Recentment, a les pàgines de la Revista Militar, s'ha desenvolupat una controvèrsia sobre els avantatges de les noves fonts d'energia per a la propulsió elèctrica del submarí japonès "Oryu" ("Dragon-Phoenix"), la penúltima unitat de la sèrie de submarins del " Tipus Soryu ". El motiu de la discussió va ser l’admissió a la flota de les forces d’autodefensa de l’onzè submarí (en una sèrie de dotze submarins ordenats), armat amb una bateria d’acumulador de ions de liti (LIAB).
En aquest context, el fet de crear i provar l’operació d’una central elèctrica independent de l’aire (VNEU) de l’anomenada segona etapa va romandre completament desapercebut. El FC2G AIP va ser desenvolupat per enginyers i dissenyadors del Grup Naval Industrial Francès (NG), anteriorment DCN. Abans, la mateixa preocupació va crear un MESMA tipus VNEU per al submarí Agosta-90B, que funcionava sobre la base d’una turbina de vapor de cicle tancat.
És lògic fer la pregunta: no hi ha hagut intents de produir hidrogen directament a bord d'un submarí? Resposta: s'han emprès. Els nord-americans i els nostres científics es van dedicar a la reforma del gasoil per obtenir hidrogen, així com al problema de la generació directa d'energia elèctrica a partir d'enllaços químics dels reactius. Però l’èxit va arribar als científics i enginyers de NG. Els enginyers francesos van aconseguir crear una unitat que, mitjançant la reforma del combustible dièsel estàndard OTTO-2, rep hidrogen d'alta puresa en un vaixell submarí, mentre que els submarinistes alemanys es veuen obligats a portar existències de H2 a bord dels seus vaixells tipus 212A.
La importància de la creació de NG Concern d’una unitat de producció d’hidrogen de puresa elevada (99, 999%) directament a bord del submarí encara no ha estat del tot valorada pels especialistes navals. L’aparició d’aquesta instal·lació està plena d’oportunitats colossals per a la modernització dels submarins existents i la creació de projectes per a nous submarins, per augmentar la durada de la seva estada contínua sota l’aigua sense aflorar. La relativa econòmica i disponibilitat del combustible OTTO-2 en obtenir hidrogen gratuït per a ús a les piles de combustible VNEU a l'EC permetrà als països amb aquesta tecnologia avançar significativament en la millora de les característiques de rendiment dels submarins. Dominar aquest tipus de sistemes de propulsió anaeròbica és molt més rendible del que es proposava anteriorment.
I per això.
1. Els VNEU a EHG funcionen dues vegades més silenciosos que un motor Stirling, perquè simplement no tenen parts giratòries de la màquina.
2. Quan s’utilitza gasoil, no cal portar a bord dipòsits addicionals per emmagatzemar solucions que contenen hidrur.
3. El sistema de propulsió anaeròbia del submarí es fa més compacte i té un efecte tèrmic inferior. Tots els components i sistemes es recullen en un compartiment separat de vuit metres i no estan dispersos pels compartiments submarins.
4. La influència de les càrregues de xoc i vibracions sobre la instal·lació és menys crítica, cosa que redueix la possibilitat de la seva ignició espontània, cosa que no es pot dir sobre les bateries de ions de liti.
5. Aquesta configuració és més barata que LIAB.
Alguns lectors poden argumentar raonablement: els espanyols també van crear un reformador de bioetanol anaeròbic (BioEtOH) per produir hidrogen altament purificat a bord del submarí. Tenen previst instal·lar aquestes unitats als seus submarins del tipus "S-80". Està previst que el primer AIP s’instal·li al submarí "Cosme Garcia" el març de 2021.
Al meu entendre, l’inconvenient de la instal·lació espanyola és que, a més de l’oxigen criogènic, també s’han de col·locar recipients per al bioetanol, que presenten una sèrie de desavantatges en comparació amb el combustible OTTO-2 comú.
1. El bioetanol (alcohol tècnic) consumeix un 34% menys d’energia que el gasoil. I això determina la potència del comandament a distància, el rang de creuer del submarí i els volums d’emmagatzematge.
2. L’etanol és higroscòpic i altament corrosiu. I al voltant - "aigua i ferro".
3. Quan es crema 1 litre de bioetanol, s’allibera la mateixa quantitat de CO2com el volum de combustible cremat. Per tant, serà notable "bombollar" aquesta actitud.
4. El bioetanol té un índex d’octanatge de 105. Per aquest motiu, no es pot abocar al dipòsit del generador de gasoil, ja que la detonació farà que el motor passi a cargols i femelles.
Per tant, encara és preferible a VNEU basat en la reforma del gasoil. Els dipòsits de combustible DPL són molt voluminosos i en cap cas depenen de la disponibilitat de dipòsits addicionals per a alcohol industrial per al funcionament de la planta de "bioetanol". A més, un sol combustible OTTO-2 sempre serà abundant en qualsevol base o base naval. Fins i tot es pot obtenir al mar des de qualsevol vaixell, cosa que no es pot dir sobre l'alcohol, encara que sigui tècnica. I els volums buits (com a opció) es poden donar per a la col·locació d’oxigen. I així augmentar el temps i el rang de busseig submarí.
Una pregunta més: es necessita LIAB? Resposta: sens dubte necessària! Tot i que són cars i de molt alta tecnologia, tenen por dels danys mecànics en què són perillosos pel foc, però, són més lleugers, poden adoptar qualsevol forma (conformal), almenys 2-4 vegades (en comparació amb el zinc-plom) bateries àcides) tenen electricitat emmagatzemada de més capacitat. I aquest és el seu principal avantatge.
Però, per què aquest vaixell que transporta LIAB, una mena de VNEU?
Es necessita una central anaeròbica per no "treure" el dispositiu de motor dièsel submarí (RDP) a la superfície del mar, per llançar o engegar un generador dièsel per frenar la càrrega de la bateria. Tan aviat com passi això, apareixeran immediatament dos o tres senyals que desenmascaren el vaixell: un trencador a la superfície de l’aigua des de l’eix RDP i visibilitat radar / TLV / IR d’aquest dispositiu retràctil. I la visibilitat visual (òptica) del propi submarí, "penjant" sota el PDR, fins i tot des de l'espai, serà significativa. I si els gasos d’escapament d’un motor dièsel en funcionament (encara que a través de l’aigua) cap a l’atmosfera, l’analitzador de gasos de l’avió BPA (PLO) podrà registrar el fet que hi hagi un submarí a la zona. Això ha passat més d’una vegada.
I més enllà. Per molt silenciosament que funcioni un dièsel o un generador dièsel en un compartiment submarí, sempre pot ser escoltat per les sensibles orelles de les forces i mitjans de l’OLP enemics.
Tots aquests desavantatges es poden evitar mitjançant l’ús conjunt de AB i VNEU. Per tant, l’ús conjunt de dispositius d’emmagatzematge d’energia elèctrica VNEU i supercapacitat, com ara bateries de magnesi, silici-metall o sofre, en què s’espera que la capacitat sigui 5-10 vegades (!) Superior a la de LIAB, serà molt gran prometedor. I em sembla que científics i dissenyadors ja han tingut en compte aquesta circumstància a l’hora de desenvolupar projectes per a nous submarins.
Així, per exemple, es va saber que després de finalitzar la construcció d'una sèrie de submarins del tipus "Soryu", els japonesos començaran el disseny i la R + D del submarí de pròxima generació. Recentment, els mitjans van informar que es tractaria d’un submarí del tipus 29SS. Estarà equipat amb un sol motor Stirling (tot mode) de disseny millorat i probablement un ampli LIAB. I aquest treball, juntament amb científics nord-americans, es duu a terme des del 2012. El nou motor tindrà nitrogen com a fluid de treball, mentre que l’heli dels cotxes suecs.
Els analistes militars creuen que el nou vaixell, en termes generals, conservarà la forma molt exitosa treballada en el submarí de la classe Soryu. Al mateix temps, es preveu reduir significativament la mida i donar una forma més racional a la "vela" (la tanca dels dispositius retràctils). Els timons de proa horitzontals es traslladaran a la proa del casc del vaixell. Això reduirà la resistència hidrodinàmica i el nivell de soroll intrínsec quan l'aigua flueix al voltant del casc submarí a velocitats submarines elevades. La unitat de propulsió del submarí també experimentarà canvis. L’hèlix de pas fix serà substituïda per un raig d’aigua. Segons els experts, l'armament del submarí no experimentarà canvis significatius. Com abans, el vaixell conservarà sis tubs de torpedes de proa de 533 mm per disparar torpedes pesats ("Tipus 89"), torpedes antisubmarins i míssils de creuer de classe sub Harpoon, així com per col·locar camps de mines. El total de municions a bord del submarí serà de 30 a 32 unitats. Al mateix temps, aparentment es mantindrà la seva càrrega típica (6 míssils antimarques nous, 8 torpedes PLO tipus 80, 8 torpedes pesats tipus 89, GPA autopropulsats i vehicles de guerra electrònics). A més, se suposa que els nous vaixells tindran una protecció antisubmarina activa (PTZ), possiblement de defensa antiaèria, llançada des d’un tub de torpedes.
Es preveu dur a terme les obres per a la creació d’un nou submarí en els termes següents: R + D en el període comprès entre el 2025 i el 2028, s’espera la construcció i posada en servei del primer edifici submarí del projecte 29SS el 2031.
Segons experts estrangers, els estats dels oceans Índic i Pacífic aviat hauran de modernitzar i renovar les seves flotes. Incloent les forces submarines. Per al període fins al 2050, la necessitat de submarins serà d’unes 300 unitats. Cap dels possibles compradors comprarà embarcacions que no estiguin equipades amb VNEU. Ho demostren de manera convincent les licitacions per a la compra de submarins de l'Índia i Austràlia. L'Índia va comprar submarins nuclears francesos de la classe Scorpen i Kanbera va triar els submarins nuclears japonesos de la classe Soryu per a la seva flota. I això no és casualitat. Tots dos tipus d’embarcacions tenen VNEU, que garanteix que es mantingui sota l’aigua sense aflorar fins a 2-3 setmanes (15-18 dies). Actualment, Japó té onze submarins nuclears. Corea del Sud construeix el seu submarí tipus K-III amb bateries de ions de liti.
Malauradament, encara no podem presumir d’èxit en la creació de submarins armats amb sistemes de propulsió no nuclears independents de l’aire. Tot i que es va treballar en aquesta direcció, semblava que l’èxit no estava lluny. Encara cal esperar que els especialistes de CDB MT "Malakhit", CDB MT "Rubin", FSUE "Centre Científic Estatal de Krylovsky", Institut Central d'Investigacions Científiques "SET" en un futur pròxim encara puguin crear un sistema rus independent de l'aire motor per a submarins no nuclears, similar o millor que els anàlegs estrangers. Això augmentarà significativament la capacitat de combat de les forces navals, enfortirà les nostres posicions en l’exportació de submarins a compradors tradicionals i ajudarà a conquerir nous mercats per al subministrament dels nostres productes navals.
