Litij -ionske baterije: dolga pot v podmorniško floto

Kazalo:

Litij -ionske baterije: dolga pot v podmorniško floto
Litij -ionske baterije: dolga pot v podmorniško floto

Video: Litij -ionske baterije: dolga pot v podmorniško floto

Video: Litij -ionske baterije: dolga pot v podmorniško floto
Video: Хроника любви, жизни и подвига в спектакле «Два берега одной Победы» 2024, April
Anonim
Slika
Slika

5. marca 2020 je bila v japonskem mestu Kobe izstreljena 11. podmornica serije Soryu. Čoln bo postal del japonskih pomorskih sil pod oznako SS 511 Oryu. Nova japonska dizelsko-električna podmornica je postala prva bojna podmornica na svetu, ki je prejela litij-ionske baterije, postala pa je tudi prva takšna podmornica v svoji seriji.

Po mnenju strokovnjakov bodo Japonci zaradi uporabe novih vrst polnilnih baterij, ki so že dolgo registrirane v pametnih telefonih, opustili uporabo ne le tradicionalnih svinčevih kislin na podmornicah, temveč tudi zračno neodvisnih Stirlingovih motorjev. To je zelo radoveden in pomemben dogodek za podmorniško floto, saj so tudi same zračno neodvisne elektrarne naenkrat postale pravi preboj za dizelske čolne, ki so podmornice rešile potrebe, da se med plovbo pogosto dvigajo na površje. Mimogrede, Rusija še vedno nima niti ene serijske podmornice, opremljene z zračno neodvisno elektrarno.

Izstreljena nova japonska podmornica z litij-ionskimi baterijami je že 11. čoln v seriji. Poleg tega ima japonska flota 11 podmornic razreda Oyashio (vključno z dvema učnima čolnoma), ki jih je tudi težko pripisati starim modelom, saj so bili čolni zasnovani v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, zadnja pa je bila prenesena v floto leta 2008 leto. Že znano je, da bo kmalu japonska flota dobila drugo podmornico projekta Soryu (čoln SS 512) z litij-ionskimi baterijami, nato pa bo Japonska nadaljevala z gradnjo podmornic novega projekta, doslej znanega kot 29SS (prva podmornica SS 513). Skupaj japonska flota zdaj vključuje 22 podmornic, od katerih je najstarejša začela delovati leta 1998.

Prva podmornica z litij-ionskimi baterijami

Slovesnost ob odprtju japonskih pomorskih sil za samoobrambo prve bojne podmornice z litij-ionsko baterijo SS 511 Oryu je potekala 5. marca 2020 v Kobeju. Slovesnost je potekala v ladjedelnici Kobe Shipyard & Machinery Works, ki je v lasti velike družbe Mitsubishi Heavy Industries, ki zajema najrazličnejša industrijska področja na Japonskem. Novi čoln je postal 11. v nizu čolnov tipa "Soryu", skupaj pa bo zgrajenih 12 takih ladij, od tega dve zadnji z litij-ionskimi baterijami. Gradnja čolna SS 511 Oryu se je začela marca 2015, čoln je bil izstreljen 4. oktobra 2018.

Slika
Slika

Znano je, da je gradnja 11. čolna japonske davkoplačevalce stala znesek, ki presega stroške katerega koli od desetih zgrajenih čolnov istega projekta. Poročali so, da so bili stroški gradnje podmornice SS 511 64,4 milijarde jenov (približno 566 milijonov dolarjev, po drugih virih je čoln stal še več - 66 milijard jenov). Vsekakor je to za četrtino več kot je stala deseta podmornica SS 510 Shoryu (51,7 milijard jenov ali 454 milijonov dolarjev). Skoraj vsa razlika v stroških med desetim in enajstim čolnom serije pade na stroške novih litij-ionskih baterij, pa tudi na predelavo celotnega spremljajočega električnega sistema podmornice in spremembo zasnove.

Dvanajsta od načrtovanih čolnov Soryu naj bi leta 2021 vstopila v floto. Čoln SS-512 je že izstreljen, zgodilo se je novembra lani. V naslednjih letih bosta oba čolna z litij-ionskimi baterijami postala pravi poligon za testiranje baterij in njihovo delovanje v resničnih obratovalnih pogojih, tudi v bojnih. Rezultati preskusov so zelo pomembni, saj bodo japonskim admiralom omogočili prilagajanje programov za izgradnjo in razvoj podmorniške flote ter razvoj projekta za udarne podmornice naslednje generacije.

SS 511 Oryu izziva tradicionalne podmornice

Omeniti velja, da japonska mornarica že dolgo načrtuje uporabo litij-ionskih baterij v podmornicah. Pojav SS 511 Oryu je bil vrhunec raziskav in razvoja, ki se je nadaljeval več desetletij. Znano je, da so japonski oblikovalci prva dela v tej smeri začeli leta 1962, prva litij-ionska baterija, namenjena za postavitev na podmornico, pa je bila pripravljena leta 1974.

Kljub tem uspehom prve baterije niso bile idealne, niso ustrezale določenim operativnim zahtevam in v marsičem niso ustrezale vojski. Hkrati so bile takšne baterije za polnjenje dolgo časa zelo drage. To se je pojavilo na večji nevarnosti takšnih baterij, ki so bile nagnjene k spontanemu izgorevanju in eksplozijam, kar je na podmornici prineslo pravo katastrofo. Spremljajoča tveganja in visoke cene, skupaj s še ne dovolj "zrelo" tehnologijo, so prisilile japonske admirale, da so svojo pozornost usmerili na zračno neodvisne elektrarne (VNEU). Leta 1986 so se odločili za razvoj in gradnjo podmornic s Stirlingovim sistemom VNEU, s poudarkom na uspešnih švedskih izkušnjah.

Slika
Slika

Prišel je dan za litij-ionske baterije na podmornicah. Nove tehnologije lahko bistveno spremenijo celotno podmorniško floto. Mnogi strokovnjaki takšne dizelsko-električne čolne že uvrščajo med podmornice pete generacije. Hkrati so morali japonski oblikovalci, da bi prešli na uporabo novih akumulatorskih baterij, bistveno revidirati projekt čolnov tipa "Soryu". Prvič, nove baterije so zahtevale prenovo projekta, da bi ohranili stabilnost in balastnost čolnov, saj so svinčeve kislinske baterije, nameščene na prvih 10 podmornic serije, bistveno težje od litij-ionskih baterij. Poleg tega je del teže novih podmornic sploh "odšel" zaradi demontaže Stirlingovih motorjev.

Med delom so morali inženirji v celoti pregledati celoten sistem napajanja na krovu SS 511 Oryu. Na podmornico so namestili tudi močnejše dizelske generatorje, namenjene polnjenju baterij. Poleg tega so morali oblikovalci predelati dihalke, to je potrebno za povečanje količine dovoda zraka in hkrati za odstranjevanje izpušnih plinov, saj je stopnja polnjenja litij-ionskih baterij opazno višja od standardnih svinčevih baterij.

Že danes litij-ionske akumulatorske baterije podmornicam zagotavljajo trajanje podvodnega teka, primerljivo s čolni, ki uporabljajo VNEU. In v prihodnosti bodo tehnične značilnosti takšnih čolnov le rasle. Hkrati velika zmogljivost baterij omogoča, da se podmornice dlje časa premikajo pod vodo z veliko hitrostjo - približno 20 vozlov. Dolgo trajanje podvodnega teka pri velikih hitrostih je zelo pomemben pokazatelj za podmornice. To lahko pomaga pri napadu na površinsko tarčo in pri izogibanju napadom sovražnika. Čim prej čoln zapusti nevarno območje, tem bolje.

Hkrati lahko nova podmornica, za razliko od podmornic, opremljenih z VNEU, nenehno dopolnjuje zalogo energije v litij-ionskih baterijah z uporabo polnjenja akumulatorja z napravo za upravljanje motorja pod vodo RDP. Prednosti litij-ionskih baterij vključujejo tudi daljšo življenjsko dobo. Takšne baterije ne zahtevajo vzdrževanja, električne sisteme, zgrajene z njihovo pomočjo, pa je lažje upravljati in oblikovati. Prav tako se litij-ionske baterije razlikujejo od svinčevih baterij v krajšem času polnjenja zaradi večje amperaže, kar je za potapljače zelo pomembno.

Slika
Slika

Sposobnosti podmornic razreda Soryu

Dizelsko-električne podmornice razreda Soryu so udarne podmornice japonskih sil za samoobrambo. Ti čolni veljajo za enega najsodobnejših in najboljših na svetu, že tvorijo hrbtenico podmorniških sil japonske flote. Novi japonski čolni so precej veliki, po prostornini presegajo vse serijske ruske dizelsko-električne podmornice projektov 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" in 877 "Halibut". Čolni razreda Soryu veljajo za precej brezšumne, po dolžini potopljene plovbe pa se lahko kosajo s sodobnimi jedrskimi podmornicami.

Podmornice tipa Soryu s standardnim površinskim izpodrivom 2900 ton in podvodno s 4200 tonami so bile na Japonskem zgrajene od leta 2005 (prvi čoln te serije je bil položen). Podmornice Soryu so dolge 84 metrov, široke 9,1 metra in imajo povprečni ugrez 8,5 metra. Posadko čolna sestavlja 65 podmorničarjev (vključno z 9 častniki).

Prvih deset dizelsko-električnih podmornic, zgrajenih po tem projektu, je predstavljalo kombinirano elektrarno, sestavljeno iz dveh dizelsko-električnih agregatov Kawasaki 12V25 / 25SB z zmogljivostjo po 3900 KM in štirih motorjev Kawasaki Kockums V4-275R Stirling, ki razvijejo največjo moč 8000 litrov … s (podvodni prehod). Ladjski pogonski sistem deluje na eni gredi. Največja površinska hitrost čolna je 13 vozlov (približno 24 km / h), največja podvodna hitrost 20 vozlov (približno 37 km / h).

Slika
Slika

Globina delovanja podmornic razreda Soryu je 275-300 metrov. Avtonomija plavanja - do 45 dni. Za čolne tega projekta, opremljene z zračno neodvisno elektrarno, je doseg križarjenja ocenjen na 6100 navtičnih milj (približno 11 300 km) s hitrostjo 6,5 vozlov (približno 12 km / h). Poročali so, da bodo nove podmornice, ki bodo prejele litij-ionske baterije, lahko še dalj časa potopljene, pravzaprav bodo njihove zmogljivosti omejene le z oskrbo s hrano in svežo vodo na krovu.

Glavna oborožitev čolnov razreda Soryu so ladijski torpedi in rakete. Podmornica ima šest 533-milimetrskih torpednih cevi HU-606. Kapaciteta streliva čolna je lahko sestavljena iz 30 torpedov tipa 89. Sodobni torpedi razvijajo največjo hitrost 55 vozlov (102 km / h), pri tej hitrosti lahko torpedo potuje 39 km pod vodo. Tudi te torpedne cevi se lahko uporabljajo za izstrelitev protiladijskih raket ZDA UGM-84 "Harpoon". Sodobne različice takšnih raket lahko zadenejo cilje na razdalji do 280 kilometrov.

Priporočena: