“Dois barcos diesel-elétricos do Projeto 677 Lada serão entregues à frota russa em 2018-2019. Os próximos barcos serão construídos de acordo com o novo projeto Kalina. O projeto Kalina, desenvolvido pelo Rubin Central Design Bureau de MT, já está em andamento, mas ainda não foi aprovado e acordado com o Ministério da Defesa. As principais características deste projeto serão uma usina anaeróbica padrão (independente do ar)”(RIA Novosti).
“Não aprovado” e “não acordado” significa que não há prazo.
Um longo e infrutífero épico com a criação de um submarino doméstico a diesel-elétrico com uma instalação independente de ar (VNEU) sugere um pensamento simples: é mesmo necessário?
Primeiro, não funciona.
Em segundo lugar, qual é a necessidade de barcos equipados com VNEU para a frota russa?
Quanto ao primeiro ponto, na Rússia há objetivamente falta de uma base tecnológica para a produção de usinas anaeróbias (é claro, na presença de uma massa de patentes e ideias). Você já ouviu falar muito sobre células de combustível domésticas? Tentativas foram feitas várias vezes. Em 2005, através dos esforços da Academia Russa de Ciências e Norilsk Nickel, a National Innovative Company New Energy Projects (NIK NEP) no campo da energia do hidrogênio e células de combustível foi estabelecida. Foi rapidamente liquidada (no âmbito da decisão do Norilsk Nickel para se livrar de ativos não lucrativos).
A usina é o elemento mais complexo que determina os parâmetros de qualquer sistema. O único produto russo competitivo no campo das usinas navais é o reator nuclear. Mas falaremos sobre isso um pouco mais tarde.
Hoje, o surgimento de geradores eletroquímicos de fabricação russa parece ficção científica. O motor Stirling, de design menos complexo, tem seus próprios problemas (resfriamento, oxigênio líquido), ao mesmo tempo que cria objetivamente um nível de ruído quatro vezes maior do que o ECH.
Também não há análogos domésticos de uma unidade de turbina a vapor de ciclo fechado (PTUZts) do tipo francês MESMA. Além disso, esse motor não é a melhor solução; PTUZts fornece metade do alcance de deslocamento em comparação com ECH.
Necessidade?
Submarinos diesel-elétricos flutuam para a superfície a cada 2-3 dias para recarregar as baterias. É melhor recusar o uso de snorkel (RDP, para operar um motor diesel na profundidade do periscópio) em condições de combate. O barco fica indefeso; por causa do rugido dos motores a diesel, ela não ouve nada, mas todos podem ouvi-la.
A ideia de equipar os submarinos diesel-elétricos com uma central híbrida (diesel + anaeróbia auxiliar), que poderá prolongar o tempo de submersão, não nasceu hoje. As primeiras amostras experimentais (por exemplo, o projeto soviético A615, 12 barcos foram construídos) usaram uma usina a diesel de ciclo fechado com oxigênio liquefeito e um absorvedor de dióxido de carbono. A prática tem mostrado um alto risco de incêndio com essa solução.
Os submarinos não nucleares modernos usam VNEU muito menos potente, mas mais seguro, exemplos dos quais foram discutidos acima. Stirling, EHG ou PTUZts.
Com um consumo econômico de composições químicas e agentes oxidantes, eles são capazes de permanecer continuamente sob a água por 2 a 3 semanas. Nesse caso, o barco não fica no solo, mas pode se mover continuamente a 5 nós. Do ponto de vista de especialistas, isso basta para um patrulhamento encoberto na praça indicada e "esgueirar-se" aos navios inimigos que passam pela posição.
O principal problema é o custo. Uma análise comparativa de submarinos estrangeiros mostra que um submarino moderno com VNEU custa à marinha a um preço de 500-600 milhões de euros por unidade.
Como mostra a prática mundial, por aproximadamente a mesma quantia você pode construir um barco, capaz de permanecer debaixo d'água não 2-3 semanas, mas alguns meses. Ao mesmo tempo, ela não precisa rastejar em uma braçada de 5 nós, economizando o oxidante.
Uma velocidade operacional de 20 nós na maior parte da caminhada. Implantação secreta em qualquer lugar do oceano. Manobra ilimitada e escolta de equipes de ataque de navios.
Esta é a Ruby. Uma série de seis submarinos nucleares franceses que se tornaram os menores submarinos nucleares do mundo. Com um comprimento de casco de 74 metros, seu deslocamento superficial é de apenas 2.400 toneladas (subaquático - 2.600 toneladas).
De acordo com dados oficiais, o bebê "Rube" acabou sendo seis vezes mais barato que o americano "Seawolf" (≈350 milhões de dólares em preços na década de 1980). Mesmo ajustado pela inflação, o custo atual de tal barco pode ser comparado com os submarinos nucleares mais “avançados” da Europa e do Extremo Oriente. Contrato germano-turco - 3,5 bilhões de euros para seis submarinos com a ECH; Japão - $ 537 milhões para o submarino Soryu com um motor Stirling mais simples e barato.
“Ruby”, este navio em miniatura movido a energia nuclear, não é um super-herói capaz de esmagar ninguém e reinar supremo nas profundezas do mar. Um dos muitos tipos de submarinos nucleares de terceira geração com um modesto conjunto de características. Mas mesmo com seus compromissos "Rubin" é cabeça e ombros acima de qualquer "motor diesel" com um VNEU auxiliar em termos de capacidades de combate.
Assim como os navios de superfície com motor térmico (diesel - KTU - GTU) são absolutamente superiores aos veículos marítimos com fontes alternativas de energia (eólica, painéis solares, etc.). Meias-medidas muito fracas e não confiáveis, incapazes de fornecer uma produção confiável e de longo prazo da quantidade necessária de energia.
Os motores a diesel não funcionam embaixo d'água. A única fonte capaz de fornecer um nível comparável de suprimento de energia era e continua sendo um reator nuclear.
Furtividade
Como qualquer solução técnica, o VNEU tem suas vantagens e desvantagens. Uma das principais "vantagens" do movimento subaquático usando Stirling e ECH é chamada de maior furtividade do barco. O parâmetro do qual tudo depende.
Em primeiro lugar, dimensões menores e, consequentemente, menor área molhada e menor ruído hidrodinâmico ao dirigir. Ditado pelo tamanho menor dos submarinos não nucleares.
Mas, como mencionado acima, o navio de propulsão nuclear Ryubi difere pouco em tamanho do submarino diesel-elétrico. O comprimento do submarino nuclear francês é idêntico ao do Varshavyanka. Além disso, a largura do casco “Ryubi” é dois metros menor.
No entanto, a fonte de ruído mais perceptível (especialmente em baixas velocidades) é o sistema de propulsão. Os submarinos não nucleares são desprovidos de bombas zumbidoras que garantem a circulação do refrigerante no reator. Eles não têm turbo-redutores e máquinas de refrigeração potentes - apenas baterias silenciosas. A instalação independente de ar não cria ruídos e vibrações perceptíveis durante a operação.
Tudo isso, é claro, é verdade: um submarino diesel-elétrico rastejando nas profundezas é mais silencioso do que o mais silencioso navio movido a energia nuclear. Com uma alteração: esta é uma técnica diferente para resolver problemas diferentes. De que adianta o alto sigilo do submarino nuclear, se ele simplesmente não consegue cruzar o oceano submerso? Igualmente incapaz de acompanhar um esquadrão (AUG ou KUG) navegando a 18-20 nós.
Dois tipos diferentes de equipamentos.
A escolha depende do conceito de uso da Marinha. Apesar das vantagens óbvias dos submarinos diesel-elétricos (aumento do sigilo dos “buracos negros”, custo relativamente baixo), os Estados Unidos pararam de construir submarinos movidos a diesel há 60 anos. Em sua opinião, não têm ninguém para defender a costa. Todas as hostilidades estão sendo conduzidas em teatros marítimos remotos em águas europeias, Ásia e Extremo Oriente. Lá, onde apenas os submarinos nucleares podem chegar a tempo (sem perder o sigilo e nunca subir à superfície).
Opinião semelhante é compartilhada pelo Reino Unido, onde os últimos submarinos diesel-elétricos foram desativados em 1994. Atualmente, a frota de submarinos britânica consiste inteiramente de navios com propulsão nuclear (11 unidades em serviço).
O ruído é um dos fatores de desmascaramento na guerra submarina.
Outro método de detecção promissor envolve a trilha de calor do submarino. Um submarino com um reator com uma potência térmica de 190 MW fornece água do mar 45 milhões de calorias por segundo. Isso aumenta a temperatura da água nas imediações do submarino em 0,2 ° C. Diferença de temperatura suficiente para chamar a atenção de termovisores sensíveis.
O submarino sueco do tipo "Gotland" opera com capacidades de outra ordem. Duas máquinas "Stirling" geram uma potência útil de 150 kW debaixo de água, tendo em conta a eficiência, a potência térmica das máquinas será de 230 … 250 kW.
190 e 0,25 megawatts. Você ainda tem dúvidas?
Isso mesmo, a comparação está incorreta. O lançamento do reator do barco a plena potência só é possível em circunstâncias excepcionais. Em baixas velocidades (5 nós), os submarinos nucleares usam uma pequena porcentagem da potência nominal do reator. Assim, o 667BDR estratégico é suficiente para 20% da potência do reator, e apenas um lado (18% - limitação automática do sistema de controle e proteção do reator Brig-M). O reator do outro lado é mantido em estado “frio”.
Total: dos dois reatores nucleares, apenas um é utilizado (90 MW), na potência mínima (cerca de 20%).
No futuro, a maior parte desses megawatts será “perdida” na turbina. Os joules de calor são convertidos em joules de trabalho útil. Um porta-mísseis submarino com altura de um prédio de 7 andares é colocado em movimento. O vapor superaquecido (300 °) na saída da turbina se transforma em "água fervente" de 100 graus, que é enviada ao condensador. Lá ele esfria, mas não a zero absoluto, mas apenas a 50 ° C. É essa diferença de temperatura que precisa ser “dispersa” no espaço externo.
Na prática, o traço térmico de um submarino é determinado não pelas emissões térmicas do motor, mas pela mistura das camadas de água durante a passagem do submarino. Nesse sentido, os submarinos nucleares têm até vantagens sobre os submarinos não nucleares. A forma de seu casco é ideal para o movimento subaquático, enquanto a maioria dos "diesel" são forçados a ter contornos de "superfície" pronunciados (onde passam metade do tempo).
conclusões
Entre os países que operam submarinos com motor independente de ar estão Israel (tipo "Dolphin"), Suécia ("Gotland" e Projeto A26), Grécia, Itália, Turquia, Coreia do Sul e Portugal (submarino alemão tipo 214), Japão (tipo "Soryu"), Brasil, Malásia, Chile (francês "Scorpen"). É digno de nota que os próprios franceses, que estão construindo excelentes submarinos não nucleares para outros países, abandonaram completamente os submarinos não nucleares em favor dos navios com propulsão nuclear (10 unidades).
A alta demanda por submarinos com propulsão anaeróbia é formada por países que querem ter uma frota moderna e eficiente, mas não têm capacidade para construir e operar submarinos nucleares.
Um barco nuclear não é apenas um navio. Este é o acompanhamento da indústria nuclear, tecnologias para recarregar reatores nucleares, descarregar e eliminar o combustível irradiado. Infraestrutura de base com medidas especiais de segurança e controle.
Rússia, EUA, China, França e Grã-Bretanha acumularam essas tecnologias por décadas. O resto teria que começar tudo de novo. Portanto, para a Grécia, Malásia e Turquia, a ilusão de escolher entre um submarino nuclear e um motor a diesel com VNEU auxiliar (ao preço de um navio com propulsão nuclear) é a única solução. Frota de submarinos não nucleares.
Na Rússia, tudo é diferente.
Em 2017, a marinha tinha 48 submarinos nucleares e 24 submarinos diesel-elétricos, incl. seis novos “Varshavyankas” com um sistema de sonar atualizado e mísseis de cruzeiro “Calibre”.
Os “tubarões” atômicos são projetados para operar em qualquer lugar dos oceanos. Diesel-elétrico "Varshavyanka" é uma solução racional para a zona marítima próxima. Para ações nas áreas para as quais esses submarinos se destinam, a presença de VNEU não importa muito. Movendo-se sob a água na velocidade mais lenta, 3-5 nodal, "Varshavyanka" irá rastejar sobre o Mar Negro (da Crimeia até a costa da Turquia) em apenas um dia. E ele fará isso o mais silenciosamente possível, ao contrário de Stirling. As baterias não geram nenhum ruído.
A escolha entre um submarino caro com propulsão anaeróbica e um submarino nuclear em miniatura (como o "Rube" francês) é de pouca importância para a Rússia. Nas realidades existentes e no conceito atual do uso da Marinha, simplesmente não há lugar para eles.
