Liitiumioonakud: pikk teekond allveelaevastikku

Sisukord:

Liitiumioonakud: pikk teekond allveelaevastikku
Liitiumioonakud: pikk teekond allveelaevastikku

Video: Liitiumioonakud: pikk teekond allveelaevastikku

Video: Liitiumioonakud: pikk teekond allveelaevastikku
Video: PORILAUL - Laulupesa lapsed 2024, November
Anonim
Pilt
Pilt

5. märtsil 2020 lasti Jaapani linnas Kobes vette Soryu seeria 11. allveelaev. Paadist saab Jaapani merevägede osa SS 511 Oryu all. Uuest Jaapani diisel-elektrilisest allveelaevast sai esimene lahinguallveelaev maailmas, mis sai liitium-ioonakud, ja see oli ka esimene selline allveelaev oma seerias.

Ekspertide sõnul saavad jaapanlased uut tüüpi laetavate patareide kasutamise tõttu, mis on juba ammu nutitelefonides registreeritud, loobuda mitte ainult traditsiooniliste pliiakude kasutamisest allveelaevadel, vaid ka õhust sõltumatutest Stirlingi mootoritest.. See on allveelaevastiku jaoks väga uudishimulik ja märkimisväärne sündmus, kuna isegi õhust sõltumatud elektrijaamad said korraga diiselpaatide jaoks tõeliseks läbimurdeks, säästes allveelaevu vajadusest purjetamise ajal sageli pinnale tõusta. Muide, Venemaal pole siiani ühtegi õhusõltumatust elektrijaamast varustatud seeriaallveelaeva.

Uue liitium-ioonakudega Jaapani allveelaeva vettelaskmine on juba seeria 11. paat. Lisaks on Jaapani laevastikul 11 Oyashio-klassi allveelaeva (sealhulgas kaks treeningpaati), mida on samuti raske vanadele mudelitele omistada, kuna paadid projekteeriti 1990ndatel ja viimane neist anti laevastikule üle aastal 2008 aasta. Juba on teada, et varsti võtab Jaapani laevastik vastu uue Soryu projekti allveelaeva (SS 512 paat) liitium-ioonakudega, misjärel Jaapan asub ehitama uue projekti allveelaevu, mis on seni tuntud kui 29SS (esimene allveelaev SS 513). Kokku on Jaapani laevastikus nüüd 22 allveelaeva, millest vanim asus kasutusele 1998. aastal.

Esimene liitiumioonakudega allveelaev

5. märtsil 2020 toimus Kobes Jaapani merekaitse oma esimese kaitseväe liitium-ioonaku lahinguallveelaeva avatav tseremoonia. Tseremoonia toimus Kobe laevatehases ja masinatööstuses, mis kuulub suurele korporatsioonile Mitsubishi Heavy Industries, mis hõlmab laias valikus Jaapani tööstusvaldkondi. Uus paat on saanud "Soryu" tüüpi paatide seerias 11. ja selliseid laevu ehitatakse kokku 12, neist kaks viimast liitiumioonakudega. SS 511 Oryu paadi ehitust alustati 2015. aasta märtsis, paat lasti vette 4. oktoobril 2018.

Pilt
Pilt

On teada, et 11. paadi ehitamine läks Jaapani maksumaksjatele maksma summa, mis ületab sama projekti kümne ehitatud paadi maksumust. Väidetavalt oli allveelaeva SS 511 ehitamise maksumus 64,4 miljardit jeeni (teiste allikate andmetel umbes 566 miljonit dollarit, paat maksis veelgi rohkem - 66 miljardit jeeni). Igal juhul on see veerand rohkem kui kümnes allveelaev SS 510 Shoryu (51,7 miljardit jeeni ehk 454 miljonit dollarit). Peaaegu kogu kulude erinevus seeria kümnenda ja üheteistkümnenda paadi vahel langeb uute liitium-ioonakude maksumusele, samuti allveelaeva kogu sellega kaasneva elektrisüsteemi ümbertöötamisele ja disaini muutmisele.

Kaheteistkümnes plaanitud Soryu paatidest peaks laevastikku sisenema 2021. aastal. Paat SS-512 on juba vette lastud, see juhtus juba eelmise aasta novembris. Mõlemad liitium-ioonakudega paadid muutuvad lähiaastatel tõeliseks testimispaigaks patareide ja nende töö tegelikes töötingimustes, sealhulgas lahingulähedastes tingimustes katsetamiseks. Katsetulemused on väga olulised, kuna need võimaldavad Jaapani admiralidel kohandada allveelaevastiku ehitamise ja arendamise programme, samuti töötada välja järgmise põlvkonna lööklaevade projekt.

SS 511 Oryu esitab väljakutseid traditsioonilistele allveelaevadele

Väärib märkimist, et Jaapani merevägi on juba pikka aega haudunud plaane liitiumioonakude kasutamiseks allveelaevades. SS 511 Oryu ilmumine oli mitmete aastakümnete kestnud teadus- ja arendustegevuse kulminatsioon. Teatavasti alustasid Jaapani disainerid esimest tööd selles suunas juba 1962. aastal ja esimene liitium-ioonaku, mis oli mõeldud allveelaeva pardale paigutamiseks, valmis 1974. aastal.

Hoolimata nendest õnnestumistest ei olnud esimesed patareid kaugeltki ideaalsed, ei vastanud kindlaksmääratud operatsiooninõuetele ega sobinud sõjaväele paljudes aspektides. Samas olid sellised laetavad akud pikka aega väga kallid. Sellele lisandus selliste patareide suurem oht, mis olid altid isesüttimisele ja plahvatustele, mis allveelaeva pardal oli täis tõelist katastroofi. Kaasnevad riskid ja kõrged hinnad koos veel mitte piisavalt "küpse" tehnoloogiaga sundisid Jaapani admiraleid pöörama tähelepanu õhust sõltumatutele elektrijaamadele (VNEU). 1986. aastal otsustati Stirlingi süsteemiga VNEU arendada ja ehitada allveelaevu, keskendudes edukale Rootsi kogemusele.

Pilt
Pilt

Siiski on kätte jõudnud päev, mil liitiumpatareid allveelaevadel pardal on. Uued tehnoloogiad võivad oluliselt muuta kogu allveelaevastikku. Paljud eksperdid klassifitseerivad sellised diisel-elektrilised paadid juba viienda põlvkonna allveelaevadeks. Samal ajal pidid Jaapani disainerid uute akude kasutamisele üleminekuks oluliselt üle vaatama "Soryu" tüüpi paatide projekti. Esiteks nõudsid uued patareid projekti ümbertegemist, et säilitada paatide stabiilsus ja ballastimine, kuna seeria kümnele allveelaevale paigaldatud pliiakud on liitium-ioonakudest oluliselt raskemad. Veelgi enam, osa uute allveelaevade kaalust läks Stirlingi mootorite lammutamise tõttu üldse minema.

Töö käigus pidid insenerid täielikult üle vaatama kogu SS 511 Oryu pardal oleva toitesüsteemi. Samuti paigaldati allveelaevale võimsamad diiselgeneraatorid, mis on mõeldud akude laadimiseks. Lisaks pidid disainerid snorgeldamisi ümber töötama, see on vajalik õhuvarustuse suurendamiseks ja samal ajal heitgaaside eemaldamiseks, kuna liitium-ioonakude laadimiskiirus on märgatavalt kõrgem kui tavalistel pliiakudel.

Juba täna pakuvad liitiumioonakud allveelaevadele veealuse jooksu kestust, mis on võrreldav VNEU-d kasutavate paatidega. Ja tulevikus selliste paatide tehnilised omadused ainult kasvavad. Samal ajal võimaldab patareide suur võimsus allveelaevadel pikka aega vee all liikuda suure kiirusega - umbes 20 sõlme. Allveelaevade jaoks on veealuse jooksu pikk kestus suurel kiirusel väga oluline näitaja. See võib aidata pinnapealset sihtmärki rünnates ja vaenlase rünnakutest kõrvale hiilides. Mida varem paat ohtlikust piirkonnast lahkub, seda parem.

Samal ajal, erinevalt VNEU-ga varustatud allveelaevadest, on uus allveelaev võimeline pidevalt liitium-ioonakude energiavarusid täiendama, kasutades aku laadimist, kasutades seadet mootori käitamiseks vee all RDP. Samuti on liitiumioonakude eeliste hulgas pikem kasutusiga. Sellised akud ei vaja hooldust ning nende abiga ehitatud elektrisüsteeme on lihtsam hallata ja projekteerida. Samuti erinevad liitiumioonakud pliiakudest lühema laadimisaja tõttu suurema voolutugevuse tõttu, mis on sukeldujate jaoks väga oluline.

Pilt
Pilt

Soryu-klassi allveelaevade võimalused

Soryu-klassi diisel-elektrilised allveelaevad on Jaapani merekaitse oma allveelaevade löögi allveelaevad. Neid paate peetakse üheks kõige kaasaegsemaks ja parimaks maailmas, need moodustavad juba Jaapani laevastiku allveelaevade selgroo. Uued Jaapani paadid on üsna suured, nihke poolest ületavad nad kõiki Vene diisel-elektrilisi allveelaevu projektidest 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" ja 877 "Halibut". Soryu-klassi paate peetakse üsna müratuteks ja nad saavad oma veealuse navigeerimise kestuse poolest konkureerida kaasaegsete tuumaallveelaevadega.

Jaapanis on alates 2005. aastast ehitatud Soryu tüüpi allveelaevu, mille standardne veeväljasurve on 2900 tonni ja veealust, mille maht on 4200 tonni (seeria esimene paat pandi maha). Allveelaevad Soryu on 84 meetrit pikad, 9,1 meetrit laiad ja nende süvis on 8,5 meetrit. Paadi meeskonda kuulub 65 allveelaeva (sealhulgas 9 ohvitseri).

Selle projekti kohaselt ehitatud kümme esimest diisel-elektrilist allveelaeva sisaldasid kombineeritud elektrijaama, mis koosnes kahest Kawasaki 12V25 / 25SB diisel-elektriseadmest võimsusega 3900 hj ja neljast Kawasaki Kockums V4-275R Stirling mootorist, mille maksimaalne võimsus oli 8000 liitrit.s (veealune läbikäik). Laeva tõukejõusüsteem töötab ühel propelleri võllil. Paadi maksimaalne pinna kiirus on 13 sõlme (ligikaudu 24 km / h), maksimaalne veealune kiirus on 20 sõlme (umbes 37 km / h).

Pilt
Pilt

Soryu-klassi allveelaevade töösügavus on 275-300 meetrit. Ujumise autonoomia - kuni 45 päeva. Selle projektiga paatide puhul, mis on varustatud õhust sõltumatu elektrijaamaga, on kruiisiulatuseks hinnatud 6100 meremiili (ligikaudu 11 300 km) kiirusel 6,5 sõlme (umbes 12 km / h). Teatatakse, et uued allveelaevad, mis võtavad vastu liitium-ioonakusid, saavad veel kauem vee all olla, tegelikult piirab nende võimalusi ainult varustamine ja pardal olev värske vesi.

Soryu-klassi paatide peamine relvastus on laevavastased torpeedod ja raketid. Allveelaeval on kuus 533 mm torpeedotoru HU-606. Paadi laskemoona maht võib koosneda 30 tüüpi 89 torpeedost. Kaasaegsed torpeedod arendavad maksimaalset kiirust 55 sõlme (102 km / h), sellisel kiirusel võib torpeedo läbida vee all 39 km. Samuti saab neid torpeedotorusid kasutada USA laevavastaste rakettide UGM-84 "Harpoon" käivitamiseks. Selliste rakettide kaasaegsed versioonid võivad tabada sihtmärke kuni 280 kilomeetri kaugusel.

Soovitan: