”Designen av den nya förstöraren utförs i två versioner: med ett konventionellt kraftverk och med ett kärnkraftverk. Detta fartyg kommer att ha mer mångsidig kapacitet och ökad eldkraft. Det kommer att kunna verka i fjärrhavszonen både enskilt och som en del av sjögrupperna"
- Presstjänst från Ryska federationens försvarsministerium, uttalande av den 11 september 2013
Framdrivningssystemet är hjärtat i vilken teknik som helst. Parametrarna för alla mekanismer och delsystem som utgör strukturen i fråga är starkt knutna till energikällan. Valet av ett kraftverk är det svåraste steget i utformningen av ett tekniskt system, på vilket (och tillgången på ett lämpligt styrsystem) allt beror på.
Möjligheten att ha ett kärnkraftverk på en lovande rysk förstörare väcker långa diskussioner. Var och en av parterna anför anmärkningsvärda argument, medan officiella källor inte ger några specifika förtydliganden om det framtida fartygets egenskaper och utseende.
De initiala uppgifterna är följande. Hittills har behovet av ett kärnkraftverk (NPS) bekräftats på tre klasser av fartyg och fartyg:
- på ubåtar (anledningen är uppenbar - behovet av en kraftfull luftoberoende kraftverk);
- på isbrytare på grund av deras långsiktiga drift vid maximal effekt. Den installerade kapacitetsutnyttjandefaktorn för moderna kärnkraftsisbrytare är 0,6 … 0,65 - dubbelt så högt som alla andra örlogsfartyg. Isbrytare "bryts ner" i isen, men kan inte lämna rutten för att fylla på bränsletillförseln.
- på superbärare, där den monstruösa storleken och kraften gör användningen av konventionella SU -olönsamma. Brittiska designers har dock nyligen förnekat detta uttalande - gasturbiner föredrogs på det nya hangarfartyget. Samtidigt var det planerat att utrusta drottning Elizabeth (60 tusen ton) med ett extremt energikrävande system - EMALS elektromagnetiska katapult.
Behovet av att utrusta fartyg av andra klasser med kärnkraftskontrollsystem ser tveksamt ut. I början av XXI -talet. I världen finns det praktiskt taget inga kärnkraftsdrivna fartyg i stridsytan av kryssare / förstörarklassen. Dessutom finns det inga planer utomlands för att skapa sådana fartyg. Amerikanerna skrev av alla sina atomkryssare tillbaka i mitten av 90-talet, med formuleringen "orimligt höga driftskostnader, i avsaknad av specifika fördelar."
Det enda undantaget är den ryska tunga kärnkraftsdrivna missilkryssaren Peter den store (som också anses vara det största och dyraste icke-flygbärande fartyget i världen) och dess bror, amiralen Nakhimov TARKR (tidigare Kalinin-kryssaren, sjösattes för tre decennier sedan).
Det verkar som om allt är uppenbart: en lovande kärnkraftsförstörare för den ryska marinen ser ut som en fullständig anakronism. Men problemet är mycket djupare än det verkar vid första anblicken.
För och nackdelar
Argumentationen från motståndarna till konstruktionen av kärnkraftsförstörare baseras på fem "postulat" som framfördes i rapporten från den operativa ledningen för den amerikanska flottans högkvarter 1961:
1. Faktorn för att öka marschavståndet vid maximala hastigheter för ytfartyg är inte avgörande. Med andra ord, det är inte nödvändigt för marin sjöman att korsa hav och hav i en 30-knopsslag.
Patrullera, kontrollera sjökommunikation, leta efter ubåtar, eskortera konvojer, humanitära och militära operationer i kustzonen - allt detta kräver mycket lägre hastigheter. Att köra i full fart försvåras ofta av väder och hydrografiska förhållanden. Slutligen är det värt att tänka på säkerheten för mekanismernas resurs - huvudet "Orlan" ("Kirov", även kallat "admiral Ushakov") slutligen "dödade" sitt kraftverk under en kampanj till dödsorten för "Komsomolets" ". Fyra dagar i full fart!
2. Högre kostnad för ett fartyg med YSU. Vid den tidpunkt då den ovannämnda rapporten skrevs var det känt att konstruktionen av en kärnkryssare är 1, 3-1, 5 gånger dyrare än konstruktionen av ett fartyg med en liknande beväpningssammansättning med ett konventionellt kraftverk. Det var inte möjligt att jämföra driftskostnaderna på grund av bristen på erfarenhet av att driva kärnkraftsdrivna fartyg under dessa år.
För närvarande väcker denna artikel fortfarande de flesta frågor. Huvudhemligheten är kostnaden för uranbränslepatroner (med hänsyn till deras transport och bortskaffande). Enligt de senaste uppskattningarna kommer kostnaden för en 30-årig livscykel för ytfartyg av huvudklasserna i genomsnitt att vara 19% högre än kostnaden för en cykel för deras icke-genomsnittliga uppskattningar om oljeprisets nuvarande dynamik fortsätter. -nukleära motsvarigheter. Konstruktionen av en kärnkraftsförstörare är endast ändamålsenlig om oljepriset stiger till 233 dollar per fat 2040. Förekomsten av ett kärnkraftsdrivet landningsfartyg (av typen Mistral) är endast fördelaktigt om oljepriset stiger till 323 dollar per fat 2040 (med en hastighet av 4,7% per år).
Tillväxten i energiförbrukning och installation av avancerad utrustning ombord på förstörare är inte heller alltför oroliga för sjömännen. Befintliga fartygsgenerators kapacitet är tillräcklig för att driva superradarer med en toppeffekt på 6 MW. I händelse av att ännu mer glupska system (AMDR, 10 megawatt) uppträder, föreslår konstruktörerna att lösa problemet genom att installera en extra generator i en av Orly Burkes helikopterhangarer, utan grundläggande förändringar i design och skador på striden förmågan hos den lilla förstöraren.
Sluta! Vem sa att ett kärnkraftverk borde ha mer kraft än ett gasturbin av liknande storlek?! Detta kommer att diskuteras i nästa stycke.
3. Från början av 60 -talet översteg vikten och dimensionerna på kärnkraftverken ombord väsentligt de konventionella kraftverkens (med samma effekt på propelleraxlarna). Reaktorn med sina kylkretsar och biologiska avskärmning vägde inte mer än en vattenpanna eller en gasturbin med bränsletillförsel.
En kärnkraftsgenererande anläggning (NPPU) är inte allt. För att omvandla energin från överhettad ånga till rörelseenergi hos roterande skruvar krävs en huvudturbodrev (GTZA). Det är en skrymmande turbin med en växellåda, som inte är sämre i storlek än en konventionell gasturbin.
Det blir klart varför kärnkraftsdrivna kryssare under det kalla kriget alltid var större än deras icke-kärnvapenmotståndare.
Det finns all anledning att tro att denna situation kvarstår än idag. De deklarerade indikatorerna för lovande kärnkraftsgenereringsanläggningar som är lämpliga för installation på fartyg (RHYTHM 200, 80 tusen hk, vikt 2200 ton) leder till vissa slutsatser: NPP väger inte mindre än en uppsättning gasturbiner (en typisk LM2500 väger inom 100 ton, var och en av förstörarna är utrustad med fyra sådana installationer) och den nödvändiga bränsletillförseln (genomsnittet för moderna kryssare och förstörare är 1300 … 1500 ton).
Från det presenterade reklamhäftet OKBM im. Afrikantov, det är inte klart om denna siffra (2200 ton) inkluderar massan av turbingeneratorer, men det är ganska uppenbart att detta värde inte inkluderar massorna av propellermotorer. (cirka. YAPPU "RITM 200" skapades för de nyaste isbrytarna pr. 22220 med full elektrisk framdrivning).
Och detta trots att alla kärnkraftsdrivna fartyg nödvändigtvis är utrustade med ett reservkraftverk (dieselmotorer / pannor), vilket gör att kärnkraftverket vid en olycka kan krypa till stranden med minsta hastighet. Detta är standard säkerhetskrav.
Maskinrummet för den amfibiska överfallshelikopterbäraren "America".
Fartyget drivs av två General Electric LM2500 gasturbiner
4. Det fjärde postulatet anger att för underhåll av YSU är det nödvändigt att ha ett större antal servicepersonal, dessutom, av högre kvalifikationer. Det innebär en ytterligare ökning av förskjutningen och kostnaden för att driva fartyget.
Kanske var denna situation rättvis för början av flottans atomtid. Men redan på 70 -talet tappade den sin mening. Det är lätt att se detta genom att titta på antalet besättningar på atomubåtar (i genomsnitt 100-150 personer). 130 personer räckte till för att hantera en enorm två-reaktor "limpa" (projekt 949A). Rekorden hölls av den oändliga "Lyra" (projekt 705), vars besättning bestod av 32 officerare och befälsbefäl!
5. Den viktigaste anmärkningen. Ett fartygs autonomi begränsas inte bara av bränsletillförsel. Det finns också självständighet för proviant, för ammunition, för reservdelar och förbrukningsmaterial (smörjmedel, etc.). Till exempel är den uppskattade tillgången på mat ombord på "Peter den store" bara 60 dagar (med en besättning på 635 personer)
Det finns inga problem med färskvatten - det tas emot direkt ombord i erforderliga mängder. Men det finns problem med tillförlitligheten hos mekanismer och utrustning. Som med besättningens uthållighet kan sjömän inte tillbringa sex månader på öppet hav utan att gå i land. Människor och teknik behöver vila.
Slutligen tappar diskussioner kring obegränsat kryssningsintervall sin mening när man diskuterar handlingar som en del av en skvadron. Det är inte möjligt att utrusta varje helikopterbärare, gruvsvejar eller fregatt med YSU - kärnkraftsförstöraren kommer på ett eller annat sätt att behöva släpa med alla och se hur andra fartyg fyller på bränsletillförseln med hjälp av KSS och marinen tankfartyg.
Å andra sidan hävdar anhängare av användningen av NFM att alla påhitt om autonomi i livsmedelslager är en billig provokation. Det största problemet är alltid bränsle. Tusentals ton bränsle! Allt annat - mat, reservdelar - har en relativt kompakt storlek. De kan enkelt och snabbt levereras till fartyget eller förvaras i facken (när det är känt att en resa till full autonomi är planerad).
Brittiska förstöraren HMS Daring.
Idag är det den mest avancerade förstöraren i världen.
Motståndare till kärnkraft har sina egna allvarliga argument. De bästa av moderna kraftverk, byggda på ett framåtblickande system för full elektrisk framdrivning (FEP) och som använder en kombination av ekonomiska dieselmotorer och efterbrännare gasturbiner (CODLOG), visar imponerande effektivitet och ekonomi. Den blygsamma förstöraren Daring kan täcka upp till 7000 nautiska mil (från Murmansk till Rio de Janeiro) vid en tankning.
När man arbetar i avlägsna havsområden skiljer sig ett sådant fartygs autonomi knappast från autonomin hos ett kärnkraftsdrivet fartyg. En lägre marschfart jämfört med ett kärnfartyg är inte avgörande för radar-, luftfarts- och missilvapen. Som nämnts ovan kan det kärnkraftsdrivna fartyget inte heller kontinuerligt röra sig med en hastighet på 30+ knop - annars kommer det att behöva en årlig översyn med ett komplett byte av kraftverket.
Samtidigt kan en marin tankbil (integrerat försörjningsfartyg) tanka fem till tio sådana förstörare på en resa!
Destroyers "Guangzhou" (projekt 052B, styrelse nr 168) och "Haikou" (projekt 052S, bräda. Nr 171) tar bränsle från rymdstationen Qiandaohu (styrelse nr 887)
Bland andra argument som framförts av motståndare till konstruktion av kärnvapenfartyg bör det noteras tvivel om den höga överlevnadsförmågan hos en kärnkraftsförstörare och dess säkerhet vid stridsskador. När allt kommer omkring är en skadad gasturbin bara en hög med metall. Den skadade reaktorkärnan är en dödlig sändare som kan avsluta alla som överlevde fiendens attack.
Fakta visar att rädslan för konsekvenserna av reaktorskador är kraftigt överdriven. Det räcker med att erinra om att kärnkraftsubåten i Kursk sjönk. En fruktansvärd explosion som förstörde flera fack orsakade inte en strålningskatastrof. Båda reaktorerna stängdes av automatiskt och låg säkert i ett helt år på över 100 meters djup.
Välsignat minne av de fallna
Det bör tilläggas att förutom den lokala rustningen i reaktorfacket är själva reaktorkärlet tillverkat av en kraftfull metalluppsättning som är en decimeter tjock. Ingen av de moderna fartygsbeständiga missilerna kan störa reaktorkärnan.
Överlevnadsförmågan hos ett kärnkraftsdrivet fartyg skiljer sig knappast mycket från konventionella förstörare. Kamphållbarheten för ett fartyg med YSU kan visa sig vara ännu högre på grund av frånvaron av tusentals ton bränsle ombord. Samtidigt kan hans död orsaka oåterkalleliga konsekvenser för omgivningen. Denna risk bör alltid beaktas när man skickar ett kärnvapendrivet fartyg till krig. Varje nödsituation ombord, brand eller grundstötning kommer att bli världsomspännande olyckor (som är fallet med atomubåtar).
Allmänhetens ohälsosamma uppmärksamhet på kärnfartyg, som drivs av oärliga pseudo-miljöaktivister, skapar stora problem för utvecklingen av kärnkraftssystem ombord. Och om förbudet mot att närma sig Nya Zeelands stränder sannolikt inte kommer att ha någon betydelse för den inhemska flottan, så kan det internationella förbudet mot att kärnkraftsdrivna fartyg kommer in i Svarta havet orsaka mycket problem och problem för den ryska flottan. Att grunda förstörare i Sevastopol blir omöjligt. Dessutom kommer det att bli problem med passagen av Suez- och Panamakanalerna. Ägarna till hydrauliska konstruktioner kommer inte att missa ett tillfälle och kommer, förutom långa pappersarbete, att ålägga seglare en trippel hyllning.
Varför behöver Ryssland en kärnvapenförstörare?
På den tekniska sidan kommer kärnkraftsförstörare inte att ha några allvarliga fördelar eller nackdelar jämfört med fartyg med konventionella kraftverk (gasturbin eller kombinerad typ).
Högre marschfart, obegränsad (i teorin) autonomi när det gäller bränslereserver och inget behov av tankning under hela militärkampanjen … Ack, alla dessa fördelar kan knappast förverkligas i praktiken, under verkliga stridstjänster från marinen. Och det är därför de inte är särskilt intressanta för flottan. Annars har kärnkraftverk och konventionella kraftverk ungefär lika vikt, dimensioner och ger samma effekt på propelleraxlarna. Risken för strålningsolyckor kan försummas - som erfarenheten av att driva den inhemska isbrytarflottan visar är sannolikheten för en sådan händelse nära noll.
Den enda nackdelen med YSU ombord är deras högre kostnad. Åtminstone indikeras detta av data från öppna rapporter från den amerikanska flottan och frånvaron av kärnkraftsförstörare i de utländska flottorna.
En annan nackdel med fartyg med kärnkraftssystem är förknippad med Rysslands geografiska läge - Svarta havsflottan lämnas utan förstörare.
Samtidigt har användningen av kärnkraftssystem på ryska fartyg ett antal viktiga förutsättningar. Som ni vet har kraftverk alltid varit inhemska fartygs svaga punkt. Förstörarna av projekt 956 frusna vid bryggorna med "dödade" pann-turbinkraftverk blev stadens tal, liksom havskampanjerna för den flygbärande kryssaren "Admiral Kuznetsov" tillsammans med räddningsbåtar (i händelse av en annan kraft växtnedbrytning). Experter uttrycker klagomål om det alltför komplicerade och förvirrande systemet för gasturbinkraftverket i missilkryssare av Atlant -typ (projekt 1164) - med en värmeåtervinningskrets och hjälptångturbiner. Observanta fotografer upphetsar allmänheten med fotografier av de ryska korvetterna från projektet 20380, som slänger ut lock med tjock rök. Som om vi inte är de nyaste fartygen byggda med smygteknik, utan en ångbåt på Mississippifloden.
Och mot bakgrunden av denna skam - otaliga världsturer i atomkryssaren "Peter den store", som rusar runt jorden utan att stanna. Manövrar i Atlanten, Medelhavet, Tartus - och nu går huvuddelen av kryssaren, tillsammans med isbrytare, förlorade i dimman i området vid Nya Sibirien. Ryska kärnkraftsisbrytare visar inte mindre tillförlitlighet och effektivitet (dock är ordet "ryska" överflödigt här - inget annat land i världen har kärnkraftiga isbrytare, förutom Ryska federationen). Den 30 juli 2013 nådde den kärnkraftsdrivna isbrytaren 50 Let Pobedy nordpolen för hundra gången. Imponerande?
Det visar sig att ryssarna har lärt sig en sak eller två. Om vi har så framgångsrik erfarenhet av utveckling och drift av kärnkraftssystem ombord, varför inte använda det för att skapa lovande krigsfartyg? Ja, uppenbarligen kommer ett sådant fartyg att visa sig vara dyrare än dess icke-kärnkraftiga motsvarighet. Men i själva verket har vi helt enkelt inget alternativ till YSU.
Glöm inte heller att vi, till skillnad från den amerikanska flottan, har ett helt annat koncept för utvecklingen av marinen.
Yankees förlitade sig på masskonstruktion av förstörare, med användning av fullständig standardisering och förening av deras komponenter och mekanismer (vilket dock inte hjälpte mycket - fartygen visade sig fortfarande vara monstruöst komplexa och dyra).
Vår ytkomponent kommer på grund av olika nationella egenskaper att se annorlunda ut: ett par stora attackförstörare, lika stora som den experimentella amerikanska förstöraren Zamvolt, omgiven av billigare och mer massiva fregatter. Ryska förstörare kommer att bli dyra "styckgods", och användningen av kärnkraftssystem kommer sannolikt inte att ha någon märkbar inverkan på kostnaden för att driva dessa monster. Kärnkraftsförstörare eller förstörare med konventionellt kraftverk? Enligt min mening är vart och ett av dessa alternativ i vårt fall win-win. Huvudsaken är att USC och försvarsministeriet snabbt går från ord till handlingar och påbörjar byggandet av nya ryska förstörarklassfartyg.
