„Zwei dieselelektrische Boote des Projekts 677 Lada werden 2018-2019 an die russische Flotte übergeben. Die nächsten Boote werden nach dem neuen Kalina-Projekt gebaut. Das vom Rubin Central Design Bureau von MT entwickelte Kalina-Projekt ist bereits vorhanden, wurde jedoch noch nicht genehmigt und mit dem Verteidigungsministerium vereinbart. Die Hauptmerkmale dieses Projekts werden ein standardmäßiges anaerobes (luftunabhängiges) Kraftwerk “(RIA Novosti) sein.
„Nicht genehmigt“und „Nicht vereinbart“bedeutet, dass es keine Frist gibt.
Ein langes und fruchtloses Epos mit der Schaffung eines inländischen dieselelektrischen U-Bootes mit einer luftunabhängigen Installation (VNEU) legt einen einfachen Gedanken nahe: Wird es überhaupt benötigt?
Erstens funktioniert es nicht.
Zweitens, was braucht die russische Flotte an Booten, die mit VNEU ausgestattet sind?
Was den ersten Punkt anbelangt, so fehlt in Russland objektiv eine technologische Basis für die Produktion von anaeroben Kraftwerken (natürlich bei Vorliegen einer Masse von Patenten und Ideen). Haben Sie schon viel über Haushaltsbrennstoffzellen gehört? Versuche wurden mehrfach unternommen. Im Jahr 2005 wurde durch die Bemühungen der Russischen Akademie der Wissenschaften und von Norilsk Nickel die National Innovative Company New Energy Projects (NIK NEP) im Bereich Wasserstoffenergie und Brennstoffzellen gegründet um unrentables Vermögen loszuwerden).
Das Kraftwerk ist das komplexeste Element, das die Parameter eines Systems bestimmt. Das einzige wettbewerbsfähige russische Produkt im Bereich der Marinekraftwerke ist der Kernreaktor. Aber darüber reden wir etwas später.
Heute sieht das Aufkommen von in Russland hergestellten elektrochemischen Generatoren wie Science-Fiction aus. Der weniger komplex konstruierte Stirlingmotor hat seine eigenen Probleme (Kühlung, flüssiger Sauerstoff), erzeugt aber objektiv einen viermal höheren Geräuschpegel als der ECH.
Es gibt auch keine inländischen Analoga einer Dampfturbinenanlage mit geschlossenem Kreislauf (PTUZts) des französischen MESMA-Typs. Außerdem ist ein solcher Motor nicht die beste Lösung; PTUZts bietet im Vergleich zu ECH die Hälfte des Verfahrbereichs.
Brauchen?
Diesel-elektrische U-Boote schwimmen alle 2-3 Tage an die Oberfläche, um die Batterien aufzuladen. Es ist besser, die Verwendung eines Schnorchels (RDP, zum Betrieb eines Dieselmotors in Periskoptiefe) unter Kampfbedingungen abzulehnen. Das Boot wird hilflos; Wegen des Dröhnens der Dieselmotoren hört sie nichts, aber jeder kann sie hören.
Die Idee, dieselelektrische U-Boote mit einem Hybridkraftwerk (Diesel + Anaerobier-Hilfskraftwerk) auszustatten, das das Untertauchen verlängern kann, wurde heute nicht geboren. Die ersten Versuchsmuster (zum Beispiel das sowjetische Projekt A615, 12 Boote wurden gebaut) verwendeten ein geschlossenes Dieselkraftwerk mit verflüssigtem Sauerstoff und einem Kohlendioxidabsorber. Die Praxis hat eine hohe Brandgefahr einer solchen Lösung gezeigt.
Moderne nicht-nukleare U-Boote verwenden viel weniger leistungsfähige, aber sicherere VNEU, für die oben Beispiele erörtert wurden. Stirling, EHG oder PTUZts.
Bei sparsamem Verbrauch an chemischen Zusammensetzungen und Oxidationsmitteln können sie 2-3 Wochen ununterbrochen unter Wasser bleiben. In diesem Fall liegt das Boot nicht auf dem Boden, sondern kann sich kontinuierlich mit 5 Knoten bewegen. Aus Sicht von Spezialisten reicht dies völlig aus, um auf dem angezeigten Feld verdeckt zu patrouillieren und sich an die Position vorbeifahrende feindliche Schiffe "anzuschleichen".
Das Hauptproblem sind die Kosten. Eine vergleichende Analyse ausländischer U-Boote zeigt, dass ein modernes U-Boot mit VNEU die Marine mit einem Preis von 500-600 Millionen Euro pro Einheit kostet.
Wie die Weltpraxis zeigt, kann man für ungefähr den gleichen Betrag ein Boot bauen, in der Lage, unter Wasser zu bleiben, nicht 2-3 Wochen, sondern ein paar Monate. Gleichzeitig muss sie nicht in einem 5-Knoten-Strich kriechen, was das Oxidationsmittel spart.
Eine Betriebsgeschwindigkeit von 20 Knoten für den größten Teil der Wanderung. Verdeckter Einsatz überall im Ozean. Unbegrenzte Manöver und Eskorte von Schiffsangriffsteams.
Das ist Rubin. Eine Serie von sechs französischen Atom-U-Booten, die zu den kleinsten Atom-U-Booten der Welt geworden sind. Bei einer Rumpflänge von 74 Metern beträgt ihre Oberflächenverdrängung nur 2400 Tonnen (Unterwasser - 2600 Tonnen).
Nach offiziellen Angaben war das Baby "Rube" sechsmal billiger als der amerikanische "Seawolf" (350 Millionen Dollar in den Preisen der 1980er Jahre). Selbst inflationsbereinigt sind die aktuellen Kosten eines solchen Bootes mit den „fortschrittlichsten“Atom-U-Booten in Europa und Fernost zu vergleichen. Deutsch-türkischer Vertrag - 3,5 Milliarden Euro für sechs U-Boote mit ECH; Japan - 537 Millionen Dollar für das Soryu-U-Boot mit einem einfacheren und billigeren Stirling-Motor.
„Ruby“, dieses atomgetriebene Miniaturschiff, ist kein Superheld, der in der Lage ist, jeden zu zerquetschen und in den Tiefen des Meeres souverän zu herrschen. Einer der vielen Typen von Atom-U-Booten der dritten Generation mit bescheidenen Eigenschaften. Aber auch mit ihren Kompromissen "Rubin" ist in Bezug auf die Kampffähigkeiten jedem "Dieselmotor" mit einer zusätzlichen VNEU um Längen voraus.
Ebenso wie Überwasserschiffe mit Wärmekraftmaschine (Diesel - KTU - GTU) Schiffen mit alternativen Energiequellen (Wind, Sonnenkollektoren etc.) absolut überlegen sind. Zu schwache und unzuverlässige Halbheiten, die nicht in der Lage sind, die benötigte Energiemenge langfristig und zuverlässig zu produzieren.
Dieselmotoren funktionieren nicht unter Wasser. Die einzige Quelle, die eine vergleichbare Energieversorgung gewährleisten konnte, war und ist ein Kernreaktor.
Heimlichkeit
Wie jede technische Lösung hat auch VNEU seine Vor- und Nachteile. Einer der wichtigsten "Vorteile" der Bewegung unter Wasser mit Stirling und ECH wird die erhöhte Tarnung des Bootes genannt. Der Parameter, von dem alles abhängt.
Erstens kleinere Abmessungen und damit eine geringere benetzte Oberfläche und weniger hydrodynamische Geräusche beim Fahren. Diktiert durch die geringere Größe nicht-nuklearer U-Boote.
Aber wie oben erwähnt, unterscheidet sich das Atomschiff von Ryubi in der Größe kaum von dem dieselelektrischen U-Boot. Die Länge des französischen Atom-U-Bootes ist identisch mit der Varshavyanka. Außerdem ist die Breite des „Ryubi“-Rumpfs zwei Meter geringer.
Die auffälligste Geräuschquelle (insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten) ist jedoch das Antriebssystem. Nicht-nukleare U-Boote sind frei von summenden Pumpen, die die Zirkulation des Kühlmittels im Reaktor gewährleisten. Sie haben keine Turbogetriebe und leistungsstarken Kältemaschinen, sondern nur leise Batterien. Durch die luftunabhängige Installation entstehen im Betrieb keine merklichen Geräusche und Vibrationen.
All das stimmt natürlich: Ein dieselelektrisches U-Boot, das in die Tiefe kriecht, ist leiser als das leiseste Atomschiff. Mit einer Änderung: Dies ist eine andere Technik zur Lösung verschiedener Probleme. Was nützt die hohe Geheimhaltung des Atom-U-Bootes, wenn es unter Wasser einfach nicht in der Lage ist, den Ozean zu überqueren? Ebenso unfähig, ein Geschwader (AUG oder KUG) mit 18-20 Knoten zu begleiten.
Zwei verschiedene Gerätetypen.
Die Wahl hängt vom Konzept des Einsatzes der Marine ab. Trotz der offensichtlichen Vorteile dieselelektrischer U-Boote (erhöhte Geheimhaltung von „Schwarzen Löchern“, relativ niedrige Kosten) haben die Vereinigten Staaten vor 60 Jahren den Bau von dieselbetriebenen U-Booten eingestellt. Ihrer Meinung nach haben sie niemanden, der die Küste verteidigt. Alle Feindseligkeiten werden in abgelegenen Seeschauplätzen in europäischen Gewässern, in Asien und im Fernen Osten durchgeführt. Dort, wo nur Atom-U-Boote rechtzeitig ankommen können (ohne die Tarnung zu verlieren und nie an die Oberfläche aufzusteigen).
Ähnlich sieht es das Vereinigte Königreich, wo 1994 die letzten dieselelektrischen U-Boote außer Dienst gestellt wurden. Derzeit besteht die britische U-Boot-Flotte ausschließlich aus nuklearbetriebenen Schiffen (11 Einheiten in Dienst).
Lärm ist einer der entlarvenden Faktoren im U-Boot-Krieg.
Eine weitere vielversprechende Nachweismethode ist die Wärmespur des U-Bootes. Ein U-Boot mit einem Reaktor mit einer thermischen Leistung von 190 MW liefert Meerwasser 45 Millionen Kalorien pro Sekunde. Dadurch erhöht sich die Temperatur des Wassers in unmittelbarer Nähe des U-Bootes um 0,2 °C. Temperaturunterschied ausreichend für die Aufmerksamkeit empfindlicher Wärmebildkameras.
Das schwedische U-Boot vom Typ "Gotland" operiert mit Kapazitäten anderer Größenordnung. Zwei "Stirling"-Maschinen erzeugen unter Wasser eine Nutzleistung von 150 kW, unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades beträgt die thermische Leistung der Maschinen 230 … 250 kW.
190 und 0,25 Megawatt. Haben Sie noch Zweifel?
Das stimmt, der Vergleich ist falsch. Der Start des Bootsreaktors mit voller Leistung ist nur in Ausnahmefällen möglich. Bei niedrigen Geschwindigkeiten (5 Knoten) verbrauchen Atom-U-Boote einige Prozent der Nennleistung des Reaktors. Der strategische 667BDR reicht also 20% der Reaktorleistung aus, und nur eine Seite (18% - automatische Begrenzung des Kontroll- und Schutzsystems des Brig-M-Reaktors). Der Reaktor auf der anderen Seite wird in einem „kalten“Zustand gehalten.
Gesamt: Von den beiden Kernreaktoren wird nur einer genutzt (90 MW), bei minimaler Leistung (ca. 20 %).
Künftig geht der Großteil dieser Megawatt an der Turbine „verloren“. Die Joule Wärme werden in Joule Nutzarbeit umgerechnet. Ein U-Boot-Raketenträger mit der Höhe eines 7-stöckigen Gebäudes wird in Bewegung gesetzt. Überhitzter Dampf (300°) am Ausgang der Turbine wird zu 100-Grad-"Siedenwasser", das zum Kondensator geleitet wird. Dort kühlt es ab, aber nicht auf den absoluten Nullpunkt, sondern nur auf 50 °C. Es ist diese Temperaturdifferenz, die im Außenbordraum „verteilt“werden muss.
In der Praxis wird die thermische Spur eines U-Bootes nicht durch die thermischen Emissionen des Motors bestimmt, sondern durch die Vermischung von Wasserschichten während der Fahrt des U-Bootes. In diesem Sinne haben Atom-U-Boote sogar Vorteile gegenüber nicht-nuklearen U-Booten. Die Form ihres Rumpfes ist ideal auf Unterwasserbewegungen abgestimmt, während die meisten "Diesel" gezwungen sind, ausgeprägte "Oberflächen"-Umrisse zu haben (wo sie die Hälfte ihrer Zeit verbringen).
Schlussfolgerungen
Zu den Einsatzländern von U-Booten mit luftunabhängigem Antrieb zählen Israel (Typ "Dolphin"), Schweden ("Gotland" und Projekt A26), Griechenland, Italien, Türkei, Südkorea und Portugal (deutsches U-Boot Typ 214), Japan (Typ „Soryu“), Brasilien, Malaysia, Chile (französisch „Scorpen“). Es ist bemerkenswert, dass die Franzosen selbst, die ausgezeichnete nichtnukleare U-Boote für andere Länder bauen, nichtnukleare U-Boote zugunsten von nuklearbetriebenen Schiffen (10 Einheiten) vollständig aufgegeben haben.
Die hohe Nachfrage nach U-Booten mit anaerobem Antrieb wird von Ländern gebildet, die eine moderne und effiziente Flotte haben wollen, aber nicht über die Fähigkeit verfügen, Atom-U-Boote zu bauen und zu betreiben.
Ein Atomboot ist nicht nur ein Schiff. Dies ist die begleitende Nuklearindustrie, Technologien zum Wiederaufladen von Kernreaktoren, Entladen und Entsorgen abgebrannter Brennelemente. Basisinfrastruktur mit besonderen Sicherheits- und Kontrollmaßnahmen.
Russland, die USA, China, Frankreich und Großbritannien haben diese Technologien seit Jahrzehnten angehäuft. Der Rest müsste wieder von vorne beginnen. Für Griechenland, Malaysia und die Türkei ist daher die Illusion, zwischen einem Atom-U-Boot und einem Dieselmotor mit Hilfs-VNEU (zum Preis eines Atomschiffs) zu wählen, die einzige Lösung. Nichtnukleare U-Boot-Flotte.
In Russland ist alles anders.
Ab 2017 verfügt die Marine über 48 Atom-U-Boote und 24 dieselelektrische U-Boote, inkl. sechs neue „Varshavyankas“mit aktualisiertem Sonarsystem und Cruise Missiles „Caliber“.
Atomare „Haie“sind so konzipiert, dass sie überall in den Ozeanen operieren. Die dieselelektrische "Warshavyanka" ist eine rationelle Lösung für die nahe Seezone. Für Aktionen in den Gebieten, für die diese U-Boote bestimmt sind, spielt die Anwesenheit von VNEU keine große Rolle. "Varshavyanka" bewegt sich mit der langsamsten 3-5 Knotengeschwindigkeit unter Wasser und wird in nur einem Tag über das Schwarze Meer (von der Krim bis zur Küste der Türkei) kriechen. Und er wird es so leise wie möglich tun, im Gegensatz zu Stirling. Die Batterien erzeugen keine Geräusche.
Die Wahl zwischen einem teuren U-Boot mit anaerobem Antrieb und einem Miniatur-U-Boot mit Atomantrieb (wie das französische "Rube") ist für Russland von geringer Bedeutung. In den bestehenden Realitäten und dem aktuellen Konzept des Einsatzes der Marine ist dafür einfach kein Platz.
