Неядрени подводници срещу атомни подводници - Енциклопедия на безопасността
„Не е одобрено“ и „не е съгласувано“ означава, че няма краен срок.
Дългата и безплодна епопея със създаването на домашна дизелово-електрическа подводница с въздухонезависима инсталация (VNEU) предполага проста мисъл: необходима ли е изобщо?
Първо, не работи.
Второ, каква е нуждата от лодки, оборудвани с ВНЕУ, за българския флот?
Що се отнася до първия пункт, в България обективно липсва технологична база за производство на анаеробни електроцентрали (разбира се, при наличието на много патенти и идеи). Чували ли сте много за битови горивни клетки? Правени са многократни опити. През 2005 г. с усилията на Българската академия на науките и компанията Norilsk Nickel беше създадена Национална иновационна компания „Нови енергийни проекти" (НИК НЕП) в областта на водородната енергия и горивните клетки. Като всяка компания, съдържаща „иновация" в името си, НИК НЕП бързо беше ликвидирана (като част от решението на Норилск никел да се отърве от нерентабилните активи).
Електрическата централа е най-сложният елемент, който определя параметрите на всяка система. Единственият конкурентен български продукт в областта на корабните енергетични установки е ядрен реактор. Но ще говорим за това малко по-късно.
Днес появата на български електрохимични генератори изглежда като научна фантастика. Двигателят на Стърлинг, който е по-малко сложен по дизайн, има свои собствени проблеми (охлаждане, течен кислород), като същевременно създава обективно ниво на шум четири пъти по-високо от ЕКГ.
Също така няма вътрешни аналози на инсталация за парни турбини със затворен цикъл (PTUZts), подобна на френската MESMA. Освен това такъв двигател не е най-доброто решение; PTHSосигурява половината от обхвата в сравнение с ЕКГ.
Дизелово-електрическите подводници изплуват на повърхността на всеки 2-3 дни, за да презаредят батериите. По-добре е да откажете да използвате шнорхел (RDP, за работа с дизел на перископна дълбочина) в бойни условия. Лодката става безпомощна; поради рева на дизелови двигатели тя не чува нищо, но всички я чуват.
Идеята за оборудване на дизелово-електрическа подводница с хибридна електроцентрала (дизел + спомагателна анаеробна електроцентрала), която може да удължи престоя в потопено положение, се роди далеч от днес. Първите експериментални проби (например съветският проект A615, построени са 12 лодки) използват дизелова електроцентрала със затворен цикъл с втечнен кислород и абсорбатор на въглероден диоксид. Практиката показва висока опасност от пожар на такова решение.
Съвременните неядрени подводници използват много по-малко мощни, но по-безопасни VNEU, примери за които бяха обсъдени по-горе. Стърлинг, ЕКГ или PTUZc.
С икономичен разход на химични състави и окислител, те могат непрекъснато да останат под вода в продължение на 2-3 седмици. В този случай лодката не лежи на земята, но може непрекъснато да се движи с 5 възела. От гледна точка на специалистите, това е напълно достатъчно за скрито патрулиране в посочения квадрат и „прокрадване“ на корабите на противника, преминаващи покрай позицията.
Основният проблем е цената. Сравнителен анализ на чуждестранни неатомни подводници показва, че една модерна лодка с ВНЕУ струва на флота 500-600 милиона евро на брой.
Както показва световната практика, за приблизително същата сума можете да построите лодка,способна да остане под вода не 2-3 седмици, а няколко месеца.В същото време не е необходимо да пълзи с курс от 5 възела, спестявайки окислител.
Оперативна скорост 20 възела напрез по-голямата част от похода. Тайно разполагане навсякъде в океана. Неограничени маневри и ескорт на корабни ударни групи.
Това е Руби. Серия от шест френски атомни подводници, които се превърнаха в най-малките атомни подводници в света. При дължина на корпуса от 74 метра, тяхната повърхностна водоизместимост е само 2400 тона (подводна - 2600 тона).
Според официални данни малкият Ryuby се оказа шест пъти по-евтин от американския Seawolf (≈350 милиона долара по цени от 1980 г.). Дори коригирана за инфлацията, текущата цена на такава лодка може да се сравни с най-„напредналите“ атомни подводници в Европа и Далечния изток. Германско-турски договор - 3,5 млрд. евро за шест подводници ECG; Япония - 537 милиона долара за подводницата Soryu с по-прост и евтин двигател на Stirling.
„Руби“, този миниатюрен кораб с ядрен двигател, не е супергерой, способен да смаже когото и да било и напълно да доминира в морските дълбини. Един от многото видове ядрени подводници от трето поколение със скромен набор от характеристики. Но дори и със своите компромиси„Рубин“ е с глава и рамене над всеки „дизел“ със спомагателен ВНЕУ по отношение на бойни способности.
Точно както надводните кораби с топлинен двигател (дизел - KTU - GTU) са абсолютно по-добри от морските превозни средства с алтернативни източници на енергия (вятър, слънчеви панели и др.). Твърде слаби и ненадеждни полумерки, неспособни да осигурят дългосрочно и надеждно производство на необходимото количество енергия.
Дизелите не работят под вода. Единственият източник, способен да осигури сравнимо ниво на енергийни доставки, е бил и остава ядрен реактор.
През 2009 г. атомната подводница Izumrud (фр. Emeraude) участва в сканирането на океанското дъно и търсенето на останките от Airbus A330, който се разби на югАтлантическия океан. Добър пример, описващ възможностите и оперативното покритие на атомните подводници.
Като всяко техническо решение VNEU има своите предимства и недостатъци. Едно от основните „предимства“ на движението под вода с помощта на Стърлинг и ЕКГ е повишената стелтност на лодката. Параметърът, от който зависи всичко.
Първо, по-малки размери и следователно по-малка площ на намокрената повърхност и по-нисък хидродинамичен шум по време на движение. Продиктувано от по-малкия размер на неядрените подводници.
Но, както бе споменато по-горе, ледоразбивачът с ядрен двигател Ryubi се различава малко по размер от дизелово-електрическите подводници. Дължината на френската атомна подводница е идентична с "Варшавянка". Освен това ширината на корпуса на Ryubi е с два метра по-малка.
Въпреки това, най-забележимият източник на шум (особено при ниски скорости) е електроцентралата. Неядрените подводници са лишени от бръмчащи помпи, които осигуряват циркулацията на охлаждащата течност в реактора. Нямат турбо-редуктори и мощни хладилни машини - само безшумни батерии. Въздухонезависимата инсталация по време на работа не създава значителен шум и вибрации.
Всичко това, разбира се, е вярно: дизелово-електрическа подводница, която се промъква в дълбините, е по-тиха от най-тихия кораб с ядрен двигател. С едно изменение: това е различна техника за решаване на различни проблеми. Каква е ползата от високия стелт на NNS, ако просто не е в състояние да прекоси океана под вода? Точно както не може да придружава ескадра (AUG или KUG), движеща се със скорост 18-20 възела.
Два различни типа технологии.
Изборът зависи от концепцията за използване на флота. Въпреки очевидните предимства на дизелово-електрическите подводници (повишена секретност на „черните дупки“, сравнително ниска цена), Съединените щати спряха да строят дизелови двигатели преди 60 години. Според тях те няма от кого да бранят крайбрежието. Всички бойни действия се водят дистанционноморски театри в европейски води, Азия и Далечния изток. Където само ядрени подводници могат да достигнат навреме (без да губят стелт и никога да не се издигат на повърхността).
На подобно мнение е и Великобритания, където последните дизел-електрически подводници бяха изведени от експлоатация през 1994 г. В момента британският подводен флот се състои изцяло от атомни кораби (11 единици в експлоатация).
Шумът е един от демаскиращите фактори в подводната война.
Друг обещаващ метод за откриване е свързан с топлинния сигнал на подводница. Подводница с реактор с топлинна мощност 190 MW отделя 45 милиона калории в секунда на морската вода. Това повишава температурата на водата в непосредствена близост до подводницата с 0,2°C. Температурна разлика, достатъчна за вниманието на чувствителни термични камери.
Шведската атомна подводница от типа Gotland работи с капацитет от различен порядък. Два "Стърлинга" произвеждат полезна мощност от 150 kW под вода, като се вземе предвид ефективността, топлинната мощност на машините ще бъде 230,250 kW.
190 и 0,25 мегавата. Още ли се съмнявате?
Точно така, сравнението е грешно. Довеждането на реактора на лодката до пълна мощност е възможно само при изключителни обстоятелства. При ниски скорости (5 възела) атомните подводници използват няколко процента от номиналната мощност на реактора. Така на стратегическия 667BDR липсват 20% от мощността на реактора и то само от едната страна (18% е автоматичното ограничение на системата за управление и защита на реактора Бриг-М). Реакторът от другата страна се поддържа в „студено“ състояние.
Общо: от два ядрени реактора се използва само един (90 MW), при минимална мощност (около 20%).
В бъдеще основната част от тези мегавати се „загубват“ в турбината. Джаули топлина се превръщат в джаули полезна работа. Задвижва се подводен ракетоносец, висок колкото 7-етажна сграда.Прегрятата пара (300°C) на изхода на турбината се превръща в 100°C „вряща вода“, която се изпраща в кондензатора. Там се охлажда, но не до абсолютната нула, а само до 50 ° C. Именно тази температурна разлика трябва да се „разсее“ в извънбордовото пространство.
На практика топлинният отпечатък на подводницата се определя не от топлинните емисии на двигателя, а от смесването на водните слоеве по време на преминаването на подводницата. В този смисъл атомните подводници дори имат предимства пред неатомните подводници. Формата на корпуса им е идеално пригодена за подводно пътуване, докато повечето "дизели" са принудени да имат ясно изразени "повърхностни" очертания (където прекарват половината от времето си).
Сред страните, в които работят подводници с въздухонезависим двигател, са Израел (тип Dolfin), Швеция (Gotland и проект A26), Гърция, Италия, Турция, Южна Корея и Португалия (германска подводница тип 214), Япония (тип Soryu), Бразилия, Малайзия, Чили (френски Scorpen). Трябва да се отбележи, че самите французи, които изграждат отлични неядрени подводници за други страни, напълно изоставиха неядрените подводници в полза на кораби с ядрена мощност (10 единици).
Голямото търсене на подводници с анаеробни електроцентрали се формира от страни, които искат да имат модерен и боеспособен флот, но нямат възможност да строят и експлоатират атомни подводници.
Ядрената лодка не е само кораб. Това е съпътстващата ядрена индустрия, технологии за презареждане на ядрени оръжия, разтоварване и погребване на отработеното гориво. Домашна инфраструктура със специални мерки за сигурност и контрол.
България, САЩ, Китай, Франция и Великобритания са трупали тези технологии от десетилетия. Останалите ще трябва да започнат всичко отначало. Следователно за Гърция, Малайзия и Турция илюзията за избор между атомни подводници и „дизелова лодка“ със спомагателен ВНЕУ (на цената на кораб с ядрен двигател) е единственото решение. неядрени под водафлота.
България е друга.
Към 2017 г. ВМС разполагат с 48 атомни подводници и 24 дизел-електрически подводници, в т.ч. шест нови "Варшавянки" с актуализиран хидроакустичен комплекс и крилати ракети "Калибър".
Атомните "акули" са предназначени да действат навсякъде в световния океан. Дизел-електрическият "Варшавянка" е рационално решение за близката морска зона. За операции в районите, за които са предназначени тези подводници, наличието на ВНЕУ не е от голямо значение. Движейки се под водата с най-бавния курс от 3-5 възела, Варшавянка ще изпълзи през Черно море (от Крим до бреговете на Турция) само за един ден. И ще го направи възможно най-тихо, за разлика от Стърлинг. Батериите не издават никакъв шум.
Изборът между скъпа подводница с анаеробна силова установка и миниатюрен атомен кораб (като френския Ryubi) не е от голямо значение за България. В съществуващите реалности и сегашната концепция за използване на ВМС за тях просто няма място.