Анаэробный двигатель что это
«Рубину» брошен вызов
Однако и теперь ядерно-энергетическая установка, даже в ее модульном варианте для подводной лодки или ледокола, остается довольно громоздкой, дорогой и сложной в эксплуатации. И годится не для всякого подводного аппарата, в том числе по критерию «стоимость-эффективность».
А в случае с подводной лодкой прибрежного действия П-705Б, разработанной умельцами «Малахита» в продолжение их же серии малых подводных лодок типа «Пиранья», этот критерий определяющий. Потому конструкторы и задались целью оснастить ее единой энергоустановкой подводного и надводного хода, что значительно, в 5-6 раз, повышает дальность непрерывного подводного плавания в сравнении с проектами «Пиранья-Т» и «Пиранья-Т.1»
Первые сообщения о том, что в конструкторском бюро «Малахит» проведены испытания воздухонезависимой энергетической установки для перспективной неатомной подлодки, появились в отчете этого бюро за 2018 год. На форуме «Армия-2019» были приоткрыты некоторые характеристики самой подлодки и создающейся для нее анаэробной установки. А на Международном военно-морском салоне в Петербурге уже открыто представили макет корабля с такой инновационной ВНЭУ.
Представители минобороны не скрывают, что давно хотели бы иметь в составе нашего флота новые типы неатомных подлодок, которые бы сочетали в себе преимущества атомных субмарин с меньшими габаритами и меньшей акустической заметностью. Сообщалось, что над проектом такой субмарины с воздухонезависимой энергоустановкой не первый год работают в Центральном конструкторском бюро морской техники «Рубин».
Новым подтверждением тому стал опубликованный недавно годовой отчет Объединенной судостроительной корпорации, куда входят и «Рубин», и «Малахит». В нем, среди прочего, упоминается проект под названием «Перспектива «Н» со сроком реализации до 2025 года, в котором участвует «Рубин». Из лаконичной справки о том, что сделано в 2018 году, узнаем: «Выполнялись работы по созданию корабельного образца воздухонезависимой энергетической установки и специального плавучего стенда для проведения испытаний воздухонезависимой энергетической установки совместно с литий-ионной аккумуляторной батареей».
По сведениям из открытых источников, российский подход к созданию воздухонезависимых энергоустановок принципиально отличается от зарубежных аналогов методом получения водорода. Его выработка в требуемом количестве обеспечивается прямо на борту подлодки методом реформинга дизельного топлива. Благодаря этому запасы водорода высокой чистоты не придется возить с собой на борту.
В руководстве ВМФ России заявляли, что ожидают получить готовую анаэробную установку от «Рубина» в 2021-2022 годах. Теперь, комментируя премьеру «Малахита» на морском салоне в Петербурге, недавно назначенный главкомом адмирал Николай Евменов заявил, что решение о выборе проекта воздухонезависимой энергетической установки для подводных лодок может быть принято после сравнительных испытаний того, что предлагают «Рубин» и «Малахит».
Неатомные подводные лодки с анаэробными энергетическими установками
Рассмотрим основные конструкторские решения, которые применяются при строительстве таких субмарин
Двигатель Стирлинга
Двигатель Стирлинга – тепловая машина, в которой рабочее тело в виде газа или жидкости движется в замкнутом объеме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела, с извлечением энергии из возникающего при этом изменения давления. Обычно в роли рабочего тела выступает воздух, но также используются водород и гелий.
1. Громоздкость и материалоемкость: у двигателя Стирлинга рабочее тело требуется охлаждать, и это приводит к существенному увеличению массогабаритных показателей силовой установки за счёт увеличенных радиаторов.
2. Для получения характеристик, сравнимых с характеристиками ДВС, приходится применять высокие давления (свыше 100 атм) и особые виды рабочего тела – водород, гелий.
3. Тепло подводится не к рабочему телу непосредственно, а только через стенки теплообменников. Стенки имеют ограниченную теплопроводность, из-за чего КПД оказывается ниже, чем можно было ожидать. Горячий теплообменник работает в очень напряжённых условиях теплопередачи и при очень высоких давлениях, что требует применения высококачественных и дорогостоящих материалов. Создание теплообменника, который удовлетворял бы противоречивым требованиям, — весьма нетривиальная задача. Чем больше площадь теплообмена, тем больше потери тепла. При этом растёт размер теплообменника и объём рабочего тела, не участвующий в работе. Поскольку источник тепла расположен снаружи, двигатель медленно откликается на изменение теплового потока, подводимого к цилиндру, и не сразу может выдать нужную мощность при запуске.
4. Для быстрого изменения мощности двигателя используются способы, отличные от применяемых в ДВС: буферная ёмкость изменяемого объёма, изменение среднего давления рабочего тела в камерах, изменение фазного угла между рабочим поршнем и вытеснителем. В последнем случае отклик двигателя на управляющее действие водителя является почти мгновенным.
1. Простота конструкции — конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач.
2. Увеличенный ресурс — простота конструкции, отсутствие многих «нежных» узлов позволяет «стирлингу» обеспечить небывалый для других двигателей запас работоспособности в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.
3. Экономичность — для утилизации некоторых видов тепловой энергии, особенно при небольшой разнице температур, «стирлинги» часто оказываются самыми эффективными видами двигателей.
4. Низкий уровень шума – «стирлинг» не имеет выхлопа из цилиндров, а это значит, что уровень его шума гораздо меньше, чем у поршневых двигателей внутреннего сгорания.
В подлодках с двигателями Стирлинга используется стандартное дизельное топливо и жидкий кислород в качестве окислителя. Пионерами в создании ВНЭУ со «стирлингами» стали шведы. Их подводные лодки типа «Готланд» стали первыми серийными субмаринами с подобными двигателями. Надо сказать, что «стирлинги» уступают современным дизелям по мощности, поэтому их используют как дополнение к классической дизель-электрической силовой установке. Тем не менее, это «дополнение» позволяет ПЛ типа «Готланд» находиться под водой до 20 суток. Скорость на «стирлинге» – 5 узлов. Кроме шведских субмарин двигатели Стирлинга применяются на японских ПЛ типа «Сорю».
Электрохимические генераторы
Еще один тип ВНЭУ – это ЭХГ. Электрохимический генератор создан на базе топливных элементов. По сути, это аккумуляторная батарея с постоянной подзарядкой. Принцип работы энергетической установки с электрохимическим генератором тот же, что и 150 лет назад, когда англичанин Уильям Роберт Гров случайно обнаружил при электролизе, что две платиновые полоски, обдуваемые – одна кислородом, а другая – водородом, помещенные в водный раствор серной кислоты, дают ток. В результате реакции, кроме электрического тока, образовывались тепло и вода. При этом энергетическое превращение происходит бесшумно, а единственным побочным продуктом реакции является дистиллированная вода, которой достаточно легко найти применение на подводной лодке.
По критериям эффективности и безопасности водород решили держать в связанном состоянии в форме металлогидрида (специальный сплав металла в соединении с водородом), а кислород – в сжиженном виде в специальных емкостях между легким и прочным корпусами подлодки. Между водородным и кислородным катодами находятся полимерные электролитные мембраны протонного обмена, выполняющие функцию электролита.
ВНЭУ с ЭХГ нашли применение на немецких субмаринах типа 212. Несмотря на очевидные преимущества разработанной установки на топливных элементах, она не обеспечивает требуемые оперативно-тактические характеристики подводной лодки океанского класса, прежде всего в части, касающейся выполнения скоростных маневров при преследовании цели или уклонении от атаки противника. Поэтому подводные лодки оснащаются комбинированной двигательной установкой, в которой для движения на высоких скоростях под водой используются аккумуляторные батареи или топливные элементы, а для плавания в надводном положении – традиционный дизель-генератор, применяемый также для подзарядки аккумуляторных батарей. Электрохимический генератор, состоящий из девяти модулей топливных элементов, имеет суммарную мощность 400 л. с. и обеспечивает движение лодки в подводном положении со скоростью 3 узла в течение 20 суток с показателями шумности ниже уровня естественных шумов моря.
Совсем недавно успехов в создании ВНЭУ достигли испанцы на ПЛ типа S-80. Они также использовали ЭХГ в качестве анаэробной вспомогательной установки, однако пошли по пути получения водорода из этанола в результате его разложения. Кислород хранится в жидком виде в специальном резервуаре. Длительность пребывания субмарины под водой достигает 15 суток.
Парогенераторная анаэробная энергетическая установка
Французские инженеры создали парогенераторную анаэробную установку MESMA (Module d’Energie Sous-Marine Autonome) — автономный энергетический модуль для субмарин. В работе MESMA используется принцип цикла Ранкина, который состоит из процессов нагревания жидкости, ее испарения и перегрева пара, адиабатного расширения пара и его конденсации. Установка создана на основе паровой турбины, работающей по замкнутому циклу. В качестве горючего используется этанол, окислитель — жидкий кислород. Этанол поступает в камеру сгорания, в которую также поступает кислород уже в газообразном состоянии. Температура горения смеси спирта и кислорода может достигать более 700° С. Продукты сгорания этанола — вода и углекислый газ, высокое давление выделяемого углекислого газа (до 60 атмосфер) позволяет легко его удалять за борт без применения компрессора на глубинах до 600 м.
Срок службы камеры сгорания определен в 30 лет. Таким образом, она используется в течение всего срока эксплуатации подводной лодки.
Теплообменник камеры сгорания разогревает парогенератор, изготовленный из никелевых сплавов. Разогретый пар приводит в действие малошумный высокооборотный турбогенератор переменного тока.
Отработанный пар поступает в никель-алюминий-бронзовый конденсатор, который также является охладителем второго контура. Конденсатор охлаждается проточной забортной водой. Полученный конденсат возвращается в парогенератор. Общее количество воды в системе «парогенератор-конденсатор» — около 500 л. Скорость вращения паровой турбины до 10 тыс. об/мин. Номинальная выходная мощность генератора не менее 200 кВт.
Мощность установки MESMA позволяет развивать субмаринам проекта «Скорпена» подводный ход в 4 узла, при длительности плавания около 250 часов. Для достижения более высоких скоростей используются традиционные аккумуляторные батареи.
Литийионные аккумуляторы
Пятого марта 2020 года японцы спустили на воду 11-ю подлодку проекта «Сорю», однако эта субмарина имеет существенное отличие от других ПЛ этого типа – на ней установлены литийионные аккумуляторные батареи.
За счет использования литийионных аккумуляторов японцы смогли отказаться от использования на новой субмарине как двигателей Стирлинга, так и традиционных свинцово-кислотных батарей.
Литийионные батареи обеспечивают такой ПЛ длительность подводного хода сопоставимую с другими ВНЭУ, а большая емкость новых батарей позволяет субмарине достигать подводной скорости в 20 узлов.
ВНЭУ в российском ВМФ
Конечно же, главный для нас вопрос – это положение с анаэробными двигателями для ПЛ в России. Как обстоят наши дела? К сожалению, наши разработчики пока не достигли успеха в создании ВНЭУ. Первой отечественной ДЭПЛ с ВНЭУ должна была стать субмарина проекта 677 «Лада», но дело не заладилось. Тем не менее, работы по созданию ВНЭУ продолжаются и в 2019 году открыта новая ОКР по данной теме.
В создании ВНЭУ принимают участие ЦКБ «Рубин» – разрабатывающее анаэробную установку на основе ЭХГ и КБ «Малахит», работающее над созданием анаэробного газотурбинного двигателя замкнутого цикла.
Разработка «Малахита» – это единый газотурбинный двигатель, который можно использовать как в надводном, так и в подводном положении. В надводном положении для движения используется атмосферный воздух. Под водой происходит подача окислителя из сосуда Дьюара, где содержится жидкий кислород. Выделяемая турбиной газовая смесь очищается и замораживается, ничего не выделяя наружу. Таким образом, скорость подводного хода без использования аккумулятора (только от ВНЭУ) превышает 10 узлов. «Малахит» разрабатывает не только двигатель, но и ПЛ. Проект имеет шифр П-750Б. Проектируемая подлодка имеет 1450 тонн надводного водоизмещения, экипаж в 18-20 человек, глубину погружения до 300 м, максимальную скорость хода в 18 узлов. Подлодка может иметь на вооружении торпеды, мины и даже крылатые ракеты «Калибр».
Заключение
Осталось ответить на вопрос: почему российский ВМФ нуждается в подлодках с ВНЭУ? По существу, современные ВНЭУ имеют ряд недостатков: малая мощность, что заставляет использовать их вместе с традиционной дизель-электрической энергетической установкой, как следствие – малая скорость подводного хода на ВНЭУ (не относится к ДЭПЛ с литий – ионными аккумуляторами), высокая стоимость, необходимость сооружения на ВМБ специальной инфраструктуры.
И всё же достоинства превосходят недостатки. Главное из них – высокая скрытность и затруднение обнаружения такой ПЛ противолодочной авиацией. Для нас это очень актуально, ведь, например, Япония имеет около сотни современных противолодочных самолетов. Другое достоинство – очень малый уровень шума, зачастую меньший, чем фоновый шум моря. И наконец, как бы дорога ни была субмарина с ВНЭУ, она всё равно дешевле атомной. Кроме того, подлодки с ВНЭУ активно применяются во флотах наших потенциальных противников: Германии, Турции, Японии. В случае конфликта нашим подводникам придётся противостоять более совершенным ПЛ. И если не разрабатывать современных двигателей с ВНЭУ, то технологический разрыв, имеющий место сейчас, со временем станет непреодолимой пропастью.
Российская анаэробная установка для подлодок получит батарею увеличенной мощности
Рендер подводной лодки проекта «Амур-950» с анаэробной энергетической установкой
Перспективная российская анаэробная энергетическая установка, которую планируется установить на опытовую подводную лодку проекта 677 «Лада» и новую неатомную субмарину проекта «Калина», получит батарею удвоенной мощности. Как пишет Mil.Press FlotProm, электрическая мощность усовершенствованной батареи составит сто киловатт вместо 50 у существующего сегодня образца. Разработку и испытания новой батареи для анаэробных энергетических установок подводных лодок планируется завершить к 2020 году.
Современные дизель-электрические подводные лодки имеют несколько преимуществ перед более крупными атомными подводными кораблями. Одним из главных таких преимуществ является практически полная бесшумность хода в подводном положении, поскольку в этом случае за движение корабля отвечают лишь тихие электромоторы, питающиеся от аккумуляторных батарей. Перезарядка этих батарей производится от дизельных генераторов в надводном положении или на глубине, с которой возможно выставить шноркель, специальную трубу, по которой воздух может подаваться к генераторам.
К недостаткам обычных дизель-электрических подводных лодок относится относительно небольшое время, которое корабль может провести под водой. В лучшем случае оно может достигать трех недель (для сравнения, у атомных подлодок этот показатель составляет 60-90 дней), после чего подлодке придется всплыть и запустить дизельные генераторы. Анаэробная энергетическая установка, для работы которой не нужен забортный воздух, позволит неатомной подводной лодке находиться в подводном положении существенно дольше. Например, подлодка проекта «Лада» с такой установкой может находиться под водой 45 суток.
Перспективная российская анаэробная энергетическая установка будет использовать для работы водород высокой степени очистки. Этот газ будут получать на борту корабля из дизельного топлива методом риформинга, то есть преобразования топлива в водородсодержащий газ и ароматические углеводороды, которые затем будут проходить через установку выделения водорода. Затем водород будет подаваться в водородно-кислородные топливные элементы, где и будет вырабатываться электричество для двигателей и бортовых систем.
Батарея БТЭ-50К-Э на испытательном стенде
Крыловский государственный научный центр
Помимо самих электрохимических элементов, иначе называемых водородными топливными ячейками, в состав таких модулей будут входить конверторы углеводородного топлива. Именно в них и будет проходить процесс риформинга дизельного топлива. Как рассказал изданию Mil.Press FlotProm один из разработчиков новой батареи, конвертор углеводородного топлива в настоящее время находится на стадии разработки. Ранее сообщалось, что разработку анаэробной энергетической установки для подводных лодок планируется завершить до конца 2018 года.
На втором такте поршень поднимается, сжимая смесь. Одновременно цилиндр подогревается до 400 градусов Цельсия. В условиях высокого давления и нагрева происходит процесс риформинга. По мере выделения водорода, он проходит через мембрану, которая останавливает углекислый газ, также образующийся во время риформинга. Углекислый газ при этом поглощается адсорбирующим материалом, смешанным с катализатором.
На третьем такте поршень опускается в самое нижнее положение, резко снижая давление в цилиндре. При этом углекислый газ высвобождается из адсорбирующего материала. Затем начинается четвертый такт, на котором в цилиндре открывается клапан, а поршень вновь начинает подниматься. Во время четвертого такта углекислый газ из цилиндра выдавливается в атмосферу. После четвертого такта цикл начинается снова.
Парогенераторная анаэробная энергетическая установка MESMA
Французская парогенераторная анаэробная энергетическая установка MESMA (Module D’Energie Sous Marine Autonome) позволяет увеличить дальность подводного плавания неатомной субмарины в три – три раз при скорости 4-5 узлов.
Неатомные подводные лодки по-прежнему остаются высокоэффективным средством вооруженной борьбы на море. Скрытность и малошумность являются их существенным преимуществом над атомными подлодками. Однако необходимость регулярного всплытия на поверхность для зарядки аккумуляторов существенно снижает скрытность субмарин. Создание воздухонезависимых энергетических установок (ВНЭУ) для подводных лодок, позволяющих во много раз увеличить время пребывания неатомной субмарины под водой, – важная задача современного кораблестроения. Дальше всех в разработке и внедрении ВНЭУ продвинулись Швеция, Германия и Франция.
Примечательно, что подходы к ВНЭУ у этих стран принципиально различаются. Шведские субмарины оборудуются двигателями Стирлинга. Германия пошла по пути создания электрохимического генератора с интерметаллидными накопителями водорода. Французские инженеры создали парогенераторную анаэробную установку MESMA (Module d’Energie Sous-Marine Autonome) – автономный энергетический модуль для субмарин.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ MESMA
В работе MESMA используется принцип цикла Ранкина, который состоит из процессов нагревания жидкости, ее испарения и перегрева пара, адиабатного расширения пара и его конденсации. Установка создана на основе паровой турбины, работающей по замкнутому циклу. В качестве горючего используется этанол, окислитель – жидкий кислород. Кислородные цистерны разработаны компанией «Эр Ликид» (Air Liquide) на основе аналога, используемого в ракете-носителе «Ариан». Низкая температура жидкого кислорода, в частности, используется для кондиционирования воздуха в отсеках субмарины. Этанол поступает в камеру сгорания, в которую также поступает кислород уже в газообразном состоянии. Температура горения смеси спирта и кислорода может достигать более 700° С. Продукты сгорания этанола – вода и углекислый газ, высокое давление выделяемого углекислого газа (до 60 атмосфер) позволяет легко его удалять за борт без применения компрессора на глубинах до 600 м.
Срок службы камеры сгорания определен в 30 лет. Таким образом, она используется в течение всего срока эксплуатации подводной лодки.
Теплообменник камеры сгорания разогревает парогенератор, изготовленный из никелевых сплавов. Разогретый пар приводит в действие малошумный высокооборотный турбогенератор переменного тока.
Отработанный пар поступает в никель-алюминий-бронзовый конденсатор, который также является охладителем второго контура. Конденсатор охлаждается проточной забортной водой. Полученный конденсат возвращается в парогенератор. Общее количество воды в системе «парогенератор-конденсатор» – около 500 л. Скорость вращения паровой турбины до 10 тыс. об/мин. Номинальная выходная мощность генератора не менее 200 кВт.
ОБЗОР
Производством субмарин с установками MESMA с 1998 года занимается концерн DCN. Первый контракт на ВНЭУ MESMA был заключен DCN с ВМС Пакистана. ВНЭУ установили на подводной лодке «Хамза» (тип «Агоста» 90Б).
Успешное внедрение MESMA в Пакистане инициировало заказ Индией шести субмарин типа «Скорпена» (модель Basic-AlP) с тремя ВНЭУ этого типа. Предполагается возможность лицензионного строительства данных субмарин на индийских верфях компанией «Магазон Док Лтд.»
Для установки MESMA на субмарине «Скорпена» требуется врезка новой секции длиной 8,3 м (27 футов). Модуль спроектирован таким образом, что секцию можно устанавливать не только на строящихся подводных лодках, но и при модернизации введенных в эксплуатацию.
Мощность установки MESMA позволяет развивать субмаринам проекта «Скорпена» подводный ход в 4 узла, при длительности плавания около 250 часов. Для достижения более высоких скоростей используются традиционные аккумуляторные батареи. В дальнейшем скорость хода с использованием MESMA можно будет поднять за счет повышения мощности турбины и электрогенератора.
Для обеспечения малошумности все вращающиеся или движущиеся механизмы MESMA установлены на двухкаскадных амортизаторах.
Русская «Пиранья» страшная только на бумаге
Почему российские неатомные субмарины проигрывают японским и немецким
Российские конструкторы вновь подступаются к проблеме создания воздухонезависимой энергетической установки (ВНЭУ) для неатомных подводных лодок. Источники в ОПК сообщили изданию Mil. Press FlotProm, что в КБ «Малахит» и «Рубин» открыты ОКР, реализация которых повысит скрытность подводных лодок за счет существенного увеличения времени нахождения в подводном состоянии без всплытия.
При этом была произнесена довольно странная фраза о том, что КБ больше года вели соответствующие разработки в инициативном порядке без федеральной поддержки. И что ситуация изменилась, — этим летом государство выделило средства для нормального хода опытно-конструкторских работ.
Да, странно это звучит. Потому что до начала инициативных разработок, данные КБ потратили громадные государственные средства на то же самое. И тратились эти деньги аж с 90-х годов. При этом никаких реальных результатов получено не было. А деньги давали и давали, потому что ВНЭУ крайне необходима российскому неатомному подводному флоту. Так как дизель-электрические подводные лодки без ВНЭУ были намертво прикованы к третьему поколению субмарин. Без них прекрасные отечественные ДЭПЛ «Варшавянка», имеющие рекордную малошумность, проигрывали один за другим международные тендеры.
Итак, что же это такое, и почему ВМФ России в ВНЭУ остро нуждается?
Классическая дизель-электрическая подводная лодка способна находиться под водой около двух суток, в течение которых двигательная установка (электродвигатель), а также многочисленное электрооборудование и электронные системы работают от аккумуляторов. После разрядки аккумуляторов приходится всплывать, чтобы запустить дизельный двигатель, вновь заряжающий аккумуляторы. Под водой дизель работать не может, потому что ему нужен воздух.
Также необходимо сбрасывать в атмосферу выхлопные газы. Понятно, что в надводном положении, да еще и с работающими двигателями внутреннего сгорания лодка может быть легко обнаружена противником.
Правда, некоторое время назад, довольно давно, начали использовать шноркель — трубу, через которую в лодку поступает воздух. Также через него отводятся продукты сгорания. То есть лодка всплывает не полностью, а лишь приподнимает над водой шноркель. После чего запускается дизель. Однако в связи с развитием в последнее время средств противолодочной обороны, с появлением противолодочных самолетов, оснащенных высокочувствительной аппаратурой, стало не столь сложно обнаружить лодку по шноркелю.
Известны четыре принципа построения ВНЭУ. Двигатель Стирлинга (ДС). Его действие основано на получении энергии при создании разности температур в рабочем теле (газе). Газ, перемещаясь в замкнутом объеме, производит работу, вращая турбину. Для создания разности температур используется сжиженный газ.
Электрохимический генератор (ЭХГ), в котором электроэнергия получается в результате протекания химических реакций. Еще два принципа — дизельный двигатель замкнутого цикла и паротурбинная установка замкнутого цикла — в подводной технике большого распространения не нашли.
Теория ВНЭУ существует уже не одно столетие. Например, ДС был запатентован шотландцем в 1816 году. Первые же конкретные результаты были получены шведами. В конце 80-х годов прошлого века они эксплуатировали три экспериментальных лодки, в которых ДС играл роль вспомогательной энергетической установки. А в середине 90-х годов были построены три серийных лодки «Готланд», в которых наряду с дизелем использовались и два ДС суммарной мощностью порядка 500 л.с.
Ту же самую технологию начали использовать и японцы. Но они получили более внушительные результаты. 4 ВНЭУ лодки Soryu («Голубой дракон») вырабатывают в сумме мощность 8000 л.с.
На основе ЭХГ построены ВНЭУ немецких лодок проекта 212. Однако невысокая выходная мощность ЭХГ позволяет лодке двигаться под водой со скоростью лишь 3−5 узлов. В связи с чем эти лодки имеют гибридную ЭУ, в которую входит и дизель. Куда удачнее лодки проекта 209, развивающие скорость 11,5 узлов при дальности подводного хода в 400 миль.
Тем же самым путем пошло и КБ «Рубин», создавшее лодку «четвертого поколения» проекта 677 «Лада». Однако четвертое поколение не получилось, поскольку конструкторы не смогли создать ВНЭУ к моменту спуска на воду головной лодки Б-585 «Санкт-Петербург», к 2004 году. Не появилась она и в 2010 году, когда лодка была принята в опытную эксплуатацию.
«Лада», действительно, прекрасная подводная лодка, уровень шумов у которой существенно ниже, чем у знаменитой «Варшавянки». Разработчики утверждают, что в два раза. На лодке установлена новейшая навигационная система с повышенными возможностями ориентации. Достигнута высочайшая степень автоматизации всех процессов, благодаря чему экипаж сокращен до 35 человек.
Но ВНЭУ не получилась. Хоть разработчики и расхваливают ее до сих пор, заявляя, что использован революционный прорыв в области топливных элементов. В ЭХГ поддерживается химическая реакция, в которой участвуют водород и кислород. Немцы используют оба газа сжиженными, хранящимися в баллонах. «Рубин» получает водород из дизельного топлива путем риформинга.
Бодрые рапорты об успешном ходе работ по созданию ВНЭУ продолжились и после 2010 года, когда лодка «Санкт-Петербург» была передана Северному флоту для опытной эксплуатации.
Последнее бодрое сообщение пришло из КБ «Рубин» четыре года назад. Было заявлено, что береговые испытания установки прошли успешно. Готовятся морские испытания. После чего дело дойдет до монтажа ВНЭУ на двух строящихся «Ладах» — Б-586 «Кронштадт» и Б-587 «Великие Луки».
Но потом наступила тишина. Выяснилось, что отбираемой у установки мощности явно недостаточно для обеспечения нормальной работы подводной лодки. А нормальная работа предполагает, что подводная скорость «Лады» будет достигать 21 узла. Понятно, что самая совершенная ВНЭУ такую нагрузку не потянет. Поэтому энергетическая установка должна быть гибридного типа.
И вот теперь будет предпринята еще одна, уже и неизвестно какая по счету, попытка создать необходимую флоту установку. И теперь уже руководство «Рубина» заявляет, что всё будет готово в 2021—2022 годах.
У КБ «Малахит» ситуация несколько иная. Это КБ реанимирует загубленный в конце 90-х годов проект семейства малых неатомных подводных лодок проекта 865 «Пиранья» водоизмещением 300 тонн и длиной 28 метров. Экипаж состоял из троих членов команды и шести боевых пловцов. Лодку предполагалось использовать у побережья для разведки, диверсионной деятельности и охраны баз ВМФ. Рабочая глубина находилась в пределах от 10 м до 180 м.
Высокая скорость от лодки не требовалась, надводная — 6 узлов, подводная — 6,7. В конце 80-х годов были построены две лодки, которые были приписаны к Балтийскому флоту. В 1999 году их утилизировали. Одна из причин такого решения заключалось в том, что моряки в лодках разочаровались. То есть они были и сложны в эксплуатации, и практическая польза от них была невелика.
«Пираньи» были оснащены дизельным двигателем. Но при этом КБ «Малахит» создавал для них ВНЭУ. И определенные результаты были достигнуты — установка обеспечивала скорость хода порядка 4-х узлов.
И вот теперь, «Малахит» объявил о создании малых лодок нового проекта П-750Б, о которых было заявлено на форуме «Армия-2019». «Пиранья» изрядно подросла — ее надводное водоизмещение будет достигать 1500 тонн, а длина — 66 метров. То есть должна получиться «махина», которую ВНЭУ для «Пираньи» явно не потянет. Однако разработчики уверяют, что совершили громадный шаг вперед. Новая установка должна обеспечивать лодке 1200 миль подводного хода. Продолжительность нахождения лодки под водой приблизится к двум неделям.
ВНЭУ для лодки П-750Б имеет уже иной принцип действия. Это будет газотурбинная установка замкнутого типа. В качестве окислителя используется сжиженный кислород, поступающий из сосуда Дьюара. Выделяемая при работе газовая смесь замораживается. Ведущий конструктор КБ «Малахит» Игорь Караваев утверждает, что перспективная лодка с помощью этой установки будет развивать скорость подводного хода в 10 и более узлов.
Остается дождаться, когда будут готовы лодка и ВНЭУ для нее, и узнать, насколько конструкторам удалось выполнить свои обещания. Обещаний мы слышали уже изрядно.