Дизель-электрические установки на подводных лодках

Дизель-электрические установки на подводных лодках

Дизель-электрические подводные лодки

Дизель-электрические подводные лодки (ДПЛ, ДЭПЛ) — подводные лодки, оснащённые дизельным двигателем для надводного хода и электромоторами для передвижения под водой. Первые дизель-электрические субмарины были созданы в начале XX века, когда были созданы сравнительно совершенные дизельные двигатели, довольно быстро вытеснившие из подводного кораблестроения бензиновые и керосиновые моторы, а также паровые установки, применявшиеся ранее.

Образовавшаяся при этом схема движения — дизельный ход на поверхности и электромоторы под водой — позволила достичь одновременно высокой автономности плавания (в годы Первой мировой войны автономность уже измерялась тысячами миль) и значительного времени хода в подводном положении (не менее 10 часов). В сочетании с отсутствием опасности взрыва бензиновых паров или паровых котлов эти достоинства сделали подводные лодки реальной боевой силой и обусловили их популярность и широкое применение. В период с 1910 по 1955 годы по дизель-электрической схеме за некоторыми исключениями строились все существующие субмарины.

Содержание

Предшественники

До появления ДЭПЛ существовали подводные лодки на мускульной тяге (H.L.Hunley, лодка Шильдера и многие аналогичные субмарины раннего периода), чисто-электрические аккумуляторные («Жимнот», современные мини-субмарины), с единым неатомным двигателем, в том числе — чисто-дизельные, бензиновые («Почтовый» Джевецкого) и с пневматическим двигателем (лодка Александровского), паро-электрические («Нарвал» Лобефа).

Недостатки и альтернативы

Главным недостатком дизель-электрической схемы является средство достижения её же главных достоинств — фактическое наличие двух двигательных схем: дизельных двигателей (с запасом солярки) и электромоторов (требующих мощных аккумуляторных батарей, определяющих подводную автономность корабля). Это приводило к повышенной сложности внутреннего устройства лодки, увеличению численности экипажа (для обслуживания дизелей, электромоторов, аккумуляторов), а следовательно — к ухудшению и так не слишком комфортных условий обитания подводников. Поэтому параллельно со строительством ДЭПЛ во многих странах производился поиск схемы «двигателя единого хода» для надводного и подводного движения.

Параллельно шло развитие проектов, устраняющих ещё один недостаток дизель-электрической схемы — сравнительно низкую подводную скорость, обусловленную небольшим ресурсом аккумуляторных батарей и более низкой, по сравнению с дизелями, мощностью электромоторов. Самым успешным вариантом этого направления было применение парогазотурбинной энергетической установки, работающей на перекиси водорода, реализованной в проектах немецкого конструктора Гельмута Вальтера времён Второй мировой войны. После 1945 года разработка парогазотурбинных двигателей некоторое время велась в Великобритании и СССР, однако ввиду высокой пожароопасности от этой концепции отказались в пользу атомной силовой установки.

Дальнейшее развитие

После появления в 1950-е годы атомных подводных лодок, стало принято подразделять по типу энергетической установки на две основные категории: атомные и неатомные.

Обычно, к группе неатомных лодок относят дизель-электрические и дизель-стирлинг-электрические (ДСЭПЛ) подводные лодки.

В чистом виде дизель-электрическая схема движения в проектах подводных лодок XXI века не применяется. Её развитием стали

  • Подводные лодки с полным электродвижением: основным движителем является электромотор, питаемый от развитых аккумуляторных батарей. Перезарядка батарей осуществляется в надводном положении или на перископной глубине (при поступлении воздуха через шахту РДП) при помощи дизель-генератора, которому требуется для работы сравнительно небольшой запас горючего.
  • Подводные лодки на топливных элементах — усовершенствование схемы с полным электродвижением. Для движения экономическим ходом используются кислородно-водородные топливные элементы. Их работа практически бесшумна, что позволяет резко снизить шумность ПЛ. Такие лодки производятся в Италии и Германии (проект 212), Южной Корее (проект 214).
  • Дизель-Стирлинг-электрические подводные лодки — отличительной их особенностью является применение для экономичного хода двигателя системы Стирлинга, позволяющего экономить заряд аккумуляторных батарей и резко увеличивающего время непрерывного нахождения под водой без всплытия.

Современные неатомные подлодки отличаются малошумностью (при движении от АБ или топливных элементов), относительной простотой обслуживания, маневренностью, и ввиду этих качеств могут приближаться по боевой эффективности к небольшим атомным подводным лодкам. Помимо обычного торпедного вооружения, на них нередко применяется крылатые или даже иногда баллистические ракеты.

Возможности подводных лодок с анаэробными двигателями Стирлинга были продемонстрированы в ходе двух учений в Атлантике, прошедших в 2003 году, когда шведская лодка Halland «победила» в дуэльной ситуации испанскую субмарину с обычной дизель-электрической установкой, а затем и французскую атомную ПЛ. [1] В Средиземном море Halland одержала верх в «дуэли» с американской атомной подлодкой Houston (тип Los-Angeles). [1] При этом стоимость Halland была в 4,5 раза ниже своих атомных соперников. [1]

В настоящее время США и Великобритания полностью прекратили строительство неатомных подводных лодок. Остальные страны имеют или комбинированный атомно-неатомный подводный флот, или, что чаще, подводный флот полностью состоит из дизель-электрических субмарин разной степени совершенства.

Неатомные подводные лодки с анаэробными энергетическими установками

В этой статье речь пойдет о субмаринах с анаэробными или воздухонезависимыми энергетическими установками (ВНЭУ). ВНЭУ – это весьма широкий класс различных двигателей, конструкторских решений, видов топлива. Отличает его от двигательных установок ПЛ 3-го поколения возможность гораздо дольше находиться в подводном положении, что значительно увеличивает скрытность такой подлодки и затрудняет ее обнаружение противолодочной авиацией. Подлодки предыдущего поколения, например, ДЭПЛ проекта 636 «Варшавянка» должны раз в 3-4 дня подниматься к поверхности, включать дизельные двигатели и подзаряжать аккумуляторные батареи. Современные подлодки с ВНЭУ могут находиться под водой неделями.

Рассмотрим основные конструкторские решения, которые применяются при строительстве таких субмарин

Двигатель Стирлинга

Двигатель Стирлинга – тепловая машина, в которой рабочее тело в виде газа или жидкости движется в замкнутом объеме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела, с извлечением энергии из возникающего при этом изменения давления. Обычно в роли рабочего тела выступает воздух, но также используются водород и гелий.

1. Громоздкость и материалоемкость: у двигателя Стирлинга рабочее тело требуется охлаждать, и это приводит к существенному увеличению массогабаритных показателей силовой установки за счёт увеличенных радиаторов.

2. Для получения характеристик, сравнимых с характеристиками ДВС, приходится применять высокие давления (свыше 100 атм) и особые виды рабочего тела – водород, гелий.

3. Тепло подводится не к рабочему телу непосредственно, а только через стенки теплообменников. Стенки имеют ограниченную теплопроводность, из-за чего КПД оказывается ниже, чем можно было ожидать. Горячий теплообменник работает в очень напряжённых условиях теплопередачи и при очень высоких давлениях, что требует применения высококачественных и дорогостоящих материалов. Создание теплообменника, который удовлетворял бы противоречивым требованиям, — весьма нетривиальная задача. Чем больше площадь теплообмена, тем больше потери тепла. При этом растёт размер теплообменника и объём рабочего тела, не участвующий в работе. Поскольку источник тепла расположен снаружи, двигатель медленно откликается на изменение теплового потока, подводимого к цилиндру, и не сразу может выдать нужную мощность при запуске.

4. Для быстрого изменения мощности двигателя используются способы, отличные от применяемых в ДВС: буферная ёмкость изменяемого объёма, изменение среднего давления рабочего тела в камерах, изменение фазного угла между рабочим поршнем и вытеснителем. В последнем случае отклик двигателя на управляющее действие водителя является почти мгновенным.

1. Простота конструкции — конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач.

2. Увеличенный ресурс — простота конструкции, отсутствие многих «нежных» узлов позволяет «стирлингу» обеспечить небывалый для других двигателей запас работоспособности в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.

3. Экономичность — для утилизации некоторых видов тепловой энергии, особенно при небольшой разнице температур, «стирлинги» часто оказываются самыми эффективными видами двигателей.

4. Низкий уровень шума – «стирлинг» не имеет выхлопа из цилиндров, а это значит, что уровень его шума гораздо меньше, чем у поршневых двигателей внутреннего сгорания.

В подлодках с двигателями Стирлинга используется стандартное дизельное топливо и жидкий кислород в качестве окислителя. Пионерами в создании ВНЭУ со «стирлингами» стали шведы. Их подводные лодки типа «Готланд» стали первыми серийными субмаринами с подобными двигателями. Надо сказать, что «стирлинги» уступают современным дизелям по мощности, поэтому их используют как дополнение к классической дизель-электрической силовой установке. Тем не менее, это «дополнение» позволяет ПЛ типа «Готланд» находиться под водой до 20 суток. Скорость на «стирлинге» – 5 узлов. Кроме шведских субмарин двигатели Стирлинга применяются на японских ПЛ типа «Сорю».

Электрохимические генераторы

Еще один тип ВНЭУ – это ЭХГ. Электрохимический генератор создан на базе топливных элементов. По сути, это аккумуляторная батарея с постоянной подзарядкой. Принцип работы энергетической установки с электрохимическим генератором тот же, что и 150 лет назад, когда англичанин Уильям Роберт Гров случайно обнаружил при электролизе, что две платиновые полоски, обдуваемые – одна кислородом, а другая – водородом, помещенные в водный раствор серной кислоты, дают ток. В результате реакции, кроме электрического тока, образовывались тепло и вода. При этом энергетическое превращение происходит бесшумно, а единственным побочным продуктом реакции является дистиллированная вода, которой достаточно легко найти применение на подводной лодке.

По критериям эффективности и безопасности водород решили держать в связанном состоянии в форме металлогидрида (специальный сплав металла в соединении с водородом), а кислород – в сжиженном виде в специальных емкостях между легким и прочным корпусами подлодки. Между водородным и кислородным катодами находятся полимерные электролитные мембраны протонного обмена, выполняющие функцию электролита.

ВНЭУ с ЭХГ нашли применение на немецких субмаринах типа 212. Несмотря на очевидные преимущества разработанной установки на топливных элементах, она не обеспечивает требуемые оперативно-тактические характеристики подводной лодки океанского класса, прежде всего в части, касающейся выполнения скоростных маневров при преследовании цели или уклонении от атаки противника. Поэтому подводные лодки оснащаются комбинированной двигательной установкой, в которой для движения на высоких скоростях под водой используются аккумуляторные батареи или топливные элементы, а для плавания в надводном положении – традиционный дизель-генератор, применяемый также для подзарядки аккумуляторных батарей. Электрохимический генератор, состоящий из девяти модулей топливных элементов, имеет суммарную мощность 400 л. с. и обеспечивает движение лодки в подводном положении со скоростью 3 узла в течение 20 суток с показателями шумности ниже уровня естественных шумов моря.

Совсем недавно успехов в создании ВНЭУ достигли испанцы на ПЛ типа S-80. Они также использовали ЭХГ в качестве анаэробной вспомогательной установки, однако пошли по пути получения водорода из этанола в результате его разложения. Кислород хранится в жидком виде в специальном резервуаре. Длительность пребывания субмарины под водой достигает 15 суток.

Парогенераторная анаэробная энергетическая установка

Французские инженеры создали парогенераторную анаэробную установку MESMA (Module d’Energie Sous-Marine Autonome) — автономный энергетический модуль для субмарин. В работе MESMA используется принцип цикла Ранкина, который состоит из процессов нагревания жидкости, ее испарения и перегрева пара, адиабатного расширения пара и его конденсации. Установка создана на основе паровой турбины, работающей по замкнутому циклу. В качестве горючего используется этанол, окислитель — жидкий кислород. Этанол поступает в камеру сгорания, в которую также поступает кислород уже в газообразном состоянии. Температура горения смеси спирта и кислорода может достигать более 700° С. Продукты сгорания этанола — вода и углекислый газ, высокое давление выделяемого углекислого газа (до 60 атмосфер) позволяет легко его удалять за борт без применения компрессора на глубинах до 600 м.

Срок службы камеры сгорания определен в 30 лет. Таким образом, она используется в течение всего срока эксплуатации подводной лодки.

Теплообменник камеры сгорания разогревает парогенератор, изготовленный из никелевых сплавов. Разогретый пар приводит в действие малошумный высокооборотный турбогенератор переменного тока.

Отработанный пар поступает в никель-алюминий-бронзовый конденсатор, который также является охладителем второго контура. Конденсатор охлаждается проточной забортной водой. Полученный конденсат возвращается в парогенератор. Общее количество воды в системе «парогенератор-конденсатор» — около 500 л. Скорость вращения паровой турбины до 10 тыс. об/мин. Номинальная выходная мощность генератора не менее 200 кВт.

Мощность установки MESMA позволяет развивать субмаринам проекта «Скорпена» подводный ход в 4 узла, при длительности плавания около 250 часов. Для достижения более высоких скоростей используются традиционные аккумуляторные батареи.

Литийионные аккумуляторы

Пятого марта 2020 года японцы спустили на воду 11-ю подлодку проекта «Сорю», однако эта субмарина имеет существенное отличие от других ПЛ этого типа – на ней установлены литийионные аккумуляторные батареи.

За счет использования литийионных аккумуляторов японцы смогли отказаться от использования на новой субмарине как двигателей Стирлинга, так и традиционных свинцово-кислотных батарей.

Литийионные батареи обеспечивают такой ПЛ длительность подводного хода сопоставимую с другими ВНЭУ, а большая емкость новых батарей позволяет субмарине достигать подводной скорости в 20 узлов.

ВНЭУ в российском ВМФ

Конечно же, главный для нас вопрос – это положение с анаэробными двигателями для ПЛ в России. Как обстоят наши дела? К сожалению, наши разработчики пока не достигли успеха в создании ВНЭУ. Первой отечественной ДЭПЛ с ВНЭУ должна была стать субмарина проекта 677 «Лада», но дело не заладилось. Тем не менее, работы по созданию ВНЭУ продолжаются и в 2019 году открыта новая ОКР по данной теме.

В создании ВНЭУ принимают участие ЦКБ «Рубин» – разрабатывающее анаэробную установку на основе ЭХГ и КБ «Малахит», работающее над созданием анаэробного газотурбинного двигателя замкнутого цикла.

Разработка «Малахита» – это единый газотурбинный двигатель, который можно использовать как в надводном, так и в подводном положении. В надводном положении для движения используется атмосферный воздух. Под водой происходит подача окислителя из сосуда Дьюара, где содержится жидкий кислород. Выделяемая турбиной газовая смесь очищается и замораживается, ничего не выделяя наружу. Таким образом, скорость подводного хода без использования аккумулятора (только от ВНЭУ) превышает 10 узлов. «Малахит» разрабатывает не только двигатель, но и ПЛ. Проект имеет шифр П-750Б. Проектируемая подлодка имеет 1450 тонн надводного водоизмещения, экипаж в 18-20 человек, глубину погружения до 300 м, максимальную скорость хода в 18 узлов. Подлодка может иметь на вооружении торпеды, мины и даже крылатые ракеты «Калибр».

Заключение

Осталось ответить на вопрос: почему российский ВМФ нуждается в подлодках с ВНЭУ? По существу, современные ВНЭУ имеют ряд недостатков: малая мощность, что заставляет использовать их вместе с традиционной дизель-электрической энергетической установкой, как следствие – малая скорость подводного хода на ВНЭУ (не относится к ДЭПЛ с литий – ионными аккумуляторами), высокая стоимость, необходимость сооружения на ВМБ специальной инфраструктуры.

И всё же достоинства превосходят недостатки. Главное из них – высокая скрытность и затруднение обнаружения такой ПЛ противолодочной авиацией. Для нас это очень актуально, ведь, например, Япония имеет около сотни современных противолодочных самолетов. Другое достоинство – очень малый уровень шума, зачастую меньший, чем фоновый шум моря. И наконец, как бы дорога ни была субмарина с ВНЭУ, она всё равно дешевле атомной. Кроме того, подлодки с ВНЭУ активно применяются во флотах наших потенциальных противников: Германии, Турции, Японии. В случае конфликта нашим подводникам придётся противостоять более совершенным ПЛ. И если не разрабатывать современных двигателей с ВНЭУ, то технологический разрыв, имеющий место сейчас, со временем станет непреодолимой пропастью.

Использование дизельного двигателя

В России было много талантливых изобретателей и конструкторов, но наибольший вклад в развитие подводных лодок внес Иван Григорьевич Бубнов (1872—1919). Он заложил основы науки — строительной механики корабля и построил первые подводные лодки с ипользованием дизельного двигателя: «Дельфин» (1902 г.), «Минога» (1909 г.) и «Барс» (1912 г.).

Особенностью русских подводных лодок, им разработанных, было мощное торпедное вооружение. В то время как на иностранных подводных лодках устанавливали один-два торпедных аппарата, на его подводных лодках их было 4—8. Бубнов установил торпедные аппараты инженера Джевецкого. Эти аппараты стреляли так, что на поверхности моря не образовывалось выброса воздуха, так называемого воздушного пузыря, что не демаскировало подводную лодку. Поэтому из них можно было стрелять одновременно из всех сразу.

«Минога» была сделана с запасом плавучести (разность между подводным и надводным водоизмещением), увеличенным втрое по сравнению с «Дельфином». И вооружена она была, помимо торпедных аппаратов, еще и пулеметом, установленным на ходовом мостике.

Но для истории подводного судостроения самым важным нововведением Бубнова было то, что на «Миноге» впервые был установлен двигатель Дизеля. Все последующие подводные корабли, все без исключения, имели дизель-моторы.

Разработки Бубнова завершили более чем столетние поиски надежного экономичного двигателя и положило начало классическому типу дизель-электрической подводной лодки.

Устройство дизель-электрической силовой установки

Двигатель, названный в честь немецкого изобретателя Рудольфа Дизеля (1858—1913), был построен в 1897 году. Это поршневой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением рабочей смеси топлива с воздухом от сжатия.

Это самый экономичный и надежный двигатель, работающий на пожаробезопасных топливах: керосине, газойле, соляровом масле и даже на более тяжелых фракциях нефти, если это тихоходный дизель.

На подводном корабле дизель вращает электрический генератор и гребной винт, когда корабль идет на поверхности моря. В этом случае генератор одновременно может подзаряжать батарею электрических аккумуляторов. И когда подводный корабль погружается под воду, гребной винт вращает электромотор, питающийся от батареи аккумуляторов. В надводном положении время работы дизеля ограничивается5 только запасом топлива, так как запас воздуха в атмосфере неограничен. В подводном положении плавание корабля ограничивается емкостью электроаккумуляторов, и когда они разряжаются, приходится всплывать, запускать дизель и вновь запускать аккумуляторы.

Перископ позволяет осматривать из подводного положения море, берег и т. д., возвышаясь над поверхностью моря на 1—1,5 м. Он устроен как обычная подзорная труба, в которой находится система призм и линз. Свет попадает через входное отверстие, проходит линзы и призмы и попадает в окуляр, в который смотрит наблюдатель.

Пространство между прочным внутренним корпусом служит, как мы уже рассказы-пали выше, балластной цистерной. Заполняя его водой, можно заставить лодку погрузиться, а продувая сжатым воздухом — всплыть.

Когда подлодка идет своим ходом, можно с помощью носовых и кормовых горизонтальных рулей маневрировать по вертикали. Поворачивая их, можно заставить встречный поток воды поднять нос лодки и опустить ее корму, тогда лодка всплывет. На корме находится вертикальный руль, который поворачивает лодку вправо или влево. Там же крепится гребной винт, который вращается с помощью дизель-мотора или электродвигателя.

По образу кита: Франция разработала проект революционной подводной лодки

Как известно, дизель-электрические подводные лодки давно находятся на рубеже смены поколений. В нашей стране это понимали еще в конце прошлого века, когда на замену ДЭПЛ проекта 877 «Палтус» задумали создать новую, более совершенную и, в то же время, более простую, ДЭПЛ проекта 677 «Лада».

Увы, тогда дело не пошло, хотя в результате сначала экспортных потребностей, а затем и собственных нужд, свет увидела в целом весьма неплохая ДЭПЛ проекта 636 «Варшавянка». Затем, в ходе нескольких последовательных модернизаций, «Варшавянки» постепенно становились все более скрытными и грозными подводными судами. В частности, современные версии этой подлодки могут «угостить» противника и крылатыми ракетами «Калибр», причем, как в противокорабельной, так и в обычной версиях, приспособленных для подводного старта. Однако, ключевые требования к новому поколению подводных лодок ближней морской зоны, а именно высокая автономность и наличие независимых от атмосферного воздуха источников энергии, так и не были достигнуты.

Под вопросом теперь и скрытность. Нет, с этим изначально все было неплохо, да и сейчас вроде бы на достаточном уровне. Но гидроакустические средства вероятного противника активно прогрессируют, и давно уже очевидно, что подводникам никак нельзя останавливаться на достигнутом. «Варшавянки», при всех попытках сделать их еще тише и незаметней, все-таки уже почти достигли того объективного предела, где дальнейшее улучшение акустических характеристик становится просто невозможным.

Необходимость создание новых подводных лодок давно осознана военными и конструкторами других стран. В частности, Япония совсем недавно приняла на вооружение субмарину типа «Taigei». По имеющейся информации, подлодки этого типа должны будут заменить стоящие на вооружении в японской армии ДЭПЛ типа «Сорю» («Soryu»), на сегодняшний день считающиеся весьма современными. Внешне новая субмарина будет весьма похожа на свою предшественницу, а вот по возможностям она должна будет значительно превосходить её.

Одним из главных отличий является установка новейших литий-ионных аккумуляторов, которые позволят ПЛ «Taigei» получить качественно новый уровень подводной автономности. Помимо этого, уровень шумности лодки значительно снижен, а новое электронное оборудование и оружие выводят её оперативные возможности на совершенно новый уровень.

По похожему пути идут и российские конструкторы, эволюционно улучшая имеющиеся дизель-электрические подводные лодки. Примерно те же формы, что и раньше. Сопоставимое водоизмещение, вооружение, сонары и так далее. Единственное радикальное отличие проекта 677 «Лира» от предшественниц – предполагаемая установка воздухонезависимой энергетической установки. К сожалению, разработка этой установки до сих пор не закончена, и мы можем только предполагать, какой именно она будет.

Читайте также  Как поднять давление масла в двигателе москвич 412

По похожему пути пошли и немецкие кораблестроители с их проектом «Тип 212», и южнокорейские корабелы, недавно спустившие на воду головную лодку проекта KSS-III. Фактически, их главное отличие от лодок предшествующего поколения – новые вспомогательные энергетические установки, как правило, литий-ионного типа. Это батареи большой емкости, по принципу своего действия похожие на те, что есть в любом смартфоне, только огромные, способные несколько суток обеспечивать энергией подводную лодку.

На этом фоне довольно оригинальный проект представили французские корабелы. Naval Group, крупнейшая судостроительная корпорация Франции, недавно представила проект своей новой подводной лодки, которая может произвести, без преувеличения, революцию в своем классе. Если разработчикам удастся воплотить в жизнь все заложенные в прототип идеи, мы можем увидеть рождение самой скрытной и одной из самых опасных подводных лодок в мире.

Проект SMX31E удивляет уже своим внешним видом. При проектировании лодки в основу заложен принцип биомимикрии, то есть, достижение «текучести естественных идеальных форм крупных морских млекопитающих» стало одним из основополагающих принципов ученых и конструкторов. Все линии лодки сглажены и максимально приближены к естественным биологическим формам, напоминая, скорее, огромное китообразное, а не классическую подводную лодку. Рубка, в привычном понимании, отсутствует. Лодка обшита звукопоглощающими панелями, напоминающими чешую. Вместо классического одновального винта лодка приводится в движение двумя винтами, расположенными сзади по бокам и прикрытыми специальными кожухами.

При этом нужно отметить, что речь идет не о каком-то экспериментальном «малыше» — лодка имеет внушительные габариты, вполне сопоставимые с габаритами современных дизель-электрических лодок последних моделей. Длина SMX31E составляет 77 метров, ширина около десяти метров, а водоизмещение достигает 3200 тонн. Но при этом, благодаря очень высокой механизации и автоматизации, экипаж лодки составит всего 15 человек. Помимо экипажа, на борт можно будет брать группу спецназа неустановленной пока численности.

В данной лодке также предполагается использовать литий-ионные батареи. Но французские конструкторы пошли дальше своих зарубежных коллег, сделав их не просто основным, а практически единственным источником энергии на борту. Нет, небольшой дизель на лодке все-таки имеется, но рассчитан он исключительно на использование во внештатных ситуациях, когда лодка либо повреждена, либо полностью выработала ресурс своих батарей. И возможностей дизеля хватит разве что на то, чтобы тихонько добраться до базы своим ходом. Все остальное делается исключительно за счет батарей – это и выход в район дежурства, и боевое патрулирование, и скрытное пребывание в контролируемых противником акваториях, и, разумеется, возможное боевое применение.

Новые батареи, разработанные во Франции, позволят лодке добиться ранее невиданных для неатомных субмарин показателей автономности – новая подлодка сможет до 40 суток непрерывно двигаться под водой со скоростью 8 узлов в час, используя только заряд своих батарей. При этом полностью решена проблема, которая сковывала подводные лодки прежних поколений – всплывать для подзарядки батарей французской новинке не придется. Новые литий-ионные батареи превосходят свинцово-кислотные аккумуляторы не только более высокой емкостью, но и по целому ряду других показателей. В частности, они значительно быстрее перезаряжаются, более безопасны, дешевле и проще в обслуживании, а также позволяют гораздо быстрее набрать максимальную скорость хода при необходимости.

Современные анаэробные установки, вроде двигателя Стирлинга, используемые на некоторых типах подводных лодок, не обеспечивают ни подобной автономности, ни подобной производительности. Под вопросом и их скрытность, хотя надо отметить, что шведские дизель-стирлинг-электрические подлодки типа «Готланд» зарекомендовали себя очень хорошо, в том числе, и как очень скрытные субмарины. Американцы даже арендовали такую лодку, чтобы использовать её на учениях в качестве вероятного противника, и есть достоверно описанные случаи условного «потопления» «Готландом» американских АПЛ и авианосцев. При этом нужно понимать, что подводные лодки на литий-ионных батареях еще более скрытны. И насколько невидимой и неслышимой получится французская новинка, мы пока можем только догадываться…

Максимальная скорость подводного хода новой лодки составит 20 узлов. Это хороший показатель для неатомных субмарин. Но важно отметить то, что при этом она почти не будет терять в скрытности, а это один из важнейших параметров для подлодки.

По мнению разработчиков из Naval Group, лодка нового проекта настолько опережает время, что будет оставаться актуальной весь жизненный цикл подобных кораблей, то есть, по меньшей мере 30-40 лет. Конечно, это очень спорное заявление, поскольку мы пока даже не представляем, как изменится со временем тактика и стратегия боевых действий на море. В частности, большие коррективы в этот вопрос может внести массовое применение подводных и надводных беспилотников…

Кстати, нужно отметить, что и этот вопрос в новом проекте не просто учтен, но и решен. В штатный комплект вооружения субмарины будут входить подводные беспилотники и роботизированные буи, для чего в корме лодки предусмотрен специальный ангар. Еще одним беспилотным средством разведки может стать изделие D19, созданное на базе 533-мм торпеды AUV, размещать которое планируется во внешних модулях.

Вероятно, представленные характеристики новой французской разработки носят, во многом, предположительный характер и еще не раз могут измениться. И все-таки давайте хотя бы в общих чертах представим себе, какого противника наш (и не только) флот может получить уже в обозримом будущем.

Как сказано выше, лодка сможет непрерывно двигаться под водой со скоростью 8 узлов в час на протяжении сорока суток. Это минимальный срок автономности данной лодки. Более разумно говорить о сроке в два месяца, ведь после выхода в заданный район подводные лодки обычно до минимума снижают свою активность, а заодно и энергопотребление.

Этого времени более чем достаточно для активных действий как в акватории Средиземного моря, в том числе и в Черном море, так и где-нибудь в районе Северной Атлантики, с возможным заходом в районы боевого развертывания российских стратегических ракетоносцев. Найдется ли у ВМФ России что-то, чем можно ответить на эту новую угрозу, вопрос пока открытый.

Также следует отметить, что в данном случае мы имеем дело с новым классом подводных лодок. Это уже не дизель-электрическая, а чисто электрическая подлодка. Отказ от надежных, проверенных временем дизельных двигателей кажется слишком смелым шагом, но в случае, если надежды французских разработчиков будут оправданы, выгоды окажутся весьма значительными. В первую очередь, это возросшая скрытность, а кроме того, большая надежность и простота в обслуживании новой системы. Кроме того, немаловажным фактором является высвободившийся объем в весьма тесном пространстве подводной лодки – минус немаленьких размеров двигатель, валы, значительные запасы топлива…

Выгоды могут оказаться столь существенными, что новая лодка станет основоположницей целого нового класса ПЛ, и по пути, проторенному французами, пойдут разработчики других стран. Не исключено, что среди них будут и наши.

В любом случае, возможное появление нового противника предъявляет и нашим кораблестроителям, и нашим военным новые требования. А также, увы, в значительной степени обесценивает тот опыт, который был накоплен ими при проектировании и строительстве подводных лодок проекта 677 «Лира». Время покажет, что из этого опыта все-таки можно будет использовать, а что придется просто зачеркнуть и начать все с нуля.

Но вопрос, в любом случае, острый и не терпящий долгой раскачки. Увы, общее состояние нашего флота слишком далеко от того, чтобы можно было самоуспокаиваться. Тем более, когда такие дебютанты на подходе…

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector