Повітрянонезалежний двигун
Повітрянонезалежний двигун — поняття, яке включає в себе технології, які дозволяють підводному човну плавати без необхідності підійматися на поверхню. Поняття зазвичай виключає використання атомної енергії.
Поширення отримали чотири види:
- двигуни із зовнішнім підведенням тепла (Стірлінга);
- дизелі замкнутого циклу;
- паротурбінна установка замкнутого циклу;
- енергетичні установки з електрохімічними генераторами.
Розробки
Кожна країна по-своєму підійшли до створення повітрянонезалежної енергетичної установки:
- Швеція схиляється до створення установки на базі двигуна Стірлінга;
- основою німецької установки стали електрохімічний генератор та інтерметалідне зберігання водню;
- французи створили установку МЕSМА (Module d'Energie Sous-Marine Autonome) на основі роботи турбіни по замкнутому циклу, що використовує етанол і рідкий кисень;
- Росія обрала своїм напрямком по створенню ПНЕУ електрохімічний генератор (паливний елемент).[1][2]
Застосування
Неатомні підводні човни[ru] з повітрянонезалежною енергетичною установкою (ПНЕУ) є у Франції (група компаній Naval), Швеції (Saab), Німеччини (Siemens і ThyssenKrupp Marine Systems), Японії (Kawasaki за підтримки Saab), Іспанії (Técnicas Reunidas) і Китаю.[3]
Двигун Стірлінга
У першій половині 1960-х років військово-морські довідники вказували на можливість встановлення на підводних човнах[ru] типу «Шйоурмен[ru]» шведцького виробництва повітрянонезалежних двигунів Стірлінга. Однак ні «Шйоурмени», ні наступні за ними «Неккени[ru]» і «Вестерйотланди[ru]» зазначені силові установки так і не отримали. І лише в 1988 році головна субмарина типу «Наккен» була переобладнана під двигуни Стірлінга. З ними вона провела під водою більше 10 тисячі годин. Іншими словами, саме шведи відкрили в підводному кораблебудуванні еру допоміжних анаеробних рухових установок. І якщо «Наккен» — перший дослідний корабель цього підкласу, то субмарини типу «Готланд» стали першими серійними човнами з двигунами Стірлінга, які дозволяють їм перебувати під водою безперервно до 20 діб. В даний час здебільшого підводні човни ВМС Швеції оснащені двигунами Стірлінга, а шведські суднобудівники вже добре відпрацювали технологію оснащення цими двигунами підводних човнів, шляхом врізання додаткового відсіку, в якому і розміщується нова рухова установка.
У 2005—2007 роках підводний човен «Готланд» був зданий у лізинг США для використання у навчаннях в якості підводного противника. Шведські моряки наочно показали своїм американським колегам наскільки складна оборона від сучасних неатомних субмарин.
Подібні двигуни встановлені також в новітніх японських підводних човнах типу «Сорю[ru]».
Газотурбінний двигун
На форумі «Армія-2019» в червні 2019 року генеральний директор санкт-петербурзького КБ «Малахіт», що входить до складу ОСК[ru], Володимир Дорофеєв повідомив[4], що його КБ веде активну розробку принципово нового повітрянонезалежного (анаеробного) двигуна замкнутого циклу газотурбінного типу. Підприємство розкрило на форумі деякі подробиці розробки і презентувало проект новітнього підводного човна під умовною назвою «Проект П-750Б[ru]», на якій буде встановлено такий двигун.[5]
За словами провідного конструктора КБ «Малахіт» Ігоря Караваєва, новий двигун має два режими роботи — надводний і підводний. У надводному режимі для роботи газотурбінної установки використовується атмосферне повітря. У підводному — з посудин Дьюара подається рідкий окисник, а газова суміш, що виділяється турбіною двигуна, знову заморожується, таким чином двигун не споживає з навколишнього середовища і не виділяє в навколишнє середовище нічого. Тільки за допомогою цієї установки підводний човен П-750Б розвиває швидкість підводного ходу в 10 вузлів і більше.[6]
Літієві батареї
Оскільки повітрянонезалежна енергетична установка вимагає для своєї роботи на борту підводного човна запасу рідкого кисню або водню, а також через невисоку дальність підводного ходу, котра забезпечується ПНЕУ, існує тенденція до повернення в сучасних проектах неатомних підводних човнів до традиційної дизель-електричної схеми з використанням надмістких літій-полімерних акумуляторів[7][8]. Основним недоліком такої енергетичної установки є її висока вартість.
Примітки
- ↑ РФ создает принципиально новый двигатель для подлодок — ЦКБ «Рубин» // РИА, 2011
- ↑ Неатомные подводные лодки пятого поколения «Калина» получат анаэробную (воздухонезависимую) энергетическую установку // ТК Звезда, 2016
- ↑ Пакистанские подлодки оказались технологичнее российских // Лента. Ру, 3 декабря 2019
- ↑ Владимир Дорофеев: "Малахит" может создать подлодку с газотурбинной ВНЭУ за 5–6 лет (рос.). ФлотПром. Процитовано 27 червня 2019.
- ↑ В России создадут подлодку, оборудованную анаэробным двигателем (рос.). Актуальные новости. Процитовано 27 червня 2019.
- ↑ В "Малахите" рассказали о газотурбинной ВНЭУ замкнутого цикла (рос.). ФлотПром. Процитовано 27 червня 2019.
- ↑ Франция построит 12 подлодок для Австралии за 40 миллиардов долларов // Лента. Ру, 26 апр 2016
- ↑ Блог ЦАСТ: Франция победила в австралийском тендере на подводные лодки