Frota diesel. A Marinha deve aprender a encomendar navios baratos, mas eficientes

Frota diesel. A Marinha deve aprender a encomendar navios baratos, mas eficientes
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Anonim
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A União Soviética foi o primeiro país do mundo a iniciar a produção em série de navios de guerra com usinas principais de turbinas a gás - BOD (agora classificado como TFR na Marinha da Rússia e como destruidores na Marinha da Índia) do Projeto 61, o famoso "canto fragatas ". Este evento marcou uma revolução na criação de usinas navais. A principal usina de turbina a gás tinha tantas vantagens sobre a turbina a vapor que se tornou o padrão no projeto de navios de guerra por muitos anos. À medida que as turbinas a gás embarcadas se tornavam cada vez mais sofisticadas e poderosas, elas foram instaladas em navios de superfície cada vez maiores. Atualmente, as usinas de turbinas a gás estão instaladas em navios como o UDC da classe América, com deslocamento superior a 40 mil toneladas, e porta-aviões do mesmo deslocamento, projeto 71000E Vikrant, de construção indiana.

Infelizmente, eles não conseguiram manter o campeonato na URSS. Se os americanos no final dos anos 60 chegaram a uma única família de turbinas unificadas com base no General Electric LM2500 GTE, então na URSS eles continuaram a projetar turbinas diferentes para o pós-combustor e o progresso econômico, e de projeto para projeto poderia haver GTEs diferentes para os mesmos fins.

Pior, se os americanos em todos os novos navios, exceto para as maiores usinas de energia de turbina a gás instaladas (exceto para o UDC), uma série de destróieres de turbinas a vapor do Projeto 956 foi construída na URSS.

A URSS agiu de forma extremamente irracional, como se os líderes responsáveis pela política técnica da Marinha não tivessem uma estratégia clara, ou não tivessem nenhum poder. Naturalmente, isso deu origem a despesas desnecessárias, desnecessárias, que paralisaram gravemente a economia soviética, que era fraca em comparação com a americana. Como os anos subsequentes mostraram, essa abordagem, infelizmente, acabou se tornando a norma, não uma anomalia.

A busca por sistemas tecnicamente complexos, que tem sido o "flagelo" da Marinha desde os tempos de D. F. Ustinov não se tornou obsoleto até hoje e ainda continua a dominar as mentes dos chefes navais e "comandantes" da indústria. Infelizmente, nas condições de uma economia que quase não cresce, essa abordagem não funciona.

Funciona de maneira bem diferente.

Aproximadamente após o início da década de 80 do século XX, duas revoluções sucessivas na criação da usina ocorreram nas frotas ocidentais. É verdade que eles não eram tanto tecnológicos quanto de engenharia. Os fabricantes estrangeiros de motores a diesel trouxeram seus produtos a tal nível de densidade de potência, eficiência de combustível e confiabilidade que se tornou possível criar navios de guerra bastante grandes com usinas totalmente a diesel.

Inicialmente, tratava-se de vários motores diesel, juntos, por meio de uma caixa de câmbio operando em uma linha de eixo. No Ocidente, esse esquema foi denominado CODAD - Coworking diesel e diesel. Com esse esquema, um ou dois motores a diesel eram usados para operar no modo econômico, e o segundo motor a diesel (ou um par) era conectado quando era necessário atingir altas velocidades próximas do máximo.

Devo dizer que, tecnicamente, não havia nada de novo nesse esquema - os navios a diesel lutaram com bastante sucesso durante a Segunda Guerra Mundial. A abordagem era nova - agora os motores a diesel eram maciçamente instalados em navios de guerra razoavelmente grandes, naqueles que anteriormente teriam sido necessariamente equipados com turbinas e, ao mesmo tempo, poderiam fornecer boa velocidade e um nível aceitável de conforto para a tripulação, embora significativamente reduzindo o custo de construção e operação de navios. De fato, nos velhos tempos, os motores a diesel eram instalados em alguns pequenos navios de guerra e barcos ou, como uma exceção, nas Deutschlands alemãs, mas isso era uma exceção a todas as regras e, do ponto de vista da habitabilidade da tripulação, foi uma exceção ruim.

As usinas combinadas, compostas por motores a diesel de funcionamento econômico e uma turbina a gás de alta velocidade (CODAG - Coworking diesel e gás), também se tornaram um fenômeno de massa.

A segunda revolução, que ocorreu muito mais tarde, foi o surgimento de usinas elétricas integradas suficientemente potentes e compactas, nas quais tanto geradores a diesel quanto turbinas geram eletricidade para motores elétricos de propulsão, e estes últimos movem o navio. Assim, no novo contratorpedeiro Tipo 45 da Marinha Britânica, trata-se de uma instalação diesel-elétrica que é utilizada como sistema que garante o progresso econômico. Turbinas a gás com geradores são usadas para atingir o modo de movimento de alta velocidade, e a potência máxima dos dois motores elétricos em funcionamento é de 20 megawatts cada. Trata-se de um sistema inovador e, aparentemente, o futuro pertence a essas usinas, uma vez que não possuem requisitos rígidos para a colocação de motores em relação às linhas de eixo - geradores a diesel e geradores a turbina podem ser instalados em qualquer local adequado.

Quando, no início dos anos 2000, o dinheiro começou a ser alocado na Rússia para a construção de navios de guerra, parecia que a tendência mundial continuaria aqui. Motores a diesel, motores a diesel com turbinas, então, talvez, propulsão elétrica, para os quais houve e há desenvolvimentos bastante bons. O projeto 20380 corveta recebeu duas unidades diesel-diesel DDA 12000 (CODOD), compostas por dois motores diesel da planta de Kolomna de 6.000 cv cada. cada um trabalhando em uma caixa de engrenagens comum.

Frota diesel. A Marinha deve aprender a encomendar navios baratos, mas eficientes
Frota diesel. A Marinha deve aprender a encomendar navios baratos, mas eficientes

A fragata do projeto 22350 recebeu duas unidades de turbina a gás diesel de uma turbina a gás e um motor a diesel.

Outros eventos são conhecidos - tendo recebido o dinheiro, a Marinha não conseguiu dominá-lo. Primeiro, houve sérios atrasos na entrega da fragata de chumbo 22350, corvetas 20380 foram concluídas em um tempo inimaginavelmente longo, com ajustes constantes no projeto, a "inclinação" de Serdyukov começou na compra de componentes importados, Maidan-2014, sanções para a Crimeia, uma queda nos preços do petróleo, que, como sempre, de repente se abriu para toda a crise da produção de motores e engrenagens no PJSC "Zvezda" em São Petersburgo, etc. Felizmente, a frota conseguiu receber da Ucrânia três usinas para fragatas do Projeto 11356, que "cobriram" a Frota do Mar Negro …

A nova realidade, em que se encontravam a Marinha e a indústria naval, impulsionou a indústria nacional a começar a desenvolver e produzir suas próprias turbinas a gás, e a implantar (infelizmente, até agora sem sucesso) a produção de caixas de câmbio nas instalações da PJSC "Zvezda " Infelizmente, essas foram as últimas decisões sensatas em termos de fornecer usinas de energia aos navios.

Parece que, tendo gasto motores diesel da planta de Kolomna, e muitos exemplos estrangeiros de navios completamente a diesel completamente bem-sucedidos, é possível por um tempo "encerrar a questão" com a planta de energia, de todas as maneiras possíveis, forçando o produção de unidades DDA 12000, ainda que com atrasos redutores, e "reconstrução" da arquitetura dos navios ao seu redor. Mais tarde, no futuro, quando as turbinas domésticas e caixas de engrenagens para eles estivessem prontas para produção, eles poderiam ser usados em navios de guerra grandes e caros, o que, na realidade econômica da Federação Russa, não pode ser muito, mas enormes barcos de patrulha, corvetas, luz para equipar fragatas com motores diesel. Além disso, grandes volumes de suas compras garantiriam que o fabricante - Kolomensky Zavod - tivesse não apenas um interesse teórico em criar novos motores a diesel e melhorar os antigos, mas também uma oportunidade real de fazer isso. Tudo, no entanto, saiu de forma diferente.

Então começa a parte sombria da história.

Encontrando-se em uma situação em que interrupções nas cadeias tecnológicas (encerramento do fornecimento da Ucrânia, proibição do fornecimento de motores a diesel MTU importados para a Rússia para corvetas do projeto 20385 e MRK do projeto 21361) coincidiram com uma crise econômica causada por uma queda no Os preços do petróleo, a Marinha e o Ministério da Defesa como um todo, nos assuntos relacionados à construção naval e ao fornecimento de navios para usinas, continuaram a se comportar como se não houvesse problemas de fornecimento de equipamentos ou de dinheiro.

Em primeiro lugar, foi anunciado que a construção de uma série de navios do Projeto 22350 foi encerrada em favor de um navio mais poderoso e maior, que só será criado no futuro de acordo com o projeto agora conhecido como 22350M. Por um lado, isso é bom - tais navios em batalha podem fazer muito mais do que até mesmo as fragatas de alta tecnologia, como 22350. Mas, por outro lado, embora não haja nem mesmo um projeto para tal navio, existem apenas desenhos aproximados que definitivamente não corresponderão à realidade. A ideia expressa por representantes da Marinha de que a colocação de novos navios possa começar em 2020 é excessivamente otimista e, ao que parece, profundamente equivocada. E isto apesar de à custa de superesforços, foi possível estabelecer, ainda que lenta, mas ainda de alguma forma operacional, a produção de caixas de velocidades para estes navios!

Em segundo lugar, a construção de uma série de navios do Projeto 20380 foi interrompida e, como resultado, o programa para a produção de motores marítimos a diesel no Kolomensky Zavod foi significativamente reduzido. A última das corvetas será comissionada por volta de 2021. Em vez de uma corveta mais ou menos elaborada do projeto 20380, o trabalho começou no navio (não posso chamá-lo de corveta) do projeto 20386 - um navio extremamente complexo tecnicamente, muito caro, mal armado e estruturalmente malsucedido, construído em um conceito de uso de combate completamente ridículo (um navio da zona marítima próxima, supostamente capaz de "ocasionalmente" realizar tarefas à distância - o que quer que isso signifique), com um grande número de soluções técnicas extremamente arriscadas e armas que são inferiores em poder a seu antecessor, o projeto 20385 corveta, e muito seriamente inferior.

Analisando este projeto já foi realizada, e com mais detalhes, aqui vamos nos restringir às questões relacionadas à sua usina. No projeto 20386, uma usina de turbina a gás com propulsão elétrica parcial foi usada. Duas turbinas a gás, funcionando por meio de uma caixa de engrenagens nos eixos das hélices, proporcionam operação em alta velocidade, motores elétricos de propulsão e geradores a diesel - progresso econômico. Os motores elétricos móveis operam na mesma caixa de engrenagens que as turbinas, o que determina a característica "parcial". Tal instalação em si é várias vezes mais cara do que os quatro motores a diesel Kolomna e caixas de engrenagens usados nas corvetas dos projetos 20380 e 20385, e o ciclo de vida de tal navio é várias vezes mais caro devido ao maior consumo de combustível das turbinas e muito mais reparos caros de tal usina. Mas a Marinha não foi interrompida por essas considerações ou riscos técnicos (por exemplo, a caixa de câmbio do modelo 6RP ainda não está pronta, uma estimativa otimista da data de recebimento da primeira usina para o navio é 2020. Na melhor das hipóteses).

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A Marinha não se deteve pelo fato de que o Kolomensky Zavod, vendo tal lançamento, na melhor das hipóteses, continuará tratando a produção de motores para a Marinha como algo profundamente secundário, em comparação com a produção de motores para ferrovias (em determinado momento, a frota pode descobrir que ninguém quer encontrá-lo em nada, nem mesmo para promessas de dinheiro).

Além disso. As entregas para a frota de vários motores a diesel da família D49, usados tanto na usina de força da corveta 20380 quanto na fragata 22350, acelerariam a criação na fábrica de Kolomna de uma família de motores a diesel de uma geração fundamentalmente nova - D500. E isso abriria perspectivas completamente diferentes para a Marinha, porque o diesel de 20 cilindros mais potente da família tem uma potência estimada de 10.000 hp. Quatro desses motores a diesel tornam possível montar uma usina de energia suficiente para um navio de guerra de alta velocidade com um deslocamento de 4.000 toneladas, enquanto o ciclo de vida de tal instalação é muito mais barato do que o de qualquer turbina a gás concebível.

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Isso é importante em um ambiente onde o financiamento do orçamento diminuirá continuamente? Uma pergunta retórica, não é?

Vamos fazer uma reserva. A Marinha ainda adoçava a pílula de Kolomna.

Em 2014, teve início o lançamento dos chamados navios patrulha do projeto 22160. E esses navios acabaram por receber motores a diesel Kolomna. É verdade que a história com eles parece estranha e cheira mal - por um lado, os navios revelaram-se claramente inúteis e inutilizáveis para o uso pretendido. É bastante óbvio que cada rublo gasto com eles foi desperdiçado (e isso é, de acordo com especialistas, expresso em conversas privadas, cerca de setenta bilhões de rublos nos preços de 2014 para uma série de seis navios / No entanto, esses dados podem acabar não seja totalmente preciso). Por outro lado, cada navio tem dois motores (a corveta 20380 tem quatro), o que torna o negócio menos lucrativo para Kolomna também. Na verdade, a Marinha consegue fazer com que todos sejam perdedores - ela mesma e o país como um todo, e fornecedores. Zelenodolsk venceu, mas ele poderia pedir algo mais útil!

Por exemplo, em vez de uma 20386 e seis 22160, seria possível encomendar cinco 20380 corvetas pelo mesmo dinheiro, além disso, seria o suficiente para alguma pequena modernização. A frota receberia cinco navios mais ou menos úteis em vez de seis absolutamente inúteis e uma rampa ocupada, Kolomna receberia uma encomenda de vinte motores a diesel, não doze, a capacidade de combate da Marinha aumentaria, mas …

Em geral, a “tendência” é negativa. Não estão sendo construídos ou encomendados novos navios de guerra com motores a diesel, e não temos projetos puramente de turbinas, e quando serão desconhecidos, com exceção do navio desastre do projeto 20386, cujos principais méritos foram bombear fora do orçamento muito dinheiro e "matando" o programa de construção de navios normais e de pleno direito da zona marítima próxima. E que, notamos, ainda é bem possível que não funcione. Os riscos do projeto são muito grandes.

Para contrastar com nossa realidade sombria, considere como o advento de motores diesel compactos, poderosos e confiáveis impactou a construção naval mundial. O formato do artigo não prevê a análise de tudo o que está sendo construído e planejado no mundo, por isso nos limitaremos a alguns exemplos.

No final da década de oitenta do século passado, ficou claro para os franceses que as tensões no mundo diminuiriam seriamente nos anos seguintes. Portanto, para atualizar a Marinha francesa, novas fragatas foram encomendadas, de capacidade limitada para guerra em grande escala, mas bem adequadas para tarefas em tempos de paz nas ex-colônias francesas. Esta é uma série de fragatas "Lafayette".

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Por um lado, o navio recebeu um casco e superestrutura imperceptíveis, com uma quota recorde de soluções feitas com tecnologia stealth, eletrônica de controle avançada e armas eletrônicas e radiotécnicas modernas. Por outro lado, em vez de um sistema de mísseis antiaéreos de pleno direito, o espaço foi simplesmente deixado para ele, e a usina de força do navio foi feita na forma de um motor puramente a diesel. O projeto acabou sendo bem-sucedido, barato e toda a série Lafayette construída para a França ainda está em serviço, mais três navios foram encomendados e comprados pela Arábia Saudita, e Cingapura e Taiwan construíram vários análogos para si próprios, contando com tecnologias e componentes franceses.

Esses navios são uma solução e tanto para situações em que a presença naval é necessária e o orçamento é limitado. Eles têm armas fracas, mas, como mencionado, é bastante fácil aumentar sua lista. Por outro lado, mesmo se os navios fossem equipados com sistemas de defesa aérea completos, o Cliente ainda economizaria muito em uma usina a diesel barata e um custo menor de ciclo de vida do navio. Claro, os motores a diesel eram maciçamente usados em navios de guerra e outras classes que foram construídas no mundo naqueles anos, mas o Lafayette é uma fragata com um deslocamento de 3.600 toneladas, um navio oceânico com excelente navegabilidade, autonomia de 50 dias e um alcance de cruzeiro de até 9.000 milhas náuticas.

O exemplo acabou sendo contagioso.

A China, que desde os anos sessenta praticava a construção de navios de guerra a diesel (não por uma boa vida, mas pela impossibilidade de produzir uma usina de outro tipo) de um pequeno deslocamento, até 2500 toneladas, no final dos anos noventa. para criar o seu "Lafayette" - um navio de dimensões comparáveis e equipado com os mesmos motores diesel do "progenitor" francês e uma vasta gama de equipamentos franceses.

No início da década de 2000, o navio entrou em produção em série como "Tipo 054". Dois navios foram construídos. Um pouco mais tarde, no entanto, o projeto foi aprimorado - a defesa aérea foi reforçada, as armas eletrônicas foram atualizadas, a eficácia do combate foi significativamente aumentada e os motores a diesel franceses foram substituídos por outros licenciados com os mesmos parâmetros. Hoje, a fragata "tipo 054A" é o principal navio chinês da zona do mar distante. Com um deslocamento de 4000 toneladas, este navio é "colega de classe" do nosso projeto 11356, construído para a Marinha em triplicado. Mas se não podemos construir tais navios (após o rompimento com a Ucrânia, não há onde conseguir uma usina e o trabalho por conta própria parou), então os chineses continuam a série, e hoje essas fragatas estão nas fileiras dos chineses Marinha no valor de 30 unidades (2 unidades 054 e 28 unidades 054A), três estão em construção e há um pedido de dois navios para o Paquistão.

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Nossos programas de construção naval “não parecem bons” neste contexto. Claro, a fragata Projeto 22350 é capaz de destruir navios como o 054A até que fique sem munição. Mas temos apenas dois deles, mais dois no prédio e é isso. Existem rumores sobre a encomenda de mais algumas unidades, mas, em geral, a Marinha tende a fazer projeções, preferindo imagens e trabalhos de desenvolvimento caros a navios reais. É óbvio que é impossível resolver com quatro ou seis navios até mesmo os mais perfeitos as mesmas tarefas que são resolvidas por três dúzias de "navios" mais simples. A quantidade é importante.

O que a Marinha, o Ministério da Defesa e a indústria naval poderiam fazer?

Aceite o conceito formulado na época por Elmo Zumwalt. Uma frota de um pequeno número de navios ultra-eficientes, mas caros e complexos, e um grande número de navios de massa simples e baratos. E se o 22350 e o futuro 22350M têm todo o direito de reivindicar o lugar do primeiro deles, então o segundo deve ser "extras".

E aqui voltamos novamente para os motores diesel.

Atualmente, na Rússia, há pessoal altamente profissional para o projeto de cascos de navios, há uma base de testes para trabalhar os formatos do casco em diferentes condições. Existem fábricas que podem construir rapidamente navios com um deslocamento relativamente pequeno. Existem sistemas e componentes produzidos em massa, armas e eletrônicos. Tem a fábrica de Kolomna, que já tem condições de iniciar a construção de motores a diesel, que pode servir de base para a usina de corvetas (e isso já foi feito em vários projetos) e fragatas.

Na verdade, nada nos impede por vários anos de criar um par de classes de navios em massa em usinas de energia a diesel com amostras em série de equipamentos e armas (por exemplo, uma corveta PLO e uma fragata leve), colocá-los em grandes quantidades, construir e entregue-os. Sim, não será 22350 ou FREMM. Mas ainda será um navio de guerra totalmente desenvolvido e perigoso, que, devido à ausência da necessidade de refinamento de longo prazo e desenvolvimento de novos componentes, será construído rapidamente e se renderá sem demora. Ao mesmo tempo, pedidos estáveis de motores diesel para a planta de Kolomna ajudarão a trazer rapidamente a linha DC500 para a série, o que aumentará o deslocamento e reduzirá o volume interno do navio necessário para acomodar a planta de força.

Além disso, a atualização para a série D500, incluindo o 20SD500, permitirá que a usina a diesel seja dimensionada para navios muito grandes. O texto acima é um exemplo de navios de guerra Kriegsmarine da classe Deutschland. Com mais de 11.000 toneladas de deslocamento, eles tinham uma usina a diesel de 56.000 cv. O uso do motor 20DS500 permitiria que tal navio fosse propulsionado por seis motores. Além disso, tecnologias modernas para encapsular motores, supressão de ruído e depreciação de usinas de energia reduziriam o nível de ruído no navio a um nível aceitável.

Isso, é claro, não significa que devamos fazer isso (embora valha a pena estudar a questão). Isso significa que em caso de problemas com a produção das turbinas ou por causa de sua hipotética escassez (bem, repentinamente), a Marinha terá capacidade de reserva. No entanto, poucas pessoas se preocupam com isso hoje.

É interessante notar que a ideia de um "russo 054A" foi repetidamente expressa por muitos especialistas, discutida na comunidade profissional, e até mesmo entre os entusiastas do desenvolvimento do poder naval da Rússia, segundo rumores, há apoiadores entre os oficiais superiores da frota, a indústria é perfeitamente capaz de construir tais navios … e nada acontece.

O único gargalo em tal projeto é a caixa de engrenagens da usina. Mas esse único problema poderia ser resolvido de alguma forma.

Curiosamente, os chineses, que estão observando de perto nossos esforços navais, entendem a necessidade de um navio tão grande também para a Rússia. Não pela primeira vez, seu projeto 054E, uma versão especial de exportação da fragata, que os chineses até deram o nome em russo de "SKR do projeto 054E", apareceu em exposições navais. Um navio patrulha, como costumávamos chamar os navios desta classe.

Será surpreendente se a gestão medíocre das questões navais levar ao fato de que nossa TFR ou fragatas (e talvez corvetas) serão feitas na China. Levando em consideração o fato de que a Rússia, técnica e economicamente (mas por algum motivo não organizacionalmente) pode construir ela própria esses navios (e eles serão melhores do que os chineses), isso será simplesmente uma vergonha indelével para todos aqueles que, por sua inação e desconsideração, levam a frota até a desintegração completa.

No entanto, essas pessoas em particular não têm medo de tal perspectiva.

Nós nem fazemos o que podemos, não aprendemos e o resultado será bastante natural. Vamos esperar que colapso e colapso da Marinha não se tornará aparente como resultado de uma derrota militar.

Essa esperança é a única coisa que resta para nós hoje.

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