. Vad är det för nytta med den höga sekretessen för atomubåten, om den helt enkelt inte kan korsa havet i en nedsänkt position? Lika svårt att följa med en skvadron (AUG eller KUG) som kryssar i 18-20 knop.
Två olika typer av utrustning.
Valet beror på konceptet att använda marinen. Trots de uppenbara fördelarna med dieselelektriska ubåtar (ökad sekretess för”svarta hål”, relativt låg kostnad) slutade USA bygga dieseldrivna ubåtar för 60 år sedan. Enligt deras åsikt har de ingen att försvara kusten. Alla fientligheter genomförs på avlägsna marina teatrar i europeiska vatten, Asien och Fjärran Östern. Där, där bara atomubåtar kan nå i tid (utan att förlora smyg och aldrig stiga upp till ytan).
En liknande uppfattning delas av Storbritannien, där de sista dieselelektriska ubåtarna togs ur drift 1994. För närvarande består den brittiska ubåtflottan helt och hållet av kärnkraftsdrivna fartyg (11 enheter i tjänst).
Buller är en av demaskeringsfaktorerna i ubåtskrig.
En annan lovande detektionsmetod innefattar ubåtens värmespår. En ubåt med en reaktor med en termisk effekt på 190 MW ger havsvatten 45 miljoner kalorier per sekund. Detta ökar vattentemperaturen i ubåtens omedelbara närhet med 0,2 ° C. Temperaturskillnad tillräcklig för uppmärksamhet från känsliga termiska bilder.
Den svenska ubåten av typen "Gotland" fungerar med kapaciteter av en annan ordning. Två "Stirling" -maskiner genererar en användbar effekt på 150 kW under vatten, med hänsyn till effektiviteten kommer maskinernas värmeeffekt att vara 230 … 250 kW.
190 och 0,25 megawatt. Har du fortfarande tvivel?
Det stämmer, jämförelsen är felaktig. Lanseringen av båtens reaktor med full effekt är endast möjlig under exceptionella omständigheter. Vid låga hastigheter (5 knop) använder atomubåtar några procent av reaktorns nominella effekt. Så, den strategiska 667BDR räcker till 20% av reaktorkraften, och bara ena sidan (18% - automatisk begränsning av styr- och skyddssystemet för Brig -M -reaktorn). Reaktorn på andra sidan hålls i ett "kallt" tillstånd.
Totalt: av de två kärnreaktorerna används endast en (90 MW), vid minsta effekt (cirka 20%).
I framtiden förloras huvuddelen av dessa megawatt på turbinen. Joule av värme omvandlas till joule av användbart arbete. En ubåt missilbärare med en höjd av en 7-vånings byggnad sätts i rörelse. Överhettad ånga (300 °) vid turbinens utlopp blir till 100-gradigt "kokande vatten", som skickas till kondensorn. Där svalnar det, men inte till absolut noll, men bara till 50 ° C. Det är denna temperaturskillnad som måste “spridas” i utombordaren.
I praktiken bestäms det termiska spåret av en ubåt inte av motorns termiska utsläpp utan av blandning av vattenlager under ubåtens passage. I denna mening har kärnbåtar till och med fördelar jämfört med icke-kärnbåtar. Formen på deras skrov passar perfekt för undervattensrörelser, medan de flesta av "diesel" tvingas ha uttalade "yt" konturer (där de tillbringar hälften av sin tid).
Slutsatser
Bland de operativa länderna för ubåtar med en luftoberoende motor finns Israel (typ "Dolphin"), Sverige ("Gotland" och projekt A26), Grekland, Italien, Turkiet, Sydkorea och Portugal (tysk ubåt typ 214), Japan (typ "Soryu"), Brasilien, Malaysia, Chile (franska "Scorpen"). Det är anmärkningsvärt att fransmännen själva, som bygger utmärkta icke-kärnvapenubåtar för andra länder, helt övergav icke-kärnvapenubåtar till förmån för kärnkraftsdrivna fartyg (10 enheter).
Den höga efterfrågan på ubåtar med anaerob framdrivning bildas av länder som vill ha en modern och effektiv flotta, men inte har förmågan att bygga och driva kärnbåtar.
En kärnbåt är inte bara ett fartyg. Detta är den medföljande kärnkraftsindustrin, teknik för laddning av kärnreaktorer, lossning och kassering av använt bränsle. Basinfrastruktur med speciella säkerhets- och kontrollåtgärder.
Ryssland, USA, Kina, Frankrike och Storbritannien har ackumulerat denna teknik i årtionden. Resten måste börja om igen. Därför, för Grekland, Malaysia och Turkiet, har illusionen att välja mellan en atomubåt och en dieselmotor med en extra VNEU (till priset av ett kärnkraftsdrivet fartyg) den enda lösningen. Icke-kärnkraftig ubåt flotta.
I Ryssland är allt annorlunda.
Från och med 2017 har flottan 48 atomubåtar och 24 dieselelektriska ubåtar, inkl. sex nya”Varshavyankas” med ett uppdaterat ekolodssystem och kryssningsmissiler”Caliber”.
Atomiska "hajar" är utformade för att fungera var som helst i haven. Dieselelektrisk "Varshavyanka" är en rationell lösning för den nära havszonen. För åtgärder i de områden som dessa ubåtar är avsedda för spelar närvaron av VNEU inte så stor roll. Rörelse under vatten med den långsammaste, 3-5 nodal hastigheten, "Varshavyanka" kommer att krypa över Svarta havet (från Krim till Turkiets kust) på bara en dag. Och han kommer att göra det så tyst som möjligt, till skillnad från Stirling. Batterierna genererar inget brus.
Valet mellan en dyr ubåt med anaerob framdrivning och en miniatyr kärnkraftsbåt (som den franska "Rube") har liten betydelse för Ryssland. I de befintliga verkligheterna och det nuvarande konceptet för användning av marinen finns det helt enkelt ingen plats för dem.
