Найти тему

ДЭПЛ с ВНЭУ какова текущая ситуация для ВМФ РФ?

ДЭПЛ проекта 636
ДЭПЛ проекта 636

С ВНЭУ (стирлинг или электрохимический аккумулятор) скорее всего дела такие, что эта технология современная, передовая, но сложная и не самая эффективная. По аналогии с автопромом мы возвращаемся в ДЭПЛ к существующей схеме гибрида - дизель-генератор, тяговый электромотор и большая тяговая батарея. И произошло это из-за качественного скачка в производстве, себестоимости и эксплуатационных характеристиках герметичных ячеек из литиевых/натриевых ионных батарей.

Сейчас на подходе широкого производства натрий-ионные аккумуляторы, широко производством освоены литий железофосфатные/титанатные, которые менее взрывоопасные и имеют повышенный срок службы. В целом это позволяет сильно увеличить аккумулятор для длительного подводного положения при сохранении стандартного дизель-генератора для "крейсерского" хода и быстрой подзарядки. Новые типы аккумуляторов позволяют заряжать их большими токами за короткое время - тут как раз мощный дизель-генератор позволит это делать очень эффективно.

С совершенствованием аккумуляторов их просто можно будет заменить на более эффективные виды или другие типы. Из архитектурных изменений скорее всего потребуется и отдельный необитаемы аккумуляторный отсек с защитной атмосферой в базовой компоновке дизель-электрической подводной лодки.

Собственно что данную схему мешало применять раньше? На флоте для увеличения емкости аккумуляторов применялись дорогостоящие серебряные батареи. Серебряно-цинковый аккумулятор обеспечивал практическую удельную плотность энергии с 150Вт*ч/кг, но сама батарея была огромна и требовала тонны серебра (оксида серебра). При этом такая батарея выдавала удельную плотность энергии выше в 3-4 раза свинцово-кислотных аккумуляторов. При этом ЭДС был всего 1.55В и крайне малый срок службы - всего около 100 циклов заряда-разряда. То есть с переходом на литиевый аккумулятор или перспективный натрий ионный мы имеем примерно такую же практическую удельную емкость в 100-150 Вт*ч/кг при ЭДС выше 3В и количестве циклов заряда-разряда в тысячи. При этом современные ячейки имеют герметичную конструкцию не требующую обслуживания и отсутствуют выделения агрессивных/взрывоопасных паров.

Японцы в итоге оснастили свои новейшие серийные ДЭПЛ литиевыми аккумуляторами. По заявлениям прессы 5 марта 2020 года Морские Силы Самообороны Японии JMSDF ввели в строй 11-ю дизель-электрическую ударную подводную лодку типа "Сорю"(Soryu), в которой впервые была внедрена литиевая тяговый аккумулятор.

Прямым аналогом сейчас является ситуация в электроавтомобилях. Как известно их изобрели ещё в 19 веке, а до массового использования ДВС и изобретения этилированного топлива это был довольно распространенный, премиум сегмент, который использовал известные нами свинцово-кислотные аккумуляторы. Почему же победил ДВС - потому что аккумулятор был дорогой, тяжелый, требовал зарядной станции и электростанции, выделял взрывоопасный водород - поэтому это могли позволить себе только богатые граждане в городах с отдельным гаражом и обслуживающим персоналом. Сейчас когда индустрия освоила массовое производство литиевых аккумуляторов, гибриды и электромобили уже становятся обыденностью на наших дорогах даже в среднем и низком ценовом сегменте.

В итоге попытка российских инженеров создать рабочий образец ВНЭУ на технологии двигателя стирлинга или электро-химического генератора просто заглохла и время в 90-2000х на НИОКР было потрачено практически впустую, так как серийных рабочих образцов подобных установок так и не появилось. Что ещё нам напоминает, что в технологиях нужно смотреть в завтрашний день, а не пытаться угнаться за вчерашним. По сообщениям прессы, разработчик ЦКБ "Рубин" уже десять лет назад завершил работы по тестированию литиевых источников энергии, которые планируется устанавливать на актуальные проекты 636, 877 и 677, в том числе и строящиеся на экспорт.

Очевидно, что ДЭПЛ нового поколения просто будут оснащать химической батареей гораздо большего размера.