في 5 مارس 2020 ، تم إطلاق الغواصة الحادية عشرة من سلسلة Soryu في مدينة كوبي اليابانية. سيصبح القارب جزءًا من القوات البحرية اليابانية تحت تسمية SS 511 Oryu. أصبحت الغواصة اليابانية الجديدة التي تعمل بالديزل والكهرباء أول غواصة قتالية في العالم تتلقى بطاريات أيونات الليثيوم ، كما أصبحت أول غواصة من هذا النوع في سلسلتها.
وفقًا للخبراء ، نظرًا لاستخدام أنواع جديدة من البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، والتي تم تسجيلها منذ فترة طويلة في الهواتف الذكية ، سيتمكن اليابانيون من التخلي عن استخدام بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية في الغواصات ، ولكن أيضًا محركات Stirling المستقلة عن الهواء.. يعد هذا حدثًا مثيرًا للفضول وهامًا للغاية بالنسبة لأسطول الغواصات ، حيث أصبحت حتى محطات الطاقة المستقلة عن الهواء نفسها في وقت واحد اختراقًا حقيقيًا لقوارب الديزل ، مما يوفر الغواصات من الحاجة غالبًا إلى الصعود إلى السطح أثناء الإبحار. بالمناسبة ، لا تزال روسيا ليس لديها غواصة تسلسلية واحدة مجهزة بمحطة طاقة مستقلة عن الجو.
أطلقت غواصة يابانية جديدة ببطاريات ليثيوم أيون وهي بالفعل القارب الحادي عشر في السلسلة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الأسطول الياباني على 11 غواصة من فئة Oyashio (بما في ذلك قاربان للتدريب) ، والتي يصعب أيضًا عزوها إلى النماذج القديمة ، حيث تم تصميم القوارب في التسعينيات ، وتم نقل آخرها إلى الأسطول في عام 2008. من المعروف بالفعل أن الأسطول الياباني سيتلقى قريبًا غواصة أخرى من مشروع Soryu (قارب SS 512) ببطاريات ليثيوم أيون ، وبعد ذلك ستشرع اليابان في بناء غواصات لمشروع جديد ، يُعرف حتى الآن باسم 29SS (ال الغواصة الأولى SS 513). في المجموع ، يضم الأسطول الياباني الآن 22 غواصة ، دخلت أقدمها الخدمة في عام 1998.
أول غواصة ببطاريات ليثيوم أيون
أقيم حفل تدشين قوات الدفاع الذاتي البحرية اليابانية لأول غواصة قتالية ببطارية ليثيوم أيون SS 511 Oryu في كوبي في 5 مارس 2020. أقيم الحفل في Kobe Shipyard & Machinery Works ، المملوكة لشركة Mitsubishi Heavy Industries ، وهي شركة كبيرة تغطي مجموعة واسعة من المجالات الصناعية في اليابان. أصبح القارب الجديد هو 11 في سلسلة من القوارب من نوع "Soryu" ، وسيتم بناء إجمالي 12 سفينة من هذا القبيل ، آخر اثنتين منهما ببطاريات ليثيوم أيون. بدأ بناء قارب SS 511 Oryu في مارس 2015 ، وتم إطلاق القارب في 4 أكتوبر 2018.
من المعروف أن بناء القارب الحادي عشر كلف دافعي الضرائب اليابانيين مبلغًا يتجاوز تكلفة أي من القوارب العشرة المبنية في نفس المشروع. يُذكر أن تكلفة بناء الغواصة SS 511 كانت 64.4 مليار ين (حوالي 566 مليون دولار ، وفقًا لمصادر أخرى ، تكلف القارب أكثر - 66 مليار ين). على أي حال ، هذا يزيد ربع تكلفة غواصة SS 510 Shoryu العاشرة (51.7 مليار ين أو 454 مليون دولار). تقريبًا كل الفرق في التكلفة بين القوارب العاشرة والحادية عشرة من السلسلة يقع على تكلفة بطاريات الليثيوم أيون الجديدة ، بالإضافة إلى إعادة صياغة النظام الكهربائي المصاحب بالكامل للغواصة وتغيير التصميم.
من المقرر أن تدخل قوارب Soryu الثانية عشر المخطط لها الأسطول في عام 2021. تم إطلاق القارب SS-512 بالفعل ، وقد حدث ذلك مرة أخرى في نوفمبر من العام الماضي.في السنوات القادمة ، سيصبح القاربان المزودان ببطاريات ليثيوم أيون ساحة اختبار حقيقية لاختبار البطاريات وتشغيلها في ظروف تشغيل حقيقية ، بما في ذلك في ظروف قريبة من القتال. تعتبر نتائج الاختبار مهمة للغاية ، لأنها ستسمح للأدميرالات اليابانيين بتعديل برامج بناء وتطوير أسطول الغواصات ، بالإضافة إلى تطوير مشروع للجيل القادم من الغواصات الهجومية.
SS 511 Oryu يتحدى الغواصات التقليدية
تجدر الإشارة إلى أن البحرية اليابانية كانت تضع خططًا لاستخدام بطاريات الليثيوم أيون في الغواصات لفترة طويلة. كان ظهور SS 511 Oryu تتويجًا للبحث والتطوير الذي استمر لعدة عقود. من المعروف أن المصممين اليابانيين بدأوا العمل الأول في هذا الاتجاه في عام 1962 ، وكانت أول بطارية ليثيوم أيون مصممة لتوضع على متن غواصة جاهزة في عام 1974.
على الرغم من هذه النجاحات ، كانت البطاريات الأولى بعيدة كل البعد عن المثالية ، ولم تفي بالمتطلبات التشغيلية المحددة ولم تناسب الجيش في كثير من النواحي. في الوقت نفسه ، كانت هذه البطاريات القابلة لإعادة الشحن باهظة الثمن لفترة طويلة. تم فرض هذا على الخطر الأكبر لمثل هذه البطاريات ، والتي كانت عرضة للاحتراق التلقائي والانفجارات ، والتي كانت على متن الغواصة محفوفة بكارثة حقيقية. المخاطر المصاحبة والأسعار المرتفعة ، إلى جانب التكنولوجيا "غير الناضجة" بما فيه الكفاية ، أجبرت الأدميرالات اليابانيين على تحويل انتباههم إلى محطات الطاقة المستقلة عن الهواء (VNEU). في عام 1986 ، تقرر تطوير وبناء غواصات بنظام Stirling VNEU ، مع التركيز على التجربة السويدية الناجحة.
ومع ذلك ، فقد حان اليوم لبطاريات الليثيوم أيون على متن الغواصات. يمكن للتقنيات الجديدة أن تغير أسطول الغواصات بأكمله بشكل كبير. يصنف العديد من الخبراء بالفعل هذه القوارب التي تعمل بالديزل والكهرباء على أنها غواصات من الجيل الخامس. في الوقت نفسه ، من أجل التحول إلى استخدام بطاريات التخزين الجديدة ، كان على المصممين اليابانيين إجراء مراجعة كبيرة لمشروع القوارب من نوع "Soryu". بادئ ذي بدء ، تطلبت البطاريات الجديدة إعادة صياغة المشروع للحفاظ على ثبات القوارب وتثبيتها ، نظرًا لأن بطاريات الرصاص الحمضية المثبتة في الغواصات العشر الأولى من السلسلة أثقل بكثير من بطاريات الليثيوم أيون. علاوة على ذلك ، "اختفى" جزء من وزن الغواصات الجديدة على الإطلاق بسبب تفكيك محركات "ستيرلنغ".
أثناء العمل ، كان على المهندسين مراجعة نظام إمداد الطاقة بالكامل على متن SS 511 Oryu. أيضًا ، تم تركيب مولدات ديزل أكثر قوة في الغواصة ، مصممة لإعادة شحن البطاريات. بالإضافة إلى ذلك ، كان على المصممين إعادة صياغة الغطس ، وهذا ضروري لزيادة حجم إمداد الهواء وفي نفس الوقت لإزالة غازات العادم ، لأن معدل شحن بطاريات الليثيوم أيون أعلى بشكل ملحوظ من بطاريات الرصاص الحمضية القياسية.
بالفعل اليوم ، توفر بطاريات تخزين الليثيوم أيون للغواصات مدة تشغيل تحت الماء مماثلة للقوارب التي تستخدم VNEU. وفي المستقبل ، ستنمو الخصائص التقنية لهذه القوارب فقط. في الوقت نفسه ، تسمح السعة العالية للبطاريات للغواصات بالتحرك تحت الماء لفترة طويلة بسرعة عالية - حوالي 20 عقدة. تعد المدة الطويلة للجري تحت الماء بسرعة عالية مؤشرًا مهمًا جدًا للغواصات. يمكن أن يساعد ذلك عند مهاجمة هدف سطحي وعند تفادي هجمات العدو. كلما أسرع القارب في مغادرة المنطقة الخطرة ، كان ذلك أفضل.
في الوقت نفسه ، على عكس الغواصات المجهزة بـ VNEU ، فإن الغواصة الجديدة قادرة على تجديد إمدادات الطاقة باستمرار في بطاريات الليثيوم أيون ، باستخدام إعادة شحن البطارية باستخدام جهاز لتشغيل المحرك تحت الماء RDP. أيضًا ، تشمل مزايا بطاريات الليثيوم أيون عمر خدمة أطول.لا تتطلب هذه البطاريات صيانة ، كما أن الأنظمة الكهربائية المبنية بمساعدتها أسهل في الإدارة والتصميم. أيضًا ، تختلف بطاريات الليثيوم أيون عن بطاريات الرصاص الحمضية في وقت إعادة الشحن الأقصر بسبب ارتفاع التيار ، وهو أمر مهم جدًا للغواصين.
قدرات الغواصات من طراز Soryu
تعد الغواصات التي تعمل بالديزل والكهرباء من طراز Soryu غواصات هجومية تابعة لقوات الدفاع الذاتي البحرية اليابانية. تعتبر هذه القوارب واحدة من الأحدث والأفضل في العالم ، فهي تشكل بالفعل العمود الفقري لقوات الغواصات للأسطول الياباني. القوارب اليابانية الجديدة كبيرة جدًا ، من حيث الإزاحة فهي تتفوق على جميع الغواصات الروسية التي تعمل بالديزل والكهرباء من مشاريع 677 "لادا" و 636 "فارشافيانكا" و 877 "هاليبوت". تعتبر قوارب Soryu صامتة تمامًا ، ومن حيث مدة ملاحتها المغمورة يمكنها التنافس مع الغواصات النووية الحديثة.
تم بناء غواصات من نوع Soryu بإزاحة سطحية قياسية تبلغ 2900 طن وغواصة تحت الماء تبلغ 4200 طن في اليابان منذ عام 2005 (تم وضع القارب الأول من السلسلة). يبلغ طول غواصات Soryu 84 مترًا وعرضها 9.1 مترًا ، ويبلغ متوسط غواصها 8.5 مترًا. يتكون طاقم القارب من 65 غواصة (بما في ذلك 9 ضباط).
تضمنت الغواصات العشر الأولى التي تعمل بالديزل والكهرباء التي تم بناؤها وفقًا لهذا المشروع محطة طاقة مشتركة تتكون من وحدتين من طراز Kawasaki 12V25 / 25SB تعمل بالديزل والكهرباء بسعة 3900 حصان لكل منهما وأربعة محركات Kawasaki Kockums V4-275R Stirling تعمل بطاقة قصوى تبلغ 8000 لترات. s (ممر تحت الماء). يعمل نظام دفع السفينة على عمود دفع واحد. أقصى سرعة لسطح القارب هي 13 عقدة (حوالي 24 كم / ساعة) ، وأقصى سرعة تحت الماء 20 عقدة (حوالي 37 كم / ساعة).
يبلغ عمق تشغيل الغواصات من فئة Soryu 275-300 متر. استقلالية السباحة - حتى 45 يومًا. بالنسبة لقوارب هذا المشروع ، المجهزة بمحطة طاقة مستقلة عن الهواء ، يقدر مدى الإبحار بـ 6100 ميل بحري (حوالي 11300 كم) بسرعة 6.5 عقدة (حوالي 12 كم / ساعة). يُذكر أن الغواصات الجديدة ، التي تتلقى بطاريات ليثيوم أيون ، ستكون قادرة على البقاء مغمورة لفترة أطول ، في الواقع ، لن تكون قدراتها محدودة إلا من خلال توفير المؤن والمياه العذبة على متنها.
التسلح الرئيسي للقوارب من فئة Soryu هو طوربيدات وصواريخ مضادة للسفن. الغواصة لديها ستة أنابيب طوربيد 533 ملم HU-606. يمكن أن تتكون سعة ذخيرة القارب من 30 طوربيدًا من النوع 89. تطور الطوربيدات الحديثة سرعة قصوى تبلغ 55 عقدة (102 كم / ساعة) ، وبهذه السرعة يمكن للطوربيد أن يسافر 39 كم تحت الماء. كما يمكن استخدام أنابيب الطوربيد هذه لإطلاق صواريخ UGM-84 "Harpoon" المضادة للسفن الأمريكية. يمكن للإصدارات الحديثة من هذه الصواريخ إصابة أهداف على مسافة تصل إلى 280 كيلومترًا.
