سيتم تسليم قاربين يعملان بالديزل والكهرباء من مشروع 677 لادا إلى الأسطول الروسي في 2018-2019. سيتم بناء القوارب التالية وفقًا لمشروع كالينا الجديد. مشروع كالينا ، الذي طوره مكتب روبين المركزي للتصميم MT ، موجود بالفعل ، ولكن لم تتم الموافقة عليه والاتفاق عليه مع وزارة الدفاع. ستكون السمات الرئيسية لهذا المشروع هي محطة طاقة لا هوائية (مستقلة عن الهواء) (RIA Novosti).
تعني عبارة "غير موافق عليه" و "غير متفق عليه" أنه لا يوجد موعد نهائي.
تقترح ملحمة طويلة وغير مثمرة مع إنشاء غواصة محلية تعمل بالديزل والكهرباء بتركيب مستقل عن الهواء (VNEU) فكرة بسيطة: هل هي ضرورية على الإطلاق؟
أولاً ، لا يعمل.
ثانيًا ، ما هي حاجة الأسطول الروسي للقوارب المجهزة بـ VNEU؟
بالنسبة للنقطة الأولى ، يوجد في روسيا نقص موضوعي في الأساس التكنولوجي لإنتاج محطات الطاقة اللاهوائية (بالطبع ، في ظل وجود عدد كبير من براءات الاختراع والأفكار). هل سمعت الكثير عن خلايا الوقود المحلية؟ بذلت محاولات عدة مرات. في عام 2005 ، من خلال جهود الأكاديمية الروسية للعلوم ونوريلسك نيكل ، تم إنشاء مشاريع الطاقة الجديدة للشركة الوطنية المبتكرة (NIK NEP) في مجال طاقة الهيدروجين وخلايا الوقود. تمت تصفيتها بسرعة (في إطار قرار نوريلسك نيكل للتخلص من الأصول غير المربحة).
تعتبر محطة الطاقة أكثر العناصر تعقيدًا التي تحدد معلمات أي نظام. المنتج الروسي الوحيد التنافسي في مجال محطات الطاقة البحرية هو المفاعل النووي. لكننا سنتحدث عن هذا بعد قليل.
اليوم ، يبدو ظهور المولدات الكهروكيميائية روسية الصنع وكأنه خيال علمي. يواجه محرك "ستيرلنغ" ، الأقل تعقيدًا في التصميم ، مشكلاته الخاصة (التبريد ، والأكسجين السائل) ، بينما يخلق بشكل موضوعي مستوى ضوضاء أعلى بأربع مرات من محرك ECH.
لا توجد أيضًا نظائر محلية لوحدة التوربينات البخارية ذات الدورة المغلقة (PTUZts) من نوع MESMA الفرنسي. علاوة على ذلك ، فإن مثل هذا المحرك ليس هو الحل الأفضل ؛ يوفر PTUZts نصف نطاق السفر مقارنةً بـ ECH.
يحتاج؟
تطفو الغواصات التي تعمل بالديزل والكهرباء على السطح كل 2-3 أيام لإعادة شحن البطاريات. من الأفضل رفض استخدام أنبوب التنفس (RDP ، لتشغيل محرك ديزل على عمق المنظار) في ظروف القتال. يصبح القارب عاجزًا. بسبب هدير محركات الديزل لا تسمع شيئاً لكن الجميع يسمعها.
فكرة تجهيز الغواصات التي تعمل بالديزل والكهرباء بمحطة طاقة هجينة (ديزل + محطة طاقة لا هوائية مساعدة) ، والتي ستكون قادرة على إطالة أمد غمرها ، لم تولد اليوم. استخدمت العينات التجريبية الأولى (على سبيل المثال ، المشروع السوفيتي A615 ، تم بناء 12 قاربًا) محطة لتوليد الطاقة بالديزل ذات الدورة المغلقة مع الأكسجين المسال وامتصاص ثاني أكسيد الكربون. أظهرت الممارسة خطورة حريق عالية لمثل هذا الحل.
تستخدم الغواصات الحديثة غير النووية VNEU أقل قوة ، ولكنها أكثر أمانًا ، وقد نوقشت أمثلة عليها أعلاه. ستيرلينغ ، EHG أو PTUZts.
مع الاستهلاك الاقتصادي للتركيبات الكيميائية وعامل مؤكسد ، يمكنهم البقاء باستمرار تحت الماء لمدة 2-3 أسابيع. في هذه الحالة ، لا يستلقي القارب على الأرض ، ولكن يمكنه التحرك بشكل مستمر بسرعة 5 عقد.من وجهة نظر المتخصصين ، هذا كافٍ للقيام بدوريات سرية في المربع المشار إليه و "التسلل" إلى سفن العدو المارة من الموقع.
القضية الرئيسية هي التكلفة. يظهر تحليل مقارن للغواصات الأجنبية أن غواصة حديثة مع VNEU تكلف البحرية بسعر 500-600 مليون يورو لكل وحدة.
كما تظهر الممارسة العالمية ، يمكنك بناء قارب بنفس المبلغ تقريبًا ، قادرة على البقاء تحت الماء ليس 2-3 أسابيع ، ولكن شهرين. في الوقت نفسه ، لا تحتاج إلى الزحف بضربة من 5 عقدة ، مما يوفر المؤكسد.
سرعة تشغيلية تبلغ 20 عقدة لمعظم الرحلة. الانتشار السري في أي مكان في المحيط. مناورة ومرافقة غير محدودة لفرق إضراب السفن.
هذا روبي. سلسلة من ست غواصات نووية فرنسية أصبحت أصغر غواصات نووية في العالم. بطول بدن يبلغ 74 مترًا ، يبلغ إزاحتها السطحية 2400 طن فقط (تحت الماء - 2600 طن).
وبحسب البيانات الرسمية ، تبين أن الطفل "روب" أرخص بست مرات من "سي وولف" الأمريكي (350 مليون دولار بأسعار الثمانينيات). حتى لو تم تعديلها وفقًا للتضخم ، يمكن مقارنة التكلفة الحالية لمثل هذا القارب مع الغواصات النووية الأكثر تقدمًا في أوروبا والشرق الأقصى. عقد ألماني تركي - 3.5 مليار يورو لست غواصات مع ECH ؛ اليابان - 537 مليون دولار لغواصة Soryu بمحرك ستيرلنغ أبسط وأرخص.
"روبي" ، هذه السفينة المصغرة التي تعمل بالطاقة النووية ، ليست بطلاً خارقًا قادرًا على سحق أي شخص والسيطرة على أعماق البحر. أحد الأنواع العديدة من الغواصات النووية من الجيل الثالث مع مجموعة متواضعة من الخصائص. ولكن حتى مع تنازلاتهم "روبن" هو الرأس والكتفين فوق أي "محرك ديزل" مع VNEU مساعد من حيث القدرات القتالية.
تمامًا مثل السفن السطحية المزودة بمحرك حراري (ديزل - KTU - GTU) تتفوق تمامًا على المركبات البحرية ذات مصادر الطاقة البديلة (الرياح ، الألواح الشمسية ، إلخ). تدابير نصف ضعيفة للغاية وغير موثوقة ، وغير قادرة على توفير إنتاج طويل الأجل وموثوق للكمية المطلوبة من الطاقة.
محركات الديزل لا تعمل تحت الماء. المصدر الوحيد القادر على توفير مستوى مماثل من إمدادات الطاقة كان ولا يزال مفاعلًا نوويًا.
خلسة
مثل أي حل تقني ، فإن VNEU له مزايا وعيوب. إحدى "المزايا" الرئيسية للحركة تحت الماء باستخدام Stirling و ECH تسمى زيادة التسلل للقارب. المعلمة التي يعتمد عليها كل شيء.
أولاً ، أبعاد أصغر ، وبالتالي ، مساحة سطح مبللة أصغر وضوضاء هيدروديناميكية أقل عند القيادة. تمليه الحجم الأصغر للغواصات غير النووية.
ولكن ، كما ذكر أعلاه ، تختلف سفينة Ryubi التي تعمل بالطاقة النووية قليلاً في الحجم عن الغواصة التي تعمل بالديزل والكهرباء. طول الغواصة النووية الفرنسية مطابق لطول فارشافيانكا. علاوة على ذلك ، فإن عرض بدن "Ryubi" أقل بمقدار مترين.
ومع ذلك ، فإن المصدر الأكثر وضوحًا للضوضاء (خاصة عند السرعات المنخفضة) هو نظام الدفع. الغواصات غير النووية خالية من المضخات التي تضمن دوران المبرد في المفاعل. ليس لديهم وحدات تروس توربينية وآلات تبريد قوية - فقط بطاريات صامتة. لا ينتج عن التركيب المستقل عن الهواء ضوضاء واهتزازات ملحوظة أثناء التشغيل.
كل هذا ، بالطبع ، صحيح: غواصة تعمل بالديزل والكهرباء تزحف في الأعماق أكثر هدوءًا من أهدأ سفينة تعمل بالطاقة النووية. بتعديل واحد: هذه تقنية مختلفة لحل المشاكل المختلفة. ما فائدة السرية العالية للغواصة النووية ، إذا كانت ببساطة غير قادرة على عبور المحيط في وضع مغمور؟ كما أنه غير قادر على مرافقة سرب (AUG أو KUG) يبحر بسرعة 18-20 عقدة.
نوعان مختلفان من المعدات.
الاختيار يعتمد على مفهوم استخدام البحرية. على الرغم من المزايا الواضحة للغواصات التي تعمل بالديزل والكهرباء (زيادة سرية "الثقوب السوداء" ، والتكلفة المنخفضة نسبيًا) ، فقد توقفت الولايات المتحدة عن بناء غواصات تعمل بالديزل منذ 60 عامًا. في رأيهم ، ليس لديهم من يدافع عن الساحل. تجري جميع الأعمال العدائية في مسارح بحرية نائية في المياه الأوروبية وآسيا والشرق الأقصى.هناك ، حيث يمكن للغواصات النووية فقط الوصول في الوقت المحدد (دون فقدان الشبح وعدم الصعود إلى السطح أبدًا).
هناك رأي مماثل من قبل المملكة المتحدة ، حيث تم إيقاف تشغيل آخر غواصات تعمل بالديزل والكهرباء في عام 1994. حاليًا ، يتكون أسطول الغواصات البريطاني بالكامل من سفن تعمل بالطاقة النووية (11 وحدة في الخدمة).
الضجيج هو أحد عوامل الكشف في حرب الغواصات.
هناك طريقة أخرى واعدة للكشف تتضمن المسار الحراري للغواصة. توفر الغواصة التي تحتوي على مفاعل بقوة حرارية 190 ميغاواط مياه البحر 45 مليون سعرة حرارية في الثانية. يؤدي هذا إلى زيادة درجة حرارة الماء في المنطقة المجاورة مباشرة للغواصة بمقدار 0.2 درجة مئوية. فرق درجة الحرارة كافٍ لجذب انتباه أجهزة التصوير الحراري الحساسة.
تعمل الغواصة السويدية من نوع "جوتلاند" بقدرات مختلفة. تولد آلتان "ستيرلنغ" طاقة مفيدة تبلغ 150 كيلوواط تحت الماء ، مع الأخذ في الاعتبار الكفاءة ، وستكون الطاقة الحرارية للآلات 230 … 250 كيلو واط.
190 و 0.25 ميغاواط. هل مازال لديك شكوك؟
هذا صحيح ، المقارنة غير صحيحة. لا يمكن إطلاق مفاعل القارب بكامل طاقته إلا في ظل ظروف استثنائية. عند السرعات المنخفضة (5 عقدة) ، تستخدم الغواصات النووية نسبة قليلة من الطاقة المقدرة للمفاعل. لذلك ، يكفي 667BDR الاستراتيجي 20 ٪ من طاقة المفاعل ، وجانب واحد فقط (18 ٪ - الحد التلقائي لنظام التحكم والحماية لمفاعل Brig-M). يتم الاحتفاظ بالمفاعل الموجود على الجانب الآخر في حالة "باردة".
المجموع: من بين المفاعلين النوويين ، يتم استخدام واحد فقط (90 ميغاواط) ، بأدنى طاقة (حوالي 20٪).
في المستقبل ، "يضيع" الجزء الأكبر من هذه الميغاواط على التوربينات. يتم تحويل جول الحرارة إلى جول من العمل المفيد. حاملة صواريخ غواصة بارتفاع مبنى مكون من 7 طوابق. يتحول البخار شديد السخونة (300 درجة) عند مخرج التوربين إلى "ماء مغلي" بدرجة 100 درجة ، يتم إرساله إلى المكثف. هناك يبرد ، ولكن ليس إلى الصفر المطلق ، ولكن فقط إلى 50 درجة مئوية. هذا الاختلاف في درجة الحرارة هو الذي يحتاج إلى "تشتيته" في الفضاء الخارجي.
من الناحية العملية ، لا يتم تحديد الأثر الحراري للغواصة من خلال الانبعاثات الحرارية للمحرك ، ولكن عن طريق خلط طبقات الماء أثناء مرور الغواصة. بهذا المعنى ، تتمتع الغواصات النووية بمزايا أكثر من الغواصات غير النووية. يتناسب شكل بدنهم بشكل مثالي مع الحركة تحت الماء ، بينما يضطر معظم "الديزل" إلى إظهار الخطوط العريضة "السطحية" (حيث يقضون نصف وقتهم).
الاستنتاجات
من بين الدول التي تقوم بتشغيل الغواصات بمحرك مستقل عن الجو إسرائيل (نوع "دولفين") والسويد ("جوتلاند" والمشروع A26) واليونان وإيطاليا وتركيا وكوريا الجنوبية والبرتغال (الغواصة الألمانية نوع 214) واليابان (اكتب "Soryu") ، البرازيل ، ماليزيا ، تشيلي ("Scorpen الفرنسية"). يشار إلى أن الفرنسيين أنفسهم ، الذين يبنون غواصات غير نووية ممتازة لدول أخرى ، تخلوا تمامًا عن الغواصات غير النووية لصالح السفن التي تعمل بالطاقة النووية (10 وحدات).
يتشكل الطلب المرتفع على الغواصات ذات الدفع اللاهوائي من قبل الدول التي ترغب في امتلاك أسطول حديث وفعال ، ولكن ليس لديها القدرة على بناء وتشغيل الغواصات النووية.
القارب النووي ليس مجرد سفينة. هذه هي الصناعة النووية المصاحبة ، وتقنيات إعادة شحن المفاعلات النووية ، وتفريغ الوقود المستهلك والتخلص منه. قاعدة البنية التحتية مع تدابير أمنية ومراقبة خاصة.
راكمت روسيا والولايات المتحدة والصين وفرنسا وبريطانيا العظمى هذه التقنيات لعقود. يجب أن يبدأ الباقي من جديد. لذلك ، بالنسبة لليونان وماليزيا وتركيا ، فإن وهم الاختيار بين غواصة نووية ومحرك ديزل مزود بمحرك VNEU إضافي (بسعر سفينة تعمل بالطاقة النووية) هو الحل الوحيد. أسطول غواصات غير نووي.
في روسيا كل شيء مختلف.
اعتبارًا من عام 2017 ، تمتلك البحرية 48 غواصة نووية و 24 غواصة تعمل بالديزل والكهرباء ، بما في ذلك. ستة "Varshavyankas" جديدة مع نظام السونار المحدث وصواريخ كروز "كاليبر".
تم تصميم "أسماك القرش" الذرية للعمل في أي مكان في المحيطات. الديزل والكهرباء "Varshavyanka" هو حل منطقي للمنطقة البحرية القريبة.بالنسبة للإجراءات في المناطق المخصصة لهذه الغواصات ، فإن وجود VNEU لا يهم كثيرًا. يتحرك "فارشافيانكا" تحت الماء بأبطأ سرعة تتراوح بين 3 و 5 ، وسوف يزحف فوق البحر الأسود (من شبه جزيرة القرم إلى ساحل تركيا) في يوم واحد فقط. وسوف يفعل ذلك بهدوء قدر الإمكان ، على عكس "ستيرلنغ". البطاريات لا تصدر أي ضوضاء.
إن الاختيار بين غواصة باهظة الثمن ذات دفع لا هوائي وغواصة صغيرة تعمل بالطاقة النووية (مثل "روب" الفرنسية) ليس له أهمية كبيرة بالنسبة لروسيا. في الواقع الحالي والمفهوم الحالي لاستخدام البحرية ، ببساطة لا يوجد مكان لهم.
