Warum ein Atomreaktor auf einem vielversprechenden russischen Zerstörer

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Anonim
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„Das Design des neuen Zerstörers erfolgt in zwei Versionen: mit einem konventionellen Kraftwerk und mit einem Kernkraftwerk. Dieses Schiff wird vielseitigere Fähigkeiten und eine erhöhte Feuerkraft haben. Es wird in der fernen Seezone sowohl einzeln als auch als Teil der Marineverbände operieren können.

- Pressedienst des Verteidigungsministeriums der Russischen Föderation, Erklärung vom 11. September 2013

Das Antriebssystem ist das Herz jeder Technologie. Die Parameter aller Mechanismen und Subsysteme, aus denen die betrachtete Struktur besteht, sind starr an die Energiequelle gebunden. Die Wahl eines Kraftwerks ist der schwierigste Schritt bei der Auslegung eines technischen Systems, von dessen Richtigkeit (und der Verfügbarkeit einer geeigneten Steuerung) alles abhängt.

Die Machbarkeit eines Atomkraftwerks auf einem vielversprechenden russischen Zerstörer wirft lange Diskussionen auf. Jede der Parteien führt bemerkenswerte Argumente an, während offizielle Quellen keine spezifischen Erläuterungen zu den Eigenschaften und dem Aussehen des zukünftigen Schiffes geben.

Die Anfangsdaten sind wie folgt. Bisher wurde die Notwendigkeit eines Kernkraftwerks (NPS) auf drei Schiffs- und Schiffsklassen bestätigt:

- auf U-Booten (der Grund liegt auf der Hand - die Notwendigkeit eines leistungsstarken luftunabhängig Kraftwerk);

- auf Eisbrechern aufgrund ihres Langzeitbetriebs bei maximaler Leistung. Der installierte Auslastungsfaktor für moderne Atomeisbrecher beträgt 0,6 … 0,65 - doppelt so hoch wie bei jedem Marinekriegsschiff. Eisbrecher "brechen" buchstäblich im Eis zusammen, während sie die Route nicht verlassen können, um die Treibstoffvorräte aufzufüllen;

Warum ein Atomreaktor auf einem vielversprechenden russischen Zerstörer
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- auf Supercarriern, bei denen die monströse Größe und Kraft den Einsatz konventioneller SUs unrentabel macht. Britische Konstrukteure haben diese Aussage jedoch kürzlich dementiert - Gasturbinen wurden auf dem neuen Flugzeugträger bevorzugt. Gleichzeitig war geplant, Queen Elizabeth (60.000 Tonnen) mit einem extrem energieverbrauchenden System auszustatten - dem elektromagnetischen Katapult EMALS.

Die Notwendigkeit, Schiffe anderer Klassen mit nuklearen Kontrollsystemen auszustatten, erscheint zweifelhaft. Zu Beginn des XXI Jahrhunderts. Auf der Welt gibt es praktisch keine nuklearbetriebenen Kampfflugzeuge der Kreuzer- / Zerstörerklasse. Darüber hinaus gibt es im Ausland keine Pläne für den Bau solcher Schiffe. Die Amerikaner schrieben Mitte der 90er Jahre alle ihre Nuklearkreuzer ab, mit der Formulierung "unzumutbar hohe Betriebskosten, mangels spezifischer Vorteile".

Die einzige Ausnahme ist der russische schwere atomgetriebene Raketenkreuzer Peter der Große (der auch als das größte und teuerste Schiff der Welt ohne Flugzeuge gilt) und sein Bruder, die Admiral Nachimow TARKR (ehemals der Kalinin-Kreuzer, vom Stapel gelaufen). vor drei Jahrzehnten).

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Es scheint, dass alles offensichtlich ist: Ein vielversprechender Atomzerstörer für die russische Marine sieht aus wie ein völliger Anachronismus. Aber das Problem liegt viel tiefer, als es auf den ersten Blick scheint.

Nachteile und Vorteile

Die Argumentation der Gegner des Baus nuklearer Zerstörer basiert auf fünf „Postulaten“, die im Bericht der Betriebsleitung des Hauptquartiers der US-Marine 1961 aufgestellt wurden:

1. Der Faktor der Erhöhung der Reichweite bei Höchstgeschwindigkeiten für Überwasserschiffe ist nicht entscheidend. Mit anderen Worten, es gibt keine Notwendigkeit für Marinesegler, Meere und Ozeane mit einem 30-Knoten-Schlag zu überqueren.

Patrouillieren, Seekommunikation kontrollieren, U-Boote suchen, Konvois eskortieren, humanitäre und militärische Operationen in der Küstenzone - all dies erfordert viel geringere Geschwindigkeiten. Das Fahren mit voller Geschwindigkeit wird oft durch Wetter und hydrographische Bedingungen behindert. Schließlich lohnt es sich, über die Sicherheit der Ressource der Mechanismen nachzudenken - der Kopf "Orlan" ("Kirov", alias "Admiral Ushakov") "tötete" schließlich sein Kraftwerk während einer Kampagne zum Sterbeort von "Komsomolets ". Vier Tage Vollgas!

2. Höhere Kosten für ein Schiff mit YSU. Als der oben erwähnte Bericht verfasst wurde, war bekannt, dass der Bau eines Nuklearkreuzers 1,3-1,5-mal teurer ist als der Bau eines Schiffes mit ähnlicher Bewaffnung mit einem konventionellen Kraftwerk. Ein Vergleich der Betriebskosten war nicht möglich, da in diesen Jahren keine Erfahrung mit dem Betrieb von Atomschiffen vorhanden war.

Derzeit wirft dieser Punkt noch die meisten Fragen auf. Das Hauptgeheimnis sind die Kosten von Uran-Brennelementen (unter Berücksichtigung ihres Transports und ihrer Entsorgung). Jüngsten Schätzungen zufolge werden jedoch die Kosten eines 30-jährigen Lebenszyklus für Überwasserschiffe der Hauptklassen im Durchschnitt 19% höher sein als die Kosten eines Zyklus für ihre Nicht- -nukleare Gegenstücke. Der Bau eines Nuklearzerstörers wird nur dann sinnvoll sein, wenn der Ölpreis bis 2040 auf 233 Dollar pro Barrel steigt. Die Existenz eines nuklearbetriebenen Landungsschiffs (Typ Mistral) wird nur dann von Vorteil sein, wenn der Ölpreis bis 2040 auf 323 US-Dollar pro Barrel steigt (mit einer Rate von 4,7% pro Jahr).

Der steigende Energieverbrauch und die Installation fortschrittlicher Ausrüstung an Bord von Zerstörern machen sich auch keine allzu großen Sorgen um die Matrosen. Die Fähigkeiten vorhandener Schiffsgeneratoren reichen aus, um Superradare mit einer Spitzenleistung von 6 MW zu betreiben. Für den Fall, dass noch unersättlichere Systeme (AMDR, 10 Megawatt) auftauchen, schlagen die Konstrukteure vor, das Problem durch die Installation eines zusätzlichen Generators in einem der Hubschrauberhangars von Orly Burke zu lösen, ohne das Design grundlegend zu ändern und das Gefecht zu beschädigen Fähigkeiten des kleinen Zerstörers.

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Halt! Wer hat gesagt, dass ein Atomkraftwerk mehr Leistung haben sollte als eine Gasturbine ähnlicher Größe?! Dies wird im nächsten Absatz besprochen.

3. Ab Anfang der 60er Jahre übertrafen Gewicht und Abmessungen der an Bord befindlichen Kernkraftwerke die konventioneller Kraftwerke (bei gleicher Leistung an den Propellerwellen) deutlich. Der Reaktor mit seinen Kühlkreisläufen und der biologischen Abschirmung wog nicht mehr als ein Wasserkessel oder eine Gasturbine mit Brennstoffversorgung.

Eine nukleare Dampferzeugungsanlage (NPPU) ist nicht alles. Um die Energie des überhitzten Dampfes in die kinetische Energie der rotierenden Schnecken umzuwandeln, wird ein Hauptturbogetriebe (GTZA) benötigt. Es handelt sich um eine voluminöse Turbine mit Getriebe, die in ihrer Größe einer herkömmlichen Gasturbine nicht nachsteht.

Es wird deutlich, warum nuklearbetriebene Kreuzer des Kalten Krieges immer größer waren als ihre nichtnuklearen Gegenstücke.

Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass diese Situation bis heute anhält. Die deklarierten Indikatoren für vielversprechende nukleare Dampferzeugungsanlagen, die für den Einbau auf Schiffen geeignet sind (RHYTHM 200, 80.000 PS, Gewicht 2.200 Tonnen) führen zu bestimmten Schlussfolgerungen: Das Kernkraftwerk wiegt nicht weniger als ein Satz Gasturbinen (ein typischer LM2500 wiegt innerhalb von 100 Tonnen, jeder der Zerstörer ist mit vier solchen Installationen ausgestattet) und die erforderliche Treibstoffversorgung (der Durchschnitt für moderne Kreuzer und Zerstörer beträgt 1300 … 1500 Tonnen).

Aus dem vorgestellten Werbeheft OKBM im. Afrikaantov, es ist nicht klar, ob diese Zahl (2200 Tonnen) die Masse der Turbinengeneratoren beinhaltet, aber es ist ganz offensichtlich, dass dieser Wert die Masse der Propellermotoren nicht einschließt. (ca. YAPPU "RITM 200" wurde für die neuesten Eisbrecher (pr. 22220 mit vollelektrischem Antrieb) entwickelt.

Und dies trotz der Tatsache, dass jedes Atomschiff notwendigerweise mit einem Reservekraftwerk (Dieselmotoren / Kesseln) ausgestattet ist, das es dem Atomkraftwerk im Falle eines Unfalls ermöglicht, mit minimaler Geschwindigkeit ans Ufer zu kriechen. Dies sind die Standard-Sicherheitsanforderungen.

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Der Maschinenraum des amphibischen Angriffshubschrauberträgers "America".

Angetrieben wird das Schiff von zwei General Electric LM2500 Gasturbinen

4. Das vierte Postulat besagt, dass für die Aufrechterhaltung der YSU eine größere Anzahl von Servicepersonal, zudem höher qualifizierter Personen, erforderlich ist. Das bringt eine weitere Erhöhung der Verdrängung und der Betriebskosten des Schiffes mit sich.

Vielleicht war diese Situation für den Beginn des Atomzeitalters der Flotte angemessen. Aber schon in den 70er Jahren verlor es seine Bedeutung. Dies ist leicht zu erkennen, wenn man sich die Anzahl der Besatzungen von Atom-U-Booten (im Durchschnitt 100-150 Personen) ansieht. 130 Personen reichten aus, um einen riesigen „Laib“mit zwei Reaktoren (Projekt 949A) zu verwalten. Den Rekord hielt die unnachahmliche "Lyra" (Projekt 705), deren Besatzung aus 32 Offizieren und Befehlshabern bestand!

5. Die wichtigste Bemerkung. Die Autonomie eines Schiffes wird nicht nur durch Treibstoffvorräte begrenzt. Auch für Proviant, für Munition, für Ersatzteile und Verbrauchsmaterialien (Schmierstoffe etc.) besteht Autonomie. Zum Beispiel beträgt die geschätzte Lebensmittelversorgung an Bord der „Peter der Große“nur 60 Tage (bei einer Besatzung von 635 Personen)

Mit Frischwasser gibt es keine Probleme - es wird in jeder benötigten Menge direkt an Bord aufgenommen. Es gibt jedoch Probleme mit der Zuverlässigkeit von Mechanismen und Geräten. Wie bei der Ausdauer der Besatzung können Seeleute kein halbes Jahr auf hoher See verbringen, ohne an Land zu gehen. Mensch und Technik brauchen Ruhe.

Schließlich verlieren Diskussionen über unbegrenzte Reichweite ihre Bedeutung, wenn über Aktionen als Teil eines Geschwaders gesprochen wird. Es ist nicht möglich, jeden Hubschrauberträger, Minensucher oder jede Fregatte mit der YSU auszurüsten - der Atomzerstörer muss so oder so mit allen mitziehen und beobachten, wie andere Schiffe mit Hilfe der KSS und der Marine den Treibstoffvorrat auffüllen Tanker.

Auf der anderen Seite argumentieren die Befürworter des Einsatzes von NFM, dass alle Erfindungen über die Autonomie von Lebensmittelvorräten eine billige Provokation sind. Das größte Problem ist immer der Treibstoff. Tausende Tonnen Treibstoff! Alles andere – Lebensmittel, Ersatzteile – hat eine relativ kompakte Größe. Sie können einfach und schnell an das Schiff geliefert oder in den Fächern vorgelagert werden (wenn bekannt ist, dass eine Reise in die volle Autonomie geplant ist).

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Britischer Zerstörer HMS Daring.

Heute ist er der fortschrittlichste Zerstörer der Welt.

Gegner der Kernenergie haben ihre eigenen ernsthaften Argumente. Die besten modernen Kraftwerke, die auf einem zukunftsweisenden vollelektrischen Antrieb (FEP) basieren und eine Kombination aus sparsamen Dieselmotoren und Nachbrenner-Gasturbinen (CODLOG) verwenden, überzeugen durch Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Der bescheidene Zerstörer Daring kann mit einer Betankung bis zu 7000 Seemeilen (von Murmansk bis Rio de Janeiro) zurücklegen.

Beim Betrieb in abgelegenen Seegebieten unterscheidet sich die Autonomie eines solchen Schiffes kaum von der Autonomie eines Atomschiffs. Eine geringere Reisegeschwindigkeit, verglichen mit einem Atomschiff, ist im Zeitalter von Radar-, Luftfahrt- und Raketenwaffen nicht entscheidend. Darüber hinaus kann sich das Atomschiff, wie oben erwähnt, auch nicht kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 Knoten bewegen - andernfalls muss es jährlich überholt und das Kraftwerk komplett ausgetauscht werden.

Gleichzeitig kann ein Marinetanker (integriertes Versorgungsschiff) fünf bis zehn solcher Zerstörer auf einer Reise betanken!

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Die Zerstörer "Guangzhou" (Projekt 052B, Board Nr. 168) und "Haikou" (Projekt 052S, Board Nr. 171) nehmen Treibstoff von der Raumstation Qiandaohu (Board Nr. 887)

Neben anderen Argumenten von Gegnern des Baus nuklearer Überwasserschiffe sind Zweifel an der hohen Überlebensfähigkeit eines nuklearen Zerstörers und seiner Sicherheit bei Gefechtsschäden zu erwähnen. Schließlich ist eine beschädigte Gasturbine nur ein Haufen Metall. Der beschädigte Reaktorkern ist ein tödlicher Emitter, der in der Lage ist, alle zu erledigen, die den Angriff des Feindes überlebt haben.

Die Fakten zeigen, dass die Befürchtungen über die Folgen eines Reaktorschadens stark übertrieben sind. Es genügt, an den Untergang des Atom-U-Bootes Kursk zu erinnern. Eine schreckliche Explosion, die mehrere Abteile zerstörte, verursachte keine Strahlenkatastrophe. Beide Reaktoren wurden automatisch abgeschaltet und lagen ein Jahr lang sicher in über 100 Metern Tiefe.

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Gesegnete Erinnerung an die Gefallenen

Es sollte hinzugefügt werden, dass neben der lokalen Panzerung des Reaktorraums der Reaktorbehälter selbst aus einem leistungsstarken Metallarray von Dezimeter Dicke besteht. Keine der modernen Anti-Schiffs-Raketen ist in der Lage, den Reaktorkern zu stören.

Die Überlebensfähigkeit eines Atomschiffes unterscheidet sich kaum von der Überlebensfähigkeit konventioneller Zerstörer. Die Kampffestigkeit eines Schiffes mit YSU kann aufgrund des Fehlens von Tausenden Tonnen Treibstoff an Bord sogar noch höher ausfallen. Gleichzeitig kann sein Tod irreparable Folgen für seine Mitmenschen haben. Dieses Risiko sollte immer berücksichtigt werden, wenn ein Atomschiff in den Krieg geschickt wird. Jeder Notfall an Bord, Feuer oder Grundberührung wird zu weltweiten Unfällen (wie es bei Atom-U-Booten der Fall ist).

Die ungesunde Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit für Atomschiffe, die von unehrlichen Pseudo-Umweltschützern angeheizt wird, schafft große Probleme für die Entwicklung nuklearer Systeme an Bord. Und wenn das Verbot, sich den Küsten Neuseelands anzunähern, für die heimische Flotte keine Bedeutung haben dürfte, dann kann das internationale Verbot der Einfahrt von Atomschiffen in das Schwarze Meer der russischen Marine viel Ärger und Probleme bereiten. Die Stationierung von Zerstörern in Sewastopol wird unmöglich sein. Zudem wird es Probleme bei der Passage des Suez- und Panamakanals geben. Die Eigentümer von Wasserbauwerken werden keine Gelegenheit verpassen und neben dem langwierigen Papierkram den Seglern einen dreifachen Tribut auferlegen.

Warum braucht Russland einen Atomzerstörer?

Auf der technischen Seite werden Nuklearzerstörer gegenüber Schiffen mit konventionellen Kraftwerken (Gasturbine oder kombinierter Typ) keine gravierenden Vor- oder Nachteile haben.

Höhere Reisegeschwindigkeit, (theoretisch) unbegrenzte Autonomie in Bezug auf Treibstoffreserven und kein Nachtanken während des gesamten Feldzugs … All diese Vorteile sind in der Praxis im Rahmen echter Kampfdienste der Marine leider kaum zu realisieren. Und deshalb sind sie für den Fuhrpark nicht besonders interessant. Ansonsten haben Kernkraftwerke und konventionelle Kraftwerke etwa gleiches Gewicht, gleiche Abmessungen und liefern die gleiche Leistung auf den Propellerwellen. Die Gefahr von Strahlenunfällen ist zu vernachlässigen – wie die Erfahrungen mit dem Betrieb der heimischen Eisbrecherflotte zeigen, ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses gegen Null.

Der einzige Nachteil von YSUs an Bord sind ihre höheren Kosten. Darauf deuten zumindest die Daten offener Berichte der US-Marine und das Fehlen nuklearer Zerstörer in den ausländischen Flotten hin.

Ein weiterer Nachteil von Schiffen mit Atomkraftanlagen ist mit der geografischen Lage Russlands verbunden - die Schwarzmeerflotte bleibt ohne Zerstörer.

Gleichzeitig hat der Einsatz nuklearer Systeme auf russischen Schiffen eine Reihe wichtiger Voraussetzungen. Kraftwerke waren bekanntlich schon immer die Schwachstelle der heimischen Schiffe. Die an den Piers eingefrorenen Zerstörer des Projekts 956 mit "getöteten" Kesselturbinenkraftwerken wurden zum Stadtgespräch, ebenso wie die Hochseekampagnen des flugzeugtragenden Kreuzers "Admiral Kuznetsov" begleitet von Rettungsschleppern (im Falle einer anderen Macht Pflanzenabbau). Experten äußern Beschwerden über das zu komplizierte und verwirrende Schema des Gasturbinenkraftwerks der Raketenkreuzer vom Typ Atlant (Projekt 1164) - mit einem Wärmerückgewinnungskreislauf und Hilfsdampfturbinen. Aufmerksame Fotografen begeistern das Publikum mit Fotografien der russischen Korvetten des Projekts 20380, die dicke Rauchkapseln ausstoßen. Als ob vor uns nicht die neusten Schiffe in Stealth-Technik gebaut wurden, sondern ein Raddampfer auf dem Mississippi.

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Und vor dem Hintergrund dieser Schande - unzählige Weltreisen des Atomkreuzers "Peter der Große", der ohne Halt um den Globus rast. Manöver im Atlantik, Mittelmeer, Tartus – und nun verliert sich der Großteil des Kreuzers, begleitet von Eisbrechern, im Nebel im Bereich der Neusibirischen Inseln. Russische Atomeisbrecher zeigen nicht weniger Zuverlässigkeit und Effizienz (das Wort "russisch" ist hier jedoch überflüssig - kein anderes Land der Welt hat Atomeisbrecher, außer der Russischen Föderation). Am 30. Juli 2013 erreichte der atomgetriebene Eisbrecher 50 Let Pobedy zum hundertsten Mal den Nordpol. Beeindruckend?

Es stellt sich heraus, dass die Russen ein oder zwei Dinge gelernt haben. Wenn wir über so erfolgreiche Erfahrungen in der Entwicklung und im Betrieb von nuklearen Systemen an Bord verfügen, warum nicht diese bei der Entwicklung vielversprechender Kriegsschiffe nutzen? Ja, offensichtlich wird sich ein solches Schiff als teurer erweisen als sein nicht-nukleares Gegenstück. Aber tatsächlich haben wir einfach keine Alternative zu YSU.

Vergessen Sie auch nicht, dass wir im Gegensatz zur amerikanischen Flotte ein völlig anderes Konzept für die Entwicklung der Marine haben.

Die Yankees verließen sich auf den Massenbau von Zerstörern mit vollständiger Standardisierung und Vereinheitlichung ihrer Komponenten und Mechanismen (was jedoch nicht viel half - die Schiffe erwiesen sich immer noch als ungeheuer komplex und teuer).

Unsere Oberflächenkomponente wird aufgrund unterschiedlicher nationaler Merkmale anders aussehen: ein paar große Angriffszerstörer, ähnlich dem experimentellen amerikanischen Zerstörer Zamvolt, umgeben von billigeren und massiveren Fregatten. Russische Zerstörer werden teure "Stückgüter" sein, und der Einsatz von Nuklearsystemen wird wahrscheinlich keine nennenswerten Auswirkungen auf die Betriebskosten dieser Monster haben. Nuklearer Zerstörer oder Zerstörer mit konventionellem Kraftwerk? Meiner Meinung nach ist jede dieser Optionen in unserem Fall eine Win-Win-Situation. Die Hauptsache ist, dass die USC und das Verteidigungsministerium schnell von Worten zu Taten übergehen und mit dem Bau neuer russischer Schiffe der Zerstörerklasse beginnen.

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