Müasir sualtı qayıqların böyük hissəsi dizel elektrik stansiyaları ilə təchiz edilmişdir. Bu cür cihazların xarakterik çatışmazlıqları var, buna görə rahat və sərfəli alternativlər axtarılır. Təcrübə göstərir ki, müasir texnologiya səviyyəsi nüvə olmayan sualtı qayıqlar üçün səmərəli elektrik stansiyaları yaratmağa imkan verir və biz müxtəlif memarlıq sistemlərindən bəhs edirik.
Problemlər və həllər
Dizel elektrikli sualtı qayıqların əsas dezavantajı, dizel generatoru vasitəsilə batareyaların müntəzəm olaraq doldurulmasına ehtiyacdır. Bunun üçün sualtı qayığın səthə çıxması və ya periskop dərinliyində hərəkət etməsi lazımdır - bu da düşmən tərəfindən aşkarlanma ehtimalını artırır. Eyni zamanda, batareyalarda dalğıc müddəti ümumiyyətlə bir neçə günü keçmir.
Dizelə açıq bir alternativ bir nüvə stansiyasıdır, lakin istifadəsi həmişə mürəkkəbliyi və yüksək qiyməti səbəbindən mümkün deyil və əsaslandırılır. Bu baxımdan, bir neçə onilliklər ərzində istənilən xüsusiyyətlərə malik və dizel-elektrik sistemlərinin dezavantajları olmayan havadan müstəqil elektrik stansiyalarının (VNEU) yaradılması məsələsi tədqiq edilmişdir. Bu tip bir sıra yeni texnologiyalar uğurla istifadəyə verildi və yaxın gələcəkdə digərlərinin istifadəyə verilməsi gözlənilir.
Ümumiyyətlə, VNEU -nun yaradılmasına bir neçə yanaşma var. Birincisi, gələn havaya daha az tələbkar olan fərqli bir mühərrikdən istifadə edərək dizel generatorunun yenidən qurulmasıdır. İkincisi sözdə istifadə edərək elektrik istehsalını təklif edir. yanacaq hüceyrələri. Üçüncüsü, batareyaları yaxşılaşdırmaqdır. öz nəslinin rədd edilməsinə qədər.
Stirling -in alternativi
1996-cı ildə istifadəyə verilən tam hüquqlu VNEU ilə ilk nüvə olmayan sualtı qayığı İsveç gəmisi Gotland idi. Bu sualtı qayığın uzunluğu 60 m və yerdəyişməsi 1600 ton idi və iki kalibrli 6 torpedo borusu da daşıyırdı. Elektrik stansiyası standart bir dizel elektrik əsasında qurulmuş və yeni komponentlərlə tamamlanmışdır.
Səthi qaçış və enerji istehsalı iki MTU 16V-396 dizel və bir cüt Hedemora V12A / 15-Ub generatoru ilə təmin edilir. Bütün rejimlərdə pervane elektrik mühərriki ilə idarə olunur. Sualtı qayıq, dizel əvəzinə, maye yanacaq və mayeləşdirilmiş oksigen istifadə edərək Kockums v4-275R tipli Stirling mühərrikini işə salır. Sonuncunun ehtiyatı, yüksəlməyə ehtiyac olmadan 30 günə qədər su altında qalmağa imkan verir. Bundan əlavə, Stirling mühərriki daha az səs -küylüdür və sualtı gəmini də açmır.
Gotland layihəsinə görə üç yeni sualtı qayıq inşa edildi; ikinci və üçüncü binalar 1997 -ci ildə istifadəyə verildi. 2000 -ci illərin əvvəllərində Södermanland kodlu bir layihə həyata keçirildi. Gotland layihəsindən VNEU quraşdırılması ilə Västergötland tipli iki dizel elektrikli sualtı qayığın modernləşdirilməsini təmin etdi. Yaponiya İsveçin inkişafı ilə maraqlandı. Lisenziya altında "Soryu" tipli sualtı qayıqlar üçün VNEU yığdı. Böyük ölçülərinə və yerdəyişməsinə görə Yapon sualtı qayıqları bir anda dörd v4-275R mühərrikini daşıyır.
Sualtı qayıqlar
Scorpène layihəsinin inkişafı zamanı fransız gəmiqayırmaçılar alternativ mühərrikə əsaslanan öz VNEU versiyasını təklif etdilər. Module d'Energie Sous-Marine Autonome (MESMA) adlanan belə bir qurğu potensial müştərilərə yeni tikilmiş sualtı qayıqlarda istifadə üçün təklif edildi.
MESMA layihəsi etanol və sıxılmış hava ilə işləyən xüsusi bir buxar turbini mühərriki təklif etdi. Alkoqol-hava qarışığının yanması generatoru idarə edən turbin üçün buxar çıxarmalı idi. Yüksək təzyiq altında karbon dioksid və su buxarı şəklində olan yanma məhsullarının bütün işləmə dərinliklərində suya atılması təklif edildi. Hesablamalara görə, VNEU MESMA olan Scorpène sualtı qayığı 21 günə qədər su altında qala bilər.
MESMA zavodu müxtəlif müştərilərə təklif edildi. Məsələn, Hindistan üçün Scorpène-Kalvari layihəsində istifadə edilməsi planlaşdırılırdı. Bununla birlikdə, pilot zavodu kifayət qədər performans göstərmədi və layihəyə maraq kəskin şəkildə azaldı. Nəticədə, yeni Fransız dizel -elektrik sualtı qayıqları hələ də dizel mühərrikləri ilə təchiz olunmuşdur - baxmayaraq ki, tərtibatçılar digər perspektivli həllərin tətbiqi ilə yeni bir modernləşdirmə elan etmişlər.
2019-cu ildə rus gəmi inşaatçıları, qapalı dövrəli qaz turbinli mühərrikə əsaslanan yeni bir VNEU hazırladığını elan etdilər. Maye oksigen üçün tanklar daxildir: buxarlanır və mühərrikə verilir. Egzoz qazlarının dondurulması və yalnız təhlükəsiz bir ərazidə üzləşdiyi zaman atılması təklif olunur. Bənzər bir VNEU, P-750B layihəsi çərçivəsində hazırlanır.
Yanacaq hüceyrəsi
90 -cı illərin sonlarında Almaniya VNEU -nun öz versiyasını yaratdı. 1998 -ci ildə oxşar sistemlə təchiz edilmiş yeni Type 212 layihəsinin baş sualtı qayığının inşasına başlandı. Alman layihəsi, elektrik mühərriki və hidrogen yanacaq hüceyrələrini birləşdirən Siemens SINAVY sisteminin istifadəsini nəzərdə tuturdu. Səthdə hərəkət etmək üçün bir dizel generatoru saxlanıldı.
SINAVY kompleksinə, mayeləşdirilmiş oksigen çənindən metal hidrid əsasında hazırlanmış Siemens PEM proton mübadilə yanacaq hüceyrələri daxildir. Əlavə təhlükəsizlik üçün, metal hidrit və oksigen qabları möhkəm və yüngül korpuslar arasındakı boşluqda yerləşir. VNEU -nun işləməsi zamanı metal hidriddən alınan hidrogen oksigenlə birlikdə cərəyan yaranan xüsusi membranlara və elektrodlara verilir.
"212" sualtı qayığının muxtariyyəti 30 günə çatır. VNEU SINAVY -nin əhəmiyyətli bir üstünlüyü, kifayət qədər yüksək performansla iş zamanı səs -küyün demək olar ki, tamamilə olmamasıdır. Eyni zamanda istehsal etmək və istismar etmək çətindir və digər çatışmazlıqlara da malikdir.
Alman Hərbi Dəniz Qüvvələri üçün altı 212 sualtı qayıq inşa edildi. 2006-2017-ci illərdə. bu gəmilərdən dördü İspan donanmasında xidmətə girdi. "212" əsasında, mövcud VNEU -nun qorunmasını təmin edən "214" layihəsi yaradıldı. Belə sualtı qayıqlar beynəlxalq bazarda çox populyardır. 20 -dən çox qayıq üçün dörd ölkədən sifarişlər alındı. Artıq 15 gəmi tikilərək müştərilərə təhvil verilmişdir.
Qeyd etmək lazımdır ki, yanacaq hüceyrələrinə əsaslanan VNEU təkcə Almaniyada deyil. Fransadakı MESMA layihəsinə paralel olaraq, Scorpène sualtı qayığının yanacaq hüceyrələrindən istifadə edən bir variantı hazırlanmışdır. Hindistana satılan bu sualtı gəmilər idi. İndi yeni nəslin elementləri yaradılır. Daha əvvəl onun yanacaq hüceyrələrinin Rusiyada hazırlandığı bildirilmişdi. Bu tip VNEU artıq dəzgah testlərindən keçdi və gələcəkdə eksperimental bir gəmidə sınaqdan keçiriləcəkdir.
Akkumlyatorla işləyən sualtı qayıq
Əsasən yeni mühərriklərin və nəsil vasitələrin ortaya çıxması, mövcud texnologiyaların və qurğuların daha da inkişaf etdirilməsi ehtiyacını istisna etmir. Beləliklə, artıq tanınmış və mənimsənilmiş tipli saxlama batareyaları yüksək dəyər saxlayır. Perspektivli layihələrdə hətta bütün sistemlər üçün yeganə enerji mənbəyi hesab olunur.
Yapon gəmiqayırma sahəsində maraqlı proseslər müşahidə olunur. Yaponiya, Stirling mühərriki ilə VNEU -nu mənimsəyən ilk ölkələrdən biri idi, lakin 2015 və 2017 -ci illərdə. dəyişdirilmiş Soryu layihəsinin iki sualtı gəmisi belə sistemlər olmadan qoyuldu. Müasir litium-ion batareyaları üçün standart batareyalar və VNEU qurğuları üçün yer verildi. Bu səbəbdən, dalğıc müddəti əvvəlki nəsil batareyaları ilə müqayisədə iki dəfə artmışdır.
2018 -ci ildənDizel elektrik qurğusu və litium-ion batareyalarından istifadə olunmaqla hazırlanan yeni Taigei layihəsinin sualtı qayıqlarının inşası davam edir. Yeni layihənin aparıcı gəmisi artıq işə salınıb və keçən ildən bəri daha iki gövdə inşa olunur. Ümumilikdə, 2022 -ci ildən etibarən istifadəyə verilən yeddi sualtı gəminin inşası planlaşdırılır.
Yalnız batareyalarla təchiz edilmiş ultra kiçik sualtı qayıqların bir çox layihəsi var. Gələcəkdə bu memarlıq "böyük" layihələrdə tətbiq tapa bilər. Bu yaxınlarda, Fransız gəmiqayırma şirkətləri, ən cəsarətli qərarları özündə birləşdirən SMX31E konsept layihəsini təqdim etdilər. Xüsusilə, sualtı qayıq yalnız daxil olan bütün həcmlərdə yerləşdirilmiş batareyaları aldı. dayanıqlı və yüngül bədənlər arasında. Dənizə getməzdən əvvəl batareyalar bazada doldurulmalıdır.
Tam doldurulduqda, SMX31E-nin sürmə sürətinə və ümumi enerji istehlakına görə 30-60 gün su altında qala biləcəyi təxmin edilir. Eyni zamanda, bütün standart və əlavə qurğuların, komplekslərin və s. Tam işləməsini təmin etmək planlaşdırılır.
Təkamül prosesində
Beləliklə, son onilliklərdə VNEU sahəsində nüvə olmayan sualtı qayıqlar üçün əhəmiyyətli irəliləyişlər əldə edildi. Müəyyən xüsusiyyətlərə və üstünlüklərə malik bu cür sistemlərin müxtəlif variantları hazırlanmış, sınaqdan keçirilmiş, layihələrə təqdim edilmiş və istifadəyə verilmişdir. Bununla belə, ən son havadan müstəqil qurğuların da müəyyən çatışmazlıqları var. Həm istehsal, həm də istismar üçün mürəkkəb və bahalı olaraq qalırlar.
Taktiki və texniki xüsusiyyətlərdəki üstünlüklərə baxmayaraq, VNEU olan sualtı olmayan gəmilər hələ də "ənənəvi" memarlığın dizel elektrikli sualtı gəmilərini əvəz edə bilməz. Üstəlik, sonuncular inkişaf edir və ən müasir texnologiya və komponentlərdən istifadə edirlər. Fərqli siniflər arasındakı bu cür rəqabətin bariz nümunəsi, dizel-elektrik sxeminə yeni texniki səviyyədə qayıdan Yapon sualtı donanmasının inkişafıdır.
Göründüyü kimi, havadan asılı olmayan və dizel elektrik qurğuları arasındakı rəqabət yaxın gələcəkdə davam edəcək-və hələ də açıq favorit yoxdur. Eyni zamanda dünyanın donanmalarının qalib olduğu açıq -aydın görünür. Bütün tələblərə ən yaxşı cavab verən elektrik stansiyası üçün ən yaxşı variantı seçmək imkanı əldə edirlər.
