Recentemente, nas páginas da Military Review, surgiu polêmica sobre as vantagens das novas fontes de energia para a propulsão elétrica do submarino japonês "Oryu" ("Dragon-Phoenix"), a penúltima unidade na série de submarinos da " Soryu "tipo. O motivo da discussão foi a admissão à frota das forças de autodefesa do décimo primeiro (em uma série de doze submarinos ordenados) submarino, armado com bateria acumuladora de íons de lítio (LIAB).
Neste contexto, o fato da criação e operação experimental de uma central independente do ar (VNEU) da chamada segunda fase passou completamente despercebido. O FC2G AIP foi desenvolvido por engenheiros e designers do French Naval Industrial Group (NG), anteriormente DCN. Anteriormente, a mesma empresa criou um MESMA tipo VNEU para o submarino Agosta-90B, operando com base em uma turbina a vapor de ciclo fechado.
É lógico fazer a pergunta: nunca houve tentativas de produzir hidrogênio diretamente a bordo de um submarino? Resposta: foram realizadas. Os americanos e nossos cientistas se empenharam na reforma do óleo diesel para a obtenção de hidrogênio, bem como no problema da geração direta de energia elétrica a partir de ligações químicas de reagentes. Mas o sucesso veio para os cientistas e engenheiros da NG. Engenheiros franceses conseguiram criar uma unidade que, ao reformar o óleo diesel OTTO-2 padrão, recebe hidrogênio de alta pureza em um barco submarino, enquanto os submarinistas alemães são forçados a carregar estoques de H2 a bordo de seus barcos do tipo 212A.
A importância da criação da NG Concern de uma unidade de produção de hidrogênio de pureza ultra-alta (99,999% de pureza) diretamente a bordo do submarino ainda não foi totalmente apreciada pelos especialistas navais. O surgimento de tal instalação está repleto de oportunidades colossais para a modernização dos submarinos existentes e a criação de projetos para novos submarinos, para aumentar a duração de sua permanência contínua sob a água sem emergir. O relativo baixo custo e a disponibilidade do combustível OTTO-2 na obtenção de hidrogênio livre para uso nas células a combustível VNEU da ECH permitirá que os países com essa tecnologia façam progressos significativos na melhoria das características de desempenho dos submarinos. Dominar esse tipo de sistema de propulsão anaeróbia é muito mais lucrativo do que o proposto anteriormente.
E é por isso.
1. VNEU no EHG opera duas vezes mais silenciosamente do que um motor Stirling, porque eles simplesmente não têm partes giratórias da máquina.
2. Ao usar óleo diesel, não é necessário ter tanques adicionais a bordo para armazenar soluções contendo hidreto.
3. O sistema de propulsão anaeróbia do submarino torna-se mais compacto e tem menor efeito térmico. Todos os componentes e sistemas são coletados em um compartimento separado de oito metros e não estão espalhados pelos compartimentos do submarino.
4. A influência das cargas de choque e vibração na instalação é menos crítica, o que reduz a possibilidade de sua ignição espontânea, o que não se pode dizer das baterias de íon lítio.
5. Esta configuração é mais barata do que LIAB.
Alguns leitores podem argumentar razoavelmente: os espanhóis também criaram um reformador de bioetanol anaeróbico (BioEtOH) para produzir hidrogênio altamente purificado a bordo do submarino. Eles planejam instalar essas unidades em seus submarinos do tipo "S-80". O primeiro AIP está previsto para ser instalado no submarino "Cosme Garcia" em março de 2021.
Em minha opinião, a desvantagem da instalação espanhola é que, além do oxigênio criogênico, também devem ser colocados a bordo recipientes para bioetanol, o que apresenta uma série de desvantagens em comparação com o combustível OTTO-2 comum.
1. O bioetanol (álcool técnico) consome 34% menos energia do que o óleo diesel. E isso determina a potência do controle remoto, o alcance de cruzeiro do submarino e os volumes de armazenamento.
2. O etanol é higroscópico e altamente corrosivo. E ao redor - "água e ferro".
3. Quando 1 litro de bioetanol é queimado, a mesma quantidade de CO é liberada2conforme o volume de combustível queimado. Portanto, será notável “borbulhar” tal atitude.
4. O bioetanol tem octanagem de 105. Por esse motivo, não pode ser despejado no tanque do gerador a diesel, pois a detonação explodirá o motor em parafusos e porcas.
Portanto, ainda é preferível ao VNEU baseado na reforma do óleo diesel. Os tanques de combustível DPL são muito volumosos e de forma alguma dependem da disponibilidade de tanques adicionais de álcool industrial para o funcionamento da planta de "bioetanol". Além disso, um único combustível OTTO-2 sempre estará em abundância em qualquer base ou base naval. Pode até ser obtido no mar de qualquer navio, o que não se pode dizer do álcool, ainda que técnico. E os volumes desocupados (como opção) podem ser dados para a colocação de oxigênio. E, assim, aumentar o tempo e o alcance do mergulho submarino.
Mais uma pergunta: o LIAB é então necessário? Resposta: certamente necessário! Embora sejam caros e de alta tecnologia, eles têm medo de danos mecânicos, nos quais são perigosos para o fogo, no entanto, são mais leves, podem assumir qualquer forma (conformada), pelo menos 2 a 4 vezes (em comparação com o chumbo-zinco baterias ácidas) têm maior capacidade de eletricidade armazenada. E essa é sua principal vantagem.
Mas então por que esse barco carregando LIAB, algum tipo de VNEU?
Uma usina anaeróbica é necessária para não "sobressair" o dispositivo do motor a diesel subaquático (RDP) na superfície do mar, a fim de lançar ou iniciar um gerador a diesel para conter a carga da bateria. Assim que isso acontecer, dois ou três sinais desmascarando o barco aparecerão imediatamente: um disjuntor na superfície da água do eixo RDP e radar / TLV / visibilidade infravermelho deste dispositivo retrátil. E a visibilidade visual (ótica) do próprio submarino, "pendurado" sob o RDP, mesmo do espaço, será significativa. E se os gases de escape de um motor diesel funcionando (embora através da água) para a atmosfera, o analisador de gás da aeronave BPA (PLO) será capaz de registrar o fato de que um submarino está na área. Isso aconteceu mais de uma vez.
E mais longe. Não importa o quão silenciosamente um gerador a diesel ou diesel funcione em um compartimento de submarino, ele sempre pode ser ouvido pelos ouvidos sensíveis das forças e meios de OLP do inimigo.
Todas essas desvantagens podem ser evitadas pelo uso conjunto de AB e VNEU. Portanto, o uso conjunto de VNEU e dispositivos de armazenamento de supercapacidade de energia elétrica, como baterias de magnésio, silício-metal ou enxofre, em que a capacidade é esperada ser 5-10 vezes (!) Maior que a do LIAB, será muito promissor. E me parece que cientistas e designers já levaram em conta essa circunstância ao desenvolver projetos para novos submarinos.
Assim, por exemplo, soube-se que após a conclusão da construção de uma série de submarinos do tipo "Soryu", os japoneses darão início ao projeto e P&D do submarino de próxima geração. Recentemente, a mídia noticiou que seria um submarino do tipo 29SS. Ele será equipado com um único motor Stirling (todos os modos) de design aprimorado e provavelmente um LIAB espaçoso. E esse trabalho, em conjunto com cientistas americanos, vem sendo realizado desde 2012. O novo motor terá nitrogênio como fluido de trabalho, enquanto o hélio nos carros suecos.
Analistas militares acreditam que o novo navio, em termos gerais, manterá a forma bem-sucedida desenvolvida no submarino da classe Soryu. Ao mesmo tempo, está previsto reduzir significativamente o tamanho e dar uma forma mais aerodinâmica à "vela" (a cerca dos dispositivos retráteis). Os lemes de proa horizontais serão movidos para a proa do casco do barco. Isso reduzirá a resistência hidrodinâmica e o nível de ruído intrínseco quando a água flui ao redor do casco do submarino em altas velocidades subaquáticas. A unidade de propulsão do submarino também passará por mudanças. A hélice de passo fixo será substituída por um jato de água. Segundo especialistas, o armamento do submarino não sofrerá mudanças significativas. Como antes, o barco manterá seis tubos de torpedo de proa de 533 mm para disparar torpedos pesados ("Tipo 89"), torpedos anti-submarinos e mísseis de cruzeiro da classe Sub Harpoon, bem como para colocar campos minados. A munição total a bordo do submarino será de 30-32 unidades. Ao mesmo tempo, sua carga típica (6 novos mísseis anti-navio, 8 torpedos PLO tipo 80, 8 torpedos pesados tipo 89, veículos automotores GPA e de guerra eletrônica) será aparentemente mantida. Além disso, presume-se que os novos barcos terão proteção anti-submarina ativa (PTZ), possivelmente defesa aérea, lançada a partir de um tubo de torpedo.
Os trabalhos de criação de um novo submarino estão previstos para serem realizados nos seguintes termos: P&D no período de 2025 a 2028, construção e comissionamento da primeira construção do submarino do projeto 29SS está previsto para 2031.
De acordo com especialistas estrangeiros, os estados dos oceanos Índico e Pacífico em breve precisarão se modernizar e renovar suas frotas. Incluindo as forças submarinas. Para o período até 2050, a necessidade de submarinos será de cerca de 300 unidades. Nenhum dos potenciais compradores comprará barcos que não estejam equipados com VNEU. Isso é convincentemente evidenciado pelas licitações para a compra de submarinos realizadas pela Índia e Austrália. A Índia comprou submarinos nucleares franceses da classe Scorpen e Kanbera escolheu submarinos nucleares japoneses da classe Soryu para sua frota. E isso não é coincidência. Ambos os tipos de barcos possuem VNEU, o que garante que eles fiquem sob a água sem emergir por até 2 a 3 semanas (15 a 18 dias). O Japão possui atualmente onze submarinos nucleares. A Coreia do Sul está construindo seu submarino do tipo K-III com baterias de íon-lítio.
Infelizmente, ainda não podemos nos orgulhar do sucesso na criação de submarinos armados com sistemas de propulsão não nucleares independentes do ar. Embora um trabalho nesta direção foi realizado, e parecia que o sucesso não estava longe. Resta esperar que especialistas do CDB MT "Malakhit", CDB MT "Rubin", FSUE "Centro Científico do Estado de Krylovsky", Instituto Central de Pesquisa Científica "SET" em um futuro próximo ainda sejam capazes de criar um russo independente do ar motor para submarinos não nucleares, semelhante ou melhor do que análogos estrangeiros. Isso aumentará significativamente a prontidão de combate das forças navais, fortalecerá nossas posições na exportação de submarinos para compradores tradicionais e ajudará a conquistar novos mercados para o abastecimento de nossos produtos navais.
