Bateri ion litium: perjalanan panjang ke armada kapal selam

Isi kandungan:

Bateri ion litium: perjalanan panjang ke armada kapal selam
Bateri ion litium: perjalanan panjang ke armada kapal selam

Video: Bateri ion litium: perjalanan panjang ke armada kapal selam

Video: Bateri ion litium: perjalanan panjang ke armada kapal selam
Video: Zionism during World War 1 I THE GREAT WAR Special 2024, Mac
Anonim
Imej
Imej

Pada 5 Mac 2020, kapal selam ke-11 siri Soryu dilancarkan di bandar Kobe di Jepun. Kapal itu akan menjadi sebahagian daripada tentera laut Jepun dengan sebutan SS 511 Oryu. Kapal selam diesel-elektrik Jepun yang baru menjadi kapal selam tempur pertama di dunia yang menerima bateri lithium-ion, dan juga menjadi kapal selam pertama yang pertama dalam siri ini.

Menurut para pakar, kerana penggunaan jenis bateri boleh dicas semula yang baru, yang telah lama didaftarkan di telefon pintar, orang Jepun akan dapat menghentikan penggunaan bukan hanya bateri asid plumbum tradisional pada kapal selam, tetapi juga mesin Stirling yang bebas udara. Ini adalah peristiwa yang sangat pelik dan penting bagi armada kapal selam, kerana bahkan loji janakuasa bebas udara sendiri pada satu masa menjadi kejayaan besar bagi kapal diesel, menyelamatkan kapal selam dari keperluan untuk sering naik ke permukaan ketika berlayar. Ngomong-ngomong, Rusia masih tidak mempunyai satu kapal selam bersiri yang dilengkapi dengan loji kuasa bebas udara.

Melancarkan kapal selam Jepun baru dengan bateri lithium-ion sudah menjadi kapal ke-11 dalam siri ini. Sebagai tambahan, armada Jepun memiliki 11 kapal selam kelas Oyashio (termasuk dua kapal latihan), yang juga sukar dikaitkan dengan model lama, kerana kapal itu dirancang pada tahun 1990-an, dan yang terakhir dipindahkan ke armada di 2008 tahun. Sudah diketahui bahawa tidak lama lagi armada Jepun akan menerima kapal selam lain dari projek Soryu (kapal SS 512) dengan bateri lithium-ion, setelah itu Jepun akan meneruskan pembinaan kapal selam projek baru, yang selama ini dikenali sebagai 29SS (yang kapal selam pertama SS 513). Secara keseluruhan, armada Jepun kini merangkumi 22 kapal selam, yang tertua di antaranya mula beroperasi pada tahun 1998.

Kapal selam pertama dengan bateri lithium-ion

Upacara perasmian Pasukan Pertahanan Diri Maritim Jepun kapal selam tempur bateri lithium-ion SS 511 Oryu pertama diadakan di Kobe pada 5 Mac 2020. Majlis berlangsung di Kobe Shipyard & Machinery Works, yang dimiliki oleh Mitsubishi Heavy Industries, sebuah syarikat besar yang merangkumi pelbagai bidang industri di Jepun. Kapal baru telah menjadi yang ke-11 dalam rangkaian kapal jenis "Soryu", dan sejumlah 12 kapal seperti itu akan dibina, dua kapal terakhir dengan bateri lithium-ion. Pembinaan kapal SS 511 Oryu bermula pada bulan Mac 2015, kapal itu dilancarkan pada 4 Oktober 2018.

Imej
Imej

Telah diketahui bahawa pembinaan kapal ke-11 menanggung kos pembayar cukai Jepun jumlah yang melebihi kos mana-mana dari sepuluh kapal yang dibina dari projek yang sama. Dilaporkan bahawa kos pembinaan kapal selam SS 511 adalah 64.4 bilion yen (kira-kira $ 566 juta, menurut sumber lain, kos kapal itu lebih tinggi - 66 bilion yen). Walau bagaimanapun, itu adalah seperempat lebih daripada kos kapal selam SS 510 Shoryu kesepuluh (51.7 bilion yen atau $ 454 juta). Hampir semua perbezaan kos antara kapal kesepuluh dan kesebelas dari siri ini bergantung pada kos bateri lithium-ion baru, serta mengolah semula keseluruhan sistem elektrik kapal selam dan mengubah reka bentuk.

Kedua belas kapal Soryu yang dirancang akan memasuki armada pada tahun 2021. Kapal SS-512 telah dilancarkan, ia berlaku pada bulan November tahun lalu. Untuk tahun-tahun mendatang, kedua-dua kapal dengan bateri lithium-ion akan menjadi tempat ujian sebenar untuk menguji bateri dan pengoperasiannya dalam keadaan operasi sebenar, termasuk dalam keadaan dekat dengan pertempuran. Hasil ujian sangat penting, kerana ini akan memungkinkan para laksamana Jepun menyesuaikan program untuk pembinaan dan pengembangan armada kapal selam, dan juga untuk mengembangkan projek untuk kapal selam mogok generasi akan datang.

SS 511 Oryu mencabar kapal selam tradisional

Perlu diperhatikan bahawa tentera laut Jepun telah membuat rancangan penggunaan bateri lithium-ion di kapal selam sejak sekian lama. Penampilan SS 511 Oryu adalah kemuncak penyelidikan dan pengembangan yang berlanjutan selama beberapa dekad. Telah diketahui bahawa pereka Jepun memulakan karya pertama ke arah ini pada tahun 1962, dan bateri lithium-ion pertama yang dirancang untuk diletakkan di atas kapal selam telah siap pada tahun 1974.

Walaupun berjaya, bateri pertama jauh dari ideal, tidak memenuhi syarat operasi yang ditentukan dan tidak sesuai dengan ketenteraan dalam banyak aspek. Pada masa yang sama, bateri yang boleh dicas semula sangat mahal untuk jangka masa yang panjang. Ini ditumpangkan pada bahaya bateri yang lebih tinggi, yang rentan terhadap pembakaran dan letupan spontan, yang di kapal selam itu penuh dengan bencana yang nyata. Risiko dan harga yang tinggi, ditambah dengan teknologi yang belum cukup "matang", memaksa para laksamana Jepun mengalihkan perhatian mereka kepada loji kuasa bebas udara (VNEU). Pada tahun 1986, diputuskan untuk membangun dan membangun kapal selam dengan sistem Stirling VNEU, dengan fokus pada pengalaman Sweden yang berjaya.

Imej
Imej

Namun hari telah tiba untuk bateri lithium-ion di kapal selam. Teknologi baru dapat mengubah keseluruhan armada kapal selam dengan ketara. Banyak pakar sudah mengklasifikasikan kapal elektrik-diesel seperti kapal selam generasi kelima. Pada masa yang sama, untuk beralih ke penggunaan bateri simpanan baru, para pereka Jepun harus merevisi secara signifikan projek kapal jenis "Soryu". Pertama sekali, bateri baru memerlukan projek ini disusun semula untuk mengekalkan kestabilan dan pemberat kapal, kerana bateri asid plumbum yang dipasang pada 10 kapal selam pertama siri ini jauh lebih berat daripada bateri lithium-ion. Lebih-lebih lagi, sebahagian dari berat kapal selam baru "hilang" sama sekali kerana pembongkaran mesin Stirling.

Semasa bekerja, para jurutera harus menyemak sepenuhnya keseluruhan sistem bekalan kuasa di SS 511 Oryu. Juga, penjana diesel yang lebih kuat dipasang di kapal selam, yang dirancang untuk mengisi semula bateri. Di samping itu, para pereka harus mengolah semula snorkel, ini diperlukan untuk meningkatkan jumlah bekalan udara dan pada masa yang sama untuk mengeluarkan gas ekzos, kerana kadar pengisian bateri ion lithium jauh lebih tinggi daripada bateri asid plumbum standard.

Sudah hari ini, bateri penyimpanan ion lithium menyediakan kapal selam dengan jangka masa larian bawah air yang setanding dengan kapal yang menggunakan VNEU. Dan pada masa akan datang, ciri teknikal kapal tersebut hanya akan berkembang. Pada masa yang sama, kapasiti tinggi bateri membolehkan kapal selam bergerak di bawah air untuk waktu yang lama dengan kelajuan tinggi - sekitar 20 knot. Jangka masa larian bawah laut dengan kelajuan tinggi adalah petunjuk yang sangat penting untuk kapal selam. Ini dapat membantu ketika menyerang sasaran permukaan dan ketika menghindari serangan musuh. Semakin cepat kapal meninggalkan kawasan berbahaya, semakin baik.

Pada masa yang sama, tidak seperti kapal selam yang dilengkapi dengan VNEU, kapal selam baru ini dapat sentiasa menambah bekalan tenaga dalam bateri lithium-ion, menggunakan pengisian semula bateri menggunakan alat untuk mengoperasikan mesin di bawah RDP air. Kelebihan bateri lithium-ion merangkumi jangka hayat yang lebih lama. Bateri seperti itu tidak memerlukan penyelenggaraan, dan sistem elektrik yang dibina dengan bantuannya lebih mudah diurus dan dirancang. Juga, bateri lithium-ion berbeza dari bateri asid plumbum dalam masa pengisian yang lebih pendek kerana amperage yang lebih tinggi, yang sangat penting bagi penyelam.

Imej
Imej

Keupayaan kapal selam kelas Soryu

Kapal selam diesel-elektrik kelas Soryu adalah kapal selam mogok Pasukan Pertahanan Diri Maritim Jepun. Kapal-kapal ini dianggap salah satu yang paling moden dan terbaik di dunia, mereka sudah menjadi tulang belakang kekuatan kapal selam armada Jepun. Kapal-kapal Jepun yang baru cukup besar, dari segi perpindahan mereka melampaui semua kapal selam diesel-elektrik Rusia bersiri projek 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" dan 877 "Halibut". Kapal kelas Soryu dianggap sangat tidak bersuara, dan dalam jangka masa pelayaran tenggelam mereka dapat bersaing dengan kapal selam nuklear moden.

Kapal selam jenis Soryu dengan anjakan permukaan biasa 2900 tan dan satu bawah laut 4200 tan telah dibina di Jepun sejak tahun 2005 (kapal pertama siri ini diletakkan). Kapal selam Soryu panjang 84 meter, lebar 9.1 meter, dan rata-rata draf 8.5 meter. Krew kapal terdiri daripada 65 kapal selam (termasuk 9 pegawai).

Sepuluh kapal selam diesel-elektrik pertama yang dibina mengikut projek ini menampilkan loji janakuasa gabungan yang terdiri daripada dua unit diesel-elektrik Kawasaki 12V25 / 25SB dengan kapasiti masing-masing 3900 hp dan empat mesin Kawasaki Kockums V4-275R Stirling yang mengembangkan kuasa maksimum 8000 liter.s (laluan bawah air). Sistem pendorong kapal beroperasi pada satu poros baling-baling. Kelajuan permukaan maksimum kapal adalah 13 knot (kira-kira 24 km / j), kelajuan bawah laut maksimum adalah 20 knot (kira-kira 37 km / j).

Imej
Imej

Kedalaman operasi kapal selam kelas Soryu adalah 275-300 meter. Autonomi berenang - sehingga 45 hari. Untuk kapal projek ini, dilengkapi dengan loji kuasa bebas udara, jarak pelayaran dianggarkan sejauh 6100 batu nautika (kira-kira 11 300 km) dengan kelajuan 6.5 knot (kira-kira 12 km / j). Dilaporkan bahawa kapal selam baru, yang menerima bateri lithium-ion, akan dapat tenggelam lebih lama lagi, bahkan kemampuan mereka akan dibatasi hanya dengan bekalan bekalan dan air tawar di kapal.

Persenjataan utama kapal kelas Soryu adalah torpedo dan peluru berpandu anti kapal. Kapal selam ini mempunyai enam tiub torpedo 533 mm HU-606. Kapasiti peluru kapal boleh terdiri daripada 30 torpedo Jenis 89. Torpedo moden mengembangkan kelajuan maksimum 55 knot (102 km / j), dengan kelajuan ini torpedo dapat bergerak sejauh 39 km di bawah air. Juga, tiub torpedo ini dapat digunakan untuk melancarkan peluru berpandu AS anti kapal UGM-84 "Harpoon". Versi moden peluru berpandu seperti itu dapat mencapai sasaran pada jarak hingga 280 kilometer.

Disyorkan: