Введение
С появлением атомных подводных лодок многим казалось, что дизель-электрические подводные лодки канут в Лету. Но оказалось, что у них есть свои плюсы в виде меньшей шумности, что особенно важно при действиях в прибрежных водах и в мелководных бассейнах. Но недостаток в виде необходимости часто всплывать, хотя бы на перископную глубину, для подзарядки аккумуляторных батарей остался. В эпоху современной противолодочной авиации это стало очень серьезной проблемой. Но вовремя вспомнили про разработки, которые пытались серийно применять еще во время второй мировой войны. В 90гг. многие страны стали строить вместо дизель-электрических ПЛ - неатомные подводные лодки(НАПЛ) с воздухонезависимыми энергетическими установками(ВНЭУ). Самым популярными удачным считали два способа создания таких НАПЛ.
Один на базе воздухонезависимых двигателей Стирлинга (современные НАПЛ Швеции «Gotland» и А25, и часть современных ПЛ Японии «Soryu», как примеры), совмещенных с дизельными двигателями для надводного хода. Другой на базе использования комбинации из дизельного двигателя для подзарядки батарей и обеспечения хода под шноркелем, и в надводном положении с электродвигателями, получающих питание от водородо-кислородных топливных элементов для хода на глубине (такой пример НАПЛ из ФРГ проекта 212А и 214). Для достижения максимальной скорости подводного хода допускается совместное питание электродвигателя от батарей и топливных элементов. Так поступила, по началу, и Япония с НАПЛ типа Soryu («Голубой дракон») с двигателями Стерлинга, работающими на водороде и с дизельными двигателями для надводного хода.
Головная субмарина этого типа вступила в ряды Морских сил самообороны Японии в 2009 году. Двигатели Стирлинга были шведской разработки. Но эти два способа не единственные. В 2018 году была спущена на воду ПЛ Oryu («Феникс») 11-я в серии Soryu, но получившая вместо двигателя Стерлинга комбинацию дизельных двигателей с литий-ионными аккумуляторами, приводящими электродвигатели. ПЛ была лишена и ВНЭУ, и свинцово-кислотных аккумуляторов. Литий-ионные батареи близки тем, что мы часто используем в своих смартфонах(о критериях выбора их для покупки в текущих условиях у меня тут), ноутбуках и теперь еще в электрокарах (пример такого автомобиля у меня тут), а также в БПЛА (пример такого боевого дрона у меня тут) и в пилотируемой авиации (как вспомогательный источник энергии - пример такого самолета у меня тут). Это позволило при автономности, не уступавшей воздухонезависимым двигателям, других конструкций, обеспечить большую скрытность подводного хода, за счет меньше шумности электродвигателей. Также было установлены более мощные дизель-генераторы и шноркели, адаптированные к последним. Попутно увеличилось скорость подводного хода и скорость зарядки батарей.
Это доказало возможность строительства нового класса японских подлодок, изначально спроектированных с такой энергетической установкой – проекта 29SS. Головная лодка этого типа была заложена в 2019 году и спущена на воду в 2020 году. Она получила название «Taigei» (большой кит). Ниже о субмаринах этого проекта более подробно. Именно они в ближайшие годы станут костяком подводного флота страны «Восходящего солнца».
Описание
Начало НИР (научно-исследовательских работ), приведших к вводу к созданию в строй кораблей класса «Taigei», относится к 2004 году. Возрастающая мощь КНР и усиление противоречий с ней, и с несгибаемой КНДР к тому время была ясна руководству Японии. Головная субмарина данного проекта была заложена в 2019 году и в марте текущего 2022 года вышла на испытания. Вторая была спущена на воду в октябре 2021 года, в настоящее время заложена уже третья лодка этого проекта из семи намеченных. Минусы, связанные с дороговизной, повышенным риском возгорания и отравления экипажа в случае разгерметизации литий-ионных батарей, были ясны разработчику. При этом сохраняются и дизельные двигатели для подзарядки батарей, и надводного хода. Тем самым, за вычетом типа аккумуляторных батарей, такие подлодки, по конструкции принципиально аналогичны традиционным дизель – электрическим подводным лодкам. Новый тип субмарин примечателен не только новой силовой установкой, но и новой системы защиты от торпед, также опробованной на двух последних (11 и 12 в серии) ПЛ типа Soryu, вместе с силовой установкой на литий-ионных аккумуляторах. Также были приняты меры по снижении заметности для гидролокаторов и РЛС – последнее необходимо в случае всплытия или хода на перископной глубине. Шумность дополнительно уменьшили за счет новых покрытий и материалов. Большое значение для боевых возможностей имеет новейшая ГАС (гидроакустическая станция) с гидролокатором, на базе оптоволоконных технологий, что резко улучшает его возможности. Корабль имеет современную систему боевого управления и мониторинга узлов и систем. Также обновлены средства разведки и связи. Впервые в истории подводного флота Японии предусмотрена на стадии постройки размещение 6 военнослужащих-женщин в отдельных помещениях, специально предназначенных для женщин-подводниц. Общее число членов экипажа – 70 человек.
Новые боевые единицы флота самообороны Японии вооружены шесть торпедными аппаратами калибра 533 мм, из которых можно применять многоцелевые торпеды, мины, и крылатые противокорабельные ракеты UGM-84L Harpoon Block II подводного старта. Дальность последних – 248 км, при этом возможно поражение ими и сухопутных целей. Торпеды нового типа «Type 18». Они превосходят по своим характеристикам торпеды «Type89», которыми вооружены ПЛ предыдущих серий японских морских сил самообороны. Стоимость постройки одной единиц такого типа – 70 миллиардов йен (480 миллионов долларов). Всего планируется ввести в строй семь таких НАПЛ.
Заключение
Созданная в Японии конструкция подводной лодки дизель-электрической, но с литий-ионными батареями повышенной емкости, позволяет обеспечить большую дальность и скорость хода под водой при большой степени бесшумности, сравнимой с шумом НАПЛ, аналогичным немецким проекта 214, где электродвигатели получают питание от топливных элементов. А значит шумности меньше, чем при применении двигателей Стирлинга или, тем более паротурбинных установок закрытого цикла, применяемых на пакистанских НАПЛ французской разработки НАПЛ «Agosta 90B».
Заодно исключаются трудоемкие и опасные береговые процедуры зарядки энергетических элементов водородом, как это происходит на проектах 212А и 214.
Нам также имеет смысл присмотреться к подобному решению. Не зря в 2021 году в Южной Корее заложили головную НАПЛ проект KSS-III Batch-II c аналогичной силовой установкой. В текущем 2022 году появились сообщения об аналогичном по энергетической установке проекте перспективной НАПЛ для ВМС КНР. В настоящее время в России существуют несколько варианты по созданию НАПЛ с различными вариантами ВНЭУ, один из таких проектов мной описан здесь. Но серийно строятся и находятся в строю нашего ВМФ, пока, что только дизель-электрические ПЛ с свинцово-кислотными батареями. Проблемы с экологией, которые неминуемо возникают при производстве и утилизациибатарей с литием, тут не так актуальны, как в гражданском транспорте на электротяге, ввиду, меньших потребностей военного подводного флота в таких батареях, чем для гражданского транспорта.
Источники
https://thediplomat.com/2022/10/japan-launches-third-taigei-class-submarine-for-jmsdf/,
https://www.thedefensepost.com/2022/10/14/japan-taigei-class-submarine/,
https://2009-2020.oborona.ru/includes/periodics/maintheme/2019/0415/124626566/detail.shtml,
https://nvo.ng.ru/armament/2020-12-04/5_1120_submarines.html,