Baru-baru ini, di halaman Kajian Ketenteraan, kontroversi telah berkembang mengenai kelebihan sumber kuasa baru untuk pendorong elektrik kapal selam Jepun "Oryu" ("Dragon-Phoenix"), unit kedua dalam siri kapal selam " Jenis Soryu. Sebab perbincangan adalah kemasukan pasukan pertahanan diri kapal selam kesebelas (dalam siri dua belas kapal selam yang diperintahkan), bersenjata dengan bateri akumulator ion litium (LIAB).
Dengan latar belakang ini, fakta penciptaan dan operasi percubaan sebuah loji janakuasa bebas udara (VNEU) yang disebut tahap kedua tetap sama sekali tidak disedari. FC2G AIP dikembangkan oleh jurutera dan pereka dari French Naval Industrial Group (NG), sebelumnya DCN. Sebelumnya, kebimbangan yang sama mewujudkan MESMA jenis VNEU untuk kapal selam Agosta-90B, yang beroperasi berdasarkan turbin stim pusingan tertutup.
Adalah logik untuk mengajukan soalan: tidak pernah ada percubaan untuk menghasilkan hidrogen secara langsung di kapal selam sebelumnya? Jawapan: telah dilaksanakan. Orang Amerika dan saintis kami terlibat dalam pembaharuan bahan bakar diesel untuk mendapatkan hidrogen, serta masalah penjanaan langsung tenaga elektrik dari ikatan reagen kimia. Tetapi kejayaan datang kepada saintis dan jurutera NG. Jurutera Perancis berjaya membuat unit yang, dengan mereformasi bahan bakar diesel OTTO-2 standard, menerima hidrogen kemurnian tinggi pada kapal selam, sementara kapal selam Jerman terpaksa membawa stok H2 di atas kapal jenis 212A mereka.
Kepentingan NG Concern untuk mewujudkan unit pengeluaran hidrogen dengan ketulenan ultra tinggi (ketulenan 99, 999%) secara langsung di kapal selam belum dihargai sepenuhnya oleh pakar tentera laut. Kemunculan pemasangan seperti itu penuh dengan peluang besar untuk pemodenan kapal selam yang ada dan penciptaan proyek untuk kapal selam baru, untuk meningkatkan jangka masa berterusan mereka di bawah air tanpa permukaan. Kelebihan dan ketersediaan bahan bakar OTTO-2 yang relatif semasa memperoleh hidrogen percuma untuk digunakan dalam sel bahan bakar VNEU di ECH akan membolehkan negara-negara dengan teknologi ini membuat kemajuan yang signifikan dalam meningkatkan ciri-ciri prestasi kapal selam. Menguasai sistem pendorong anaerob jenis ini jauh lebih menguntungkan daripada yang dicadangkan sebelumnya.
Itulah sebabnya.
1. VNEU pada EHG beroperasi dua kali lebih senyap daripada mesin Stirling, kerana ia tidak mempunyai bahagian mesin yang berputar.
2. Semasa menggunakan bahan bakar diesel, tidak perlu membawa tangki tambahan untuk menyimpan larutan yang mengandungi hidrida.
3. Sistem pendorong anaerob kapal selam menjadi lebih padat dan mempunyai kesan terma yang lebih rendah. Semua komponen dan sistem dikumpulkan di petak lapan meter yang terpisah, dan tidak tersebar di ruang bawah laut.
4. Pengaruh beban kejutan dan getaran pada pemasangan kurang kritikal, yang mengurangkan kemungkinan pencucuhan spontan, yang tidak dapat dikatakan mengenai bateri ion litium.
5. Penyediaan ini lebih murah daripada LIAB.
Sebilangan pembaca mungkin berpendapat: Orang Sepanyol juga mencipta pembaharu bioetanol anaerob (BioEtOH) untuk menghasilkan hidrogen yang sangat dimurnikan di kapal selam. Mereka merancang untuk memasang unit tersebut di kapal selam jenis "S-80". AIP pertama dirancang untuk dipasang di kapal selam "Cosme Garcia" pada bulan Mac 2021.
Pada pendapat saya, kelemahan pemasangan Sepanyol adalah bahawa, selain oksigen kriogenik, bekas untuk bioetanol juga harus diletakkan di atas kapal, yang mempunyai sejumlah kelemahan dibandingkan dengan bahan bakar OTTO-2 yang biasa.
1. Bioetanol (alkohol teknikal) adalah 34% lebih rendah tenaga daripada bahan bakar diesel. Dan ini menentukan kekuatan alat kawalan jauh, jarak pelayaran kapal selam, dan jumlah simpanan.
2. Etanol bersifat hygroscopic dan sangat menghakis. Dan di sekitar - "air dan besi."
3. Apabila 1 liter bioetanol dibakar, jumlah CO yang sama dilepaskan2kerana jumlah bahan bakar dibakar. Oleh itu, akan sangat penting untuk "menggelegak" sikap seperti itu.
4. Bioetanol mempunyai nilai oktan 105. Atas sebab ini, ia tidak dapat dicurahkan ke dalam tangki penjana diesel, kerana letupan akan meletupkan mesin ke selak dan mur.
Oleh itu, masih lebih disukai daripada VNEU berdasarkan pembaharuan bahan bakar diesel. Tangki bahan bakar DPL sangat besar dan sama sekali tidak bergantung pada ketersediaan tangki tambahan untuk alkohol industri untuk operasi loji "bioetanol". Sebagai tambahan, satu bahan bakar OTTO-2 akan selalu banyak di pangkalan atau pangkalan tentera laut mana pun. Bahkan boleh didapati di laut dari kapal mana pun, yang tidak boleh dikatakan mengenai alkohol, walaupun teknikal. Dan jumlah kosong (sebagai pilihan) dapat diberikan untuk penempatan oksigen. Dan dengan itu meningkatkan masa dan jarak menyelam kapal selam.
Satu soalan lagi: adakah LIAB diperlukan sama sekali? Jawapan: semestinya diperlukan! Walaupun harganya mahal dan berteknologi tinggi, mereka takut kerosakan mekanikal, di mana ia berbahaya kebakaran, namun, lebih ringan, boleh mengambil bentuk apa pun (konformal), sekurang-kurangnya 2-4 kali (dibandingkan dengan timbal-zink bateri asid) mempunyai kapasiti elektrik yang disimpan lebih tinggi. Dan ini adalah kelebihan utama mereka.
Tetapi mengapa kapal seperti itu membawa LIAB, semacam VNEU?
Sebuah loji tenaga anaerobik diperlukan agar tidak "melekat" alat mesin diesel bawah laut (RDP) di permukaan laut, untuk melancarkan atau menghidupkan penjana diesel untuk meredakan pengisian bateri. Sebaik sahaja ini berlaku, dua atau tiga tanda membuka penutup kapal akan segera muncul: pemutus di permukaan air dari poros RDP dan jarak pandang radar / TLV / IR pada peranti yang boleh ditarik ini. Dan penglihatan visual (optik) kapal selam itu sendiri, "tergantung" di bawah RDP, bahkan dari angkasa akan menjadi ketara. Dan jika gas ekzos enjin diesel yang berfungsi (walaupun melalui air) ke atmosfer, maka penganalisis gas pesawat BPA (PLO) akan dapat merekodkan fakta bahawa kapal selam berada di kawasan itu. Perkara ini berlaku lebih dari sekali.
Dan lebih jauh lagi. Tidak kira seberapa senyapnya generator diesel atau diesel berfungsi di petak kapal selam, ia selalu dapat didengar oleh telinga sensitif kekuatan dan cara PLO musuh.
Semua kekurangan ini dapat dielakkan dengan penggunaan bersama AB dan VNEU. Oleh itu, penggunaan bersama VNEU dan peranti penyimpanan tenaga kapasiti tenaga elektrik, seperti bateri magnesium, logam silikon atau sulfur, di mana kapasiti dijangka 5-10 kali (!) Lebih besar daripada LIAB, akan sangat menjanjikan. Dan menurut saya saintis dan pereka telah mempertimbangkan keadaan ini ketika mengembangkan projek untuk kapal selam baru.
Oleh itu, sebagai contoh, menjadi terkenal bahawa setelah selesai pembinaan rangkaian kapal selam jenis "Soryu", orang Jepun akan memulakan reka bentuk dan R&D kapal selam generasi berikutnya. Baru-baru ini, media melaporkan bahawa ia akan menjadi kapal selam jenis 29SS. Ia akan dilengkapi dengan mesin Stirling tunggal (semua mod) dengan reka bentuk yang lebih baik dan mungkin LIAB yang hebat. Dan kerja seperti itu, bersama dengan saintis Amerika, telah dijalankan sejak 2012. Enjin baru akan mempunyai nitrogen sebagai cecair berfungsi, sementara helium pada kereta Sweden.
Penganalisis tentera percaya bahawa kapal baru, secara umum, akan mengekalkan bentuk yang sangat berjaya yang dikerjakan di kapal selam kelas Soryu. Pada saat yang sama, dirancang untuk mengurangi ukuran secara signifikan dan memberikan bentuk yang lebih ramping pada "layar" (pagar alat yang dapat ditarik). Rudd busur mendatar akan dipindahkan ke busur lambung kapal. Ini akan mengurangkan ketahanan hidrodinamik dan tahap kebisingan intrinsik apabila air mengalir di sekitar kapal selam dengan kelajuan bawah air yang tinggi. Unit pendorong kapal selam juga akan mengalami perubahan. Baling-baling nada tetap akan diganti dengan jet air. Menurut pakar, persenjataan kapal selam tidak akan mengalami perubahan yang ketara. Seperti sebelumnya, kapal itu akan menahan enam tiub torpedo busur 533 mm untuk menembak torpedo berat ("Type 89"), torpedo anti-kapal selam dan peluru berpandu kelas bawah Harpoon, serta untuk meletakkan ranjau darat. Jumlah peluru di kapal selam adalah 30-32 unit. Pada masa yang sama, muatan khasnya (6 peluru berpandu anti kapal baru, 8 jenis 80 torpedo PLO, 8 jenis 89 torpedo berat, IPK yang digerakkan sendiri dan kenderaan perang elektronik) nampaknya akan dikekalkan. Di samping itu, diasumsikan bahawa kapal baru akan memiliki perlindungan anti-kapal selam aktif (PTZ), mungkin pertahanan udara, yang dilancarkan dari tiub torpedo.
Kerja-kerja pembuatan kapal selam baru dirancang untuk dilakukan dengan syarat-syarat berikut: R&D dalam tempoh 2025 hingga 2028, pembinaan dan pentauliahan bangunan dasar laut pertama projek 29SS dijangka pada tahun 2031.
Menurut pakar asing, negara-negara Samudera Hindia dan Pasifik akan segera memodenkan dan memperbaharui armada mereka. Termasuk pasukan kapal selam. Untuk jangka waktu hingga 2050, kebutuhan kapal selam akan menjadi sekitar 300 unit. Tidak ada calon pembeli yang akan membeli kapal yang tidak dilengkapi dengan VNEU. Ini dibuktikan dengan meyakinkan oleh tender pembelian kapal selam yang dipegang oleh India dan Australia. India membeli kapal selam nuklear kelas Scorpen Perancis, dan Kanbera memilih kapal selam nuklear kelas Soryu Jepun untuk armadanya. Dan ini bukan kebetulan. Kedua-dua jenis kapal ini memiliki VNEU, yang memastikan mereka tetap berada di bawah air tanpa permukaan hingga 2-3 minggu (15-18 hari). Jepun kini mempunyai sebelas kapal selam nuklear. Korea Selatan sedang membangun kapal selam jenis K-III dengan bateri lithium-ion.
Sayangnya, kita masih tidak dapat membanggakan kejayaan dalam mewujudkan kapal selam yang dilengkapi dengan sistem pendorong bebas udara yang bukan nuklear. Walaupun kerja ke arah ini dilakukan, dan nampaknya kejayaan tidak jauh. Harus diharapkan pakar dari CDB MT "Malakhit", CDB MT "Rubin", FSUE "Pusat Ilmiah Negeri Krylovsky", Institut Penyelidikan Ilmiah Pusat "SET" dalam masa terdekat masih dapat mewujudkan sebuah syarikat bebas udara Rusia enjin untuk kapal selam bukan nuklear, serupa atau lebih baik daripada analog asing. Ini akan meningkatkan kesediaan pertempuran pasukan tentera laut, memperkukuhkan kedudukan kita dalam eksport kapal selam kepada pembeli tradisional, dan membantu menaklukkan pasaran baru untuk bekalan produk tentera laut kita.
