Gần đây, trên các trang Military Review, tranh cãi đã nổ ra về lợi thế của nguồn năng lượng mới cho động cơ điện của tàu ngầm Nhật Bản "Oryu" ("Rồng-Phượng"), chiếc áp chót trong loạt tàu ngầm của " Soryu”loại. Lý do của cuộc thảo luận là việc gia nhập hạm đội của lực lượng tự vệ của tàu ngầm thứ 11 (trong loạt mười hai tàu ngầm đã đặt hàng), được trang bị pin tích lũy lithium-ion (LIAB).
Trong bối cảnh đó, thực tế về việc thành lập và vận hành thử một nhà máy điện không phụ thuộc vào không khí (VNEU) của cái gọi là giai đoạn hai vẫn hoàn toàn không được chú ý. FC2G AIP được phát triển bởi các kỹ sư và nhà thiết kế từ Tập đoàn Công nghiệp Hải quân Pháp (NG), trước đây là DCN. Trước đó, mối quan tâm tương tự đã tạo ra một loại MESMA của VNEU cho tàu ngầm Agosta-90B, hoạt động trên cơ sở một tuabin hơi chu trình kín.
Thật hợp lý khi đặt câu hỏi: trước đây chưa từng có nỗ lực sản xuất hydro trực tiếp trên tàu ngầm? Trả lời: đã được thực hiện. Người Mỹ và các nhà khoa học của chúng tôi đã tham gia vào việc cải tiến nhiên liệu diesel để thu được hydro, cũng như vấn đề tạo ra năng lượng điện trực tiếp từ các liên kết hóa học của thuốc thử. Nhưng thành công đã đến với các nhà khoa học và kỹ sư NG. Các kỹ sư Pháp đã cố gắng tạo ra một đơn vị, bằng cách cải tiến nhiên liệu diesel tiêu chuẩn OTTO-2, nhận được hydro độ tinh khiết cao trên tàu ngầm, trong khi các tàu ngầm Đức buộc phải mang theo lượng khí H2 trên tàu loại 212A của họ.
Tầm quan trọng của việc NG Concern tạo ra đơn vị sản xuất hydro có độ tinh khiết cực cao (99, 999%) trực tiếp trên tàu ngầm vẫn chưa được các chuyên gia hải quân đánh giá cao. Sự xuất hiện của một hệ thống lắp đặt như vậy mang lại cơ hội to lớn cho việc hiện đại hóa các tàu ngầm hiện có và tạo ra các dự án cho tàu ngầm mới, nhằm tăng thời gian ở dưới nước liên tục của chúng mà không nổi lên. Giá thành tương đối rẻ và tính sẵn có của nhiên liệu OTTO-2 khi thu được hydro miễn phí để sử dụng trong pin nhiên liệu của VNEU tại ECH sẽ cho phép các quốc gia có công nghệ này đạt được tiến bộ đáng kể trong việc cải thiện các đặc tính hoạt động của tàu ngầm. Làm chủ loại hệ thống đẩy kỵ khí này có lợi hơn nhiều so với đề xuất trước đây.
Và đó là lý do tại sao.
1. VNEU trên EHG hoạt động êm hơn hai lần so với động cơ Stirling, vì đơn giản là chúng không có các bộ phận quay của máy.
2. Khi sử dụng nhiên liệu điêzen, không cần thiết phải mang lên máy bay các thùng bổ sung để chứa các dung dịch chứa hydrua.
3. Hệ thống đẩy kỵ khí của tàu ngầm trở nên nhỏ gọn hơn và có hiệu ứng nhiệt thấp hơn. Tất cả các thành phần và hệ thống được thu thập trong một khoang tám mét riêng biệt, và không nằm rải rác trên các khoang của tàu ngầm.
4. Ảnh hưởng của tải trọng va chạm và rung động đối với việc lắp đặt ít quan trọng hơn, điều này làm giảm khả năng đánh lửa tự phát của nó, điều này không thể nói về pin lithium ion.
5. Thiết lập này rẻ hơn LIAB.
Một số độc giả có thể lập luận một cách hợp lý: người Tây Ban Nha cũng đã tạo ra một máy cải cách cồn sinh học kỵ khí (BioEtOH) để sản xuất hydro có độ tinh khiết cao trên tàu ngầm. Họ có kế hoạch lắp đặt các đơn vị như vậy trên tàu ngầm loại "S-80" của họ. AIP đầu tiên được lên kế hoạch lắp đặt trên tàu ngầm "Cosme Garcia" vào tháng 3 năm 2021.
Theo tôi, nhược điểm của việc lắp đặt của Tây Ban Nha là ngoài oxy đông lạnh, các thùng chứa cồn sinh học cũng phải được đặt trên tàu, điều này có một số nhược điểm so với nhiên liệu OTTO-2 thông thường.
1. Ethanol sinh học (cồn kỹ thuật) tiêu tốn ít năng lượng hơn 34% so với nhiên liệu diesel. Và điều này quyết định sức mạnh của điều khiển từ xa, phạm vi hoạt động của tàu ngầm và khối lượng lưu trữ.
2. Ethanol có tính hút ẩm và ăn mòn cao. Và tất cả xung quanh - "nước và sắt."
3. Khi đốt cháy 1 lít cồn sinh học thì lượng khí CO thoát ra như nhau2khi khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy. Vì vậy, sẽ rất đáng chú ý khi “bong bóng” một thái độ như vậy.
4. Etanol sinh học có chỉ số octan là 105. Vì lý do này, nó không thể được đổ vào thùng máy phát điện diesel, vì khi kích nổ sẽ thổi động cơ vào các bu lông và đai ốc.
Do đó, VNEU vẫn ưu tiên lựa chọn dựa trên cải cách nhiên liệu diesel. Các bồn chứa nhiên liệu DPL rất lớn và không phụ thuộc vào sự sẵn có của các bồn chứa bổ sung cồn công nghiệp cho hoạt động của nhà máy "cồn sinh học". Ngoài ra, một lượng nhiên liệu OTTO-2 duy nhất sẽ luôn dồi dào tại bất kỳ căn cứ, căn cứ hải quân nào. Nó thậm chí có thể được lấy trên biển từ bất kỳ con tàu nào, không thể nói về rượu, mặc dù kỹ thuật. Và thể tích trống (như một tùy chọn) có thể được đưa ra để bố trí oxy. Và từ đó tăng thời gian và phạm vi lặn của tàu ngầm.
Một câu hỏi nữa: liệu LIAB có cần thiết sau đó không? Câu trả lời: chắc chắn là cần thiết! Mặc dù chúng đắt tiền và công nghệ rất cao, chúng sợ hư hỏng cơ học, trong đó chúng nguy hiểm cháy nổ, tuy nhiên, chúng nhẹ hơn, có thể ở bất kỳ dạng nào (tuân theo quy luật), ít nhất là 2-4 lần (so với chì kẽm acquy axit) có công suất lưu trữ cao hơn. Và đây là lợi thế chính của họ.
Nhưng tại sao một con thuyền như vậy lại chở LIAB, một loại VNEU?
Cần có một nhà máy điện kỵ khí để không "thò" thiết bị động cơ diesel dưới nước (RDP) lên mặt biển, nhằm khởi động hoặc khởi động máy phát điện diesel để làm mất khả năng sạc pin. Ngay khi điều này xảy ra, hai hoặc ba dấu hiệu cho thấy con thuyền sẽ ngay lập tức xuất hiện: một cầu dao trên mặt nước từ trục RDP và khả năng hiển thị radar / TLV / IR của thiết bị có thể thu vào này. Và khả năng hiển thị trực quan (quang học) của chính tàu ngầm, "treo" dưới RDP, ngay cả từ không gian sẽ rất đáng kể. Và nếu khí thải của một động cơ diesel đang hoạt động (mặc dù qua nước) vào bầu khí quyển, thì bộ phân tích khí của máy bay BPA (PLO) sẽ có thể ghi lại thực tế là một tàu ngầm đang ở trong khu vực. Điều này đã xảy ra nhiều hơn một lần.
Và xa hơn. Bất kể máy phát điện chạy bằng dầu diesel hay động cơ diesel hoạt động trong khoang tàu ngầm âm thầm đến đâu, nó luôn có thể nghe thấy bằng đôi tai nhạy cảm của lực lượng và phương tiện PLO của đối phương.
Tất cả những bất lợi này có thể tránh được bằng cách sử dụng chung AB và VNEU. Vì vậy, việc sử dụng chung của VNEU và các thiết bị lưu trữ siêu tụ năng lượng điện, chẳng hạn như pin magiê, silicon-kim loại hoặc lưu huỳnh, trong đó dung lượng dự kiến gấp 5-10 lần (!) Lớn hơn của LIAB, sẽ rất đầy hứa hẹn. Và đối với tôi, dường như các nhà khoa học và nhà thiết kế đã tính đến tình huống này khi phát triển các dự án cho tàu ngầm mới.
Ví dụ, người ta biết rằng sau khi hoàn thành việc đóng một loạt tàu ngầm kiểu "Soryu", người Nhật sẽ bắt đầu thiết kế và nghiên cứu và phát triển tàu ngầm thế hệ tiếp theo. Gần đây, các phương tiện truyền thông đưa tin rằng đó sẽ là tàu ngầm loại 29SS. Nó sẽ được trang bị một động cơ Stirling (tất cả các chế độ) có thiết kế cải tiến và có lẽ là LIAB dung lượng lớn. Và công việc như vậy, cùng với các nhà khoa học Mỹ, đã được thực hiện từ năm 2012. Động cơ mới sẽ có nitơ làm chất lỏng hoạt động, trong khi heli trên xe hơi Thụy Điển.
Các nhà phân tích quân sự tin rằng con tàu mới, về mặt tổng thể, sẽ giữ nguyên hình dạng rất thành công của tàu ngầm lớp Soryu. Đồng thời, nó được lên kế hoạch để giảm đáng kể kích thước và tạo hình dáng hợp lý hơn cho "cánh buồm" (hàng rào của các thiết bị có thể thu vào). Các bánh lái của mũi thuyền nằm ngang sẽ được chuyển đến mũi của thân thuyền. Điều này sẽ làm giảm lực cản thủy động lực học và mức độ tiếng ồn nội tại khi nước chảy quanh thân tàu ngầm ở tốc độ cao dưới nước. Bộ phận đẩy của tàu ngầm cũng sẽ có những thay đổi. Cánh quạt sân cố định sẽ được thay thế bằng vòi phun nước. Theo các chuyên gia, vũ khí trang bị của tàu ngầm sẽ không có những thay đổi đáng kể. Như trước đây, con tàu sẽ giữ lại sáu ống phóng ngư lôi 533 mm ở mũi tàu để bắn ngư lôi hạng nặng ("Kiểu 89"), ngư lôi chống ngầm và tên lửa hành trình lớp Harpoon, cũng như để đặt các bãi mìn. Tổng cơ số đạn trên tàu ngầm sẽ là 30-32 chiếc. Đồng thời, tải trọng điển hình của nó (6 tên lửa chống hạm mới, 8 ngư lôi PLO loại 80, 8 ngư lôi hạng nặng loại 89, GPA tự hành và các phương tiện tác chiến điện tử) dường như sẽ được giữ lại. Ngoài ra, có giả thiết cho rằng các tàu mới sẽ có chức năng bảo vệ chống ngầm chủ động (PTZ), có thể là phòng không, phóng từ ống phóng ngư lôi.
Công việc chế tạo tàu ngầm mới được lên kế hoạch thực hiện trong các điều kiện sau: Nghiên cứu và phát triển trong giai đoạn từ năm 2025 đến năm 2028, xây dựng và đưa vào vận hành chiếc tàu ngầm đầu tiên thuộc dự án 29SS dự kiến vào năm 2031.
Theo các chuyên gia nước ngoài, các quốc gia ở Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương sẽ sớm cần phải hiện đại hóa và đổi mới các hạm đội của họ. Kể cả lực lượng tàu ngầm. Trong giai đoạn đến năm 2050, nhu cầu về tàu ngầm sẽ là khoảng 300 chiếc. Không ai trong số những người mua tiềm năng sẽ mua những chiếc thuyền không được trang bị của VNEU. Điều này được chứng minh một cách thuyết phục qua các cuộc đấu thầu mua tàu ngầm do Ấn Độ và Australia nắm giữ. Ấn Độ mua tàu ngầm hạt nhân lớp Scorpen của Pháp và Kanbera chọn tàu ngầm hạt nhân lớp Soryu của Nhật Bản cho hạm đội của mình. Và điều này không phải ngẫu nhiên. Cả hai loại thuyền này đều có VNEU, đảm bảo chúng ở dưới nước mà không nổi lên đến 2-3 tuần (15-18 ngày). Nhật Bản hiện có 11 tàu ngầm hạt nhân. Hàn Quốc đang đóng tàu ngầm loại K-III với pin lithium-ion.
Thật không may, chúng ta vẫn chưa thể tự hào về thành công trong việc tạo ra các tàu ngầm được trang bị hệ thống đẩy không phụ thuộc vào đường không hạt nhân. Mặc dù công việc theo hướng này đã được tiến hành, và có vẻ như thành công không còn xa. Người ta vẫn hy vọng rằng các chuyên gia từ CDB MT "Malakhit", CDB MT "Rubin", FSUE "Trung tâm Khoa học Nhà nước Krylovsky", Viện Nghiên cứu Khoa học Trung ương "SET" trong tương lai gần sẽ vẫn có thể tạo ra một máy bay độc lập của Nga. động cơ cho tàu ngầm phi hạt nhân, tương tự hoặc tốt hơn các loại tương tự của nước ngoài. Điều này sẽ làm tăng đáng kể khả năng sẵn sàng chiến đấu của lực lượng hải quân, củng cố vị thế của chúng tôi trong việc xuất khẩu tàu ngầm cho các khách hàng truyền thống, và giúp chinh phục các thị trường mới để cung cấp các sản phẩm hải quân của chúng tôi.
