Litiumionbatterier: en lang reise inn i ubåtflåten

Innholdsfortegnelse:

Litiumionbatterier: en lang reise inn i ubåtflåten
Litiumionbatterier: en lang reise inn i ubåtflåten

Video: Litiumionbatterier: en lang reise inn i ubåtflåten

Video: Litiumionbatterier: en lang reise inn i ubåtflåten
Video: Våpen Heroes Museum 3D weapons heroes Norwegian 2024, November
Anonim
Bilde
Bilde

5. mars 2020 ble den 11. ubåten i Soryu -serien lansert i den japanske byen Kobe. Båten vil bli en del av de japanske marinestyrker under betegnelsen SS 511 Oryu. Den nye japanske dieselelektriske ubåten ble den første kampubåten i verden som mottok litiumionbatterier, og den ble også den første slike ubåten i serien.

Ifølge eksperter, på grunn av bruk av nye typer oppladbare batterier, som lenge har blitt registrert i smarttelefoner, vil japanerne kunne forlate bruken av ikke bare tradisjonelle blysyrebatterier på ubåter, men også luftuavhengige Stirling-motorer. Dette er en veldig nysgjerrig og viktig hendelse for ubåtflåten, siden selv luftuavhengige kraftverk selv på et tidspunkt ble et virkelig gjennombrudd for dieselbåter, og sparte ubåter fra behovet for ofte å stige til overflaten mens de seilte. Russland har forresten fremdeles ikke en eneste seriell ubåt utstyrt med et luftuavhengig kraftverk.

Lansert en ny japansk ubåt med litiumionbatterier er allerede den 11. båten i serien. I tillegg har den japanske flåten 11 ubåter i Oyashio-klasse (inkludert to treningsbåter), som også er vanskelige å tilskrive de gamle modellene, siden båtene ble designet på 1990-tallet, og den siste av dem ble overført til flåten i 2008 år. Det er allerede kjent at den japanske flåten snart vil motta en annen ubåt fra Soryu-prosjektet (SS 512-båt) med litiumionbatterier, hvoretter Japan vil fortsette byggingen av ubåter til et nytt prosjekt, så langt kjent som 29SS (første ubåt SS 513). Totalt inkluderer den japanske flåten nå 22 ubåter, hvorav den eldste tok i bruk i 1998.

Første ubåt med litiumionbatterier

Innvielsesseremonien til de japanske maritime selvforsvarsstyrkene for den første SS 511 Oryu litiumionbatterikampbåten ble holdt i Kobe 5. mars 2020. Seremonien fant sted på Kobe Shipyard & Machinery Works, eid av Mitsubishi Heavy Industries, et stort selskap som strekker seg over et bredt spekter av industrifelt i Japan. Den nye båten har blitt den 11. i en serie med båter av typen "Soryu", og det skal bygges totalt 12 slike skip, de to siste med litiumionbatterier. Byggingen av SS 511 Oryu -båten begynte i mars 2015, båten ble lansert 4. oktober 2018.

Bilde
Bilde

Det er kjent at byggingen av den 11. båten kostet de japanske skattebetalerne et beløp som oversteg kostnaden for noen av de ti bygde båtene i det samme prosjektet. Det er rapportert at kostnaden for å bygge ubåten SS 511 var 64,4 milliarder yen (ca. 566 millioner dollar, ifølge andre kilder, kostet båten enda mer - 66 milliarder yen). Uansett er det en fjerdedel mer enn den tiende SS 510 Shoryu -ubåten (51,7 milliarder yen eller 454 millioner dollar) kostet. Nesten hele kostnadsforskjellen mellom den tiende og ellevte båten i serien faller på kostnaden for nye litiumionbatterier, i tillegg til å omarbeide hele det medfølgende elektriske systemet til ubåten og endre designet.

Den tolvte av de planlagte Soryu -båtene skal komme inn i flåten i 2021. SS-512-båten er allerede lansert, det skjedde tilbake i november i fjor. I de kommende årene vil begge båter med litium-ion-batterier bli en ekte testplass for testing av batterier og drift i reelle driftsforhold, inkludert i forhold nær kamp. Testresultatene er svært viktige, ettersom de vil tillate de japanske admiralene å justere programmene for konstruksjon og utvikling av ubåtflåten, samt å utvikle et prosjekt for neste generasjons streikubåter.

SS 511 Oryu utfordrer tradisjonelle ubåter

Det er verdt å merke seg at den japanske marinen har klekket ut planer for bruk av litiumionbatterier i ubåter i lang tid. Utseendet til SS 511 Oryu var kulminasjonen på forskning og utvikling som fortsatte i flere tiår. Det er kjent at japanske designere begynte det første arbeidet i denne retningen tilbake i 1962, og det første litiumionbatteriet designet for å bli plassert ombord på en ubåt var klart i 1974.

Til tross for disse suksessene var de første batteriene langt fra ideelle, oppfylte ikke de spesifiserte operasjonelle kravene og passet ikke militæret på mange måter. Samtidig var slike oppladbare batterier veldig dyre i lang tid. Dette ble lagt på den større faren for slike batterier, som var utsatt for spontan forbrenning og eksplosjoner, som ombord på ubåten var beheftet med en virkelig katastrofe. Den medfølgende risikoen og de høye prisene, kombinert med ennå ikke tilstrekkelig "moden" teknologi, tvang de japanske admiralene til å rette oppmerksomheten mot luftuavhengige kraftverk (VNEU). I 1986 ble det besluttet å utvikle og bygge ubåter med Stirling -systemet VNEU, med fokus på den vellykkede svenske opplevelsen.

Bilde
Bilde

Likevel har dagen kommet for litiumionbatterier ombord på ubåter. Ny teknologi kan endre hele ubåtflåten betydelig. Mange eksperter klassifiserer allerede slike dieselelektriske båter som femtegenerasjons ubåter. På samme tid, for å gå over til bruk av nye lagringsbatterier, måtte japanske designere revidere prosjektet til båter av typen "Soryu" betydelig. Først og fremst krevde de nye batteriene at prosjektet ble omarbeidet for å opprettholde stabilitet og ballastering av båtene, siden blybatteriene som ble installert på de første 10 ubåtene i serien er betydelig tyngre enn litiumionbatterier. Dessuten "gikk" en del av vekten til de nye ubåtene i det hele tatt på grunn av demontering av Stirling -motorene.

Under arbeidet måtte ingeniørene revidere hele strømforsyningssystemet om bord på SS 511 Oryu. Dessuten ble det installert kraftigere dieselgeneratorer på ubåten, designet for å lade batterier. I tillegg måtte designerne omarbeide snorklene, dette er nødvendig for å øke lufttilførselen og samtidig fjerne avgasser, siden ladningshastigheten for litiumionbatterier er merkbart høyere enn standard blybatterier.

Allerede i dag gir litium-ion lagringsbatterier ubåtene en undervannsperiode som kan sammenlignes med båter som bruker VNEU. Og i fremtiden vil de tekniske egenskapene til slike båter bare vokse. Samtidig lar batteriernes høye kapasitet ubåter bevege seg under vann i lang tid med høy hastighet - omtrent 20 knop. Den lange varigheten av undervannsløpet med høy hastighet er en svært viktig indikator for ubåter. Dette kan hjelpe når du angriper et overflatemål og når du unngår fiendtlige angrep. Jo før båten forlater det farlige området, jo bedre.

På samme tid, i motsetning til ubåter utstyrt med VNEU, er den nye ubåten i stand til kontinuerlig å fylle på energiforsyningen i litiumionbatterier ved å lade batteriet ved hjelp av en enhet for drift av motoren under RDP. Fordelene med litiumionbatterier inkluderer også lengre levetid. Slike batterier krever ikke vedlikehold, og de elektriske systemene som er bygget med deres hjelp er lettere å administrere og designe. Litium-ion-batterier skiller seg også fra blybatterier på kortere ladetid på grunn av høyere strømstyrke, noe som er veldig viktig for dykkere.

Bilde
Bilde

Muligheter for ubåter i Soryu-klassen

Soryu-klassen dieselelektriske ubåter er streikubåter fra Japan Maritime Self-Defense Forces. Disse båtene regnes som en av de mest moderne og beste i verden, de danner allerede ryggraden i ubåtstyrkene til den japanske flåten. De nye japanske båtene er ganske store, når det gjelder forskyvning overgår de alle serielle russiske dieselelektriske ubåter fra prosjektene 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" og 877 "kveite". Båter i Soryu-klasse anses å være ganske lydløse, og når det gjelder varigheten av deres nedsenket navigasjon kan de konkurrere med moderne atomubåter.

Ubåter av typen Soryu med en standard overflateforskyvning på 2900 tonn og en undersjøisk på 4200 tonn har blitt bygget i Japan siden 2005 (den første båten i serien ble lagt ned). Soryu -ubåtene er 84 meter lange, 9,1 meter brede, og har et gjennomsnittlig dybde på 8,5 meter. Båtens mannskap består av 65 ubåter (inkludert 9 offiserer).

De første ti dieselelektriske ubåtene som ble bygget i henhold til dette prosjektet inneholdt et kombinert kraftverk bestående av to Kawasaki 12V25 / 25SB dieselelektriske enheter med en kapasitet på 3900 hk hver og fire Kawasaki Kockums V4-275R Stirling-motorer som utviklet en maksimal effekt på 8000 liter..s (undersjøisk passasje). Skipets fremdriftssystem opererer på en propellaksel. Båtens maksimale overflatehastighet er 13 knop (ca. 24 km / t), maksimal undervannsfart er 20 knop (ca. 37 km / t).

Bilde
Bilde

Driftsdybden til ubåtene i Soryu-klassen er 275-300 meter. Svømmeautonomi - opptil 45 dager. For båter i dette prosjektet, utstyrt med et luftuavhengig kraftverk, er cruiseavstanden anslått til 6100 nautiske mil (ca. 11 300 km) med en hastighet på 6,5 knop (ca. 12 km / t). Det er rapportert at nye ubåter, som mottar litiumionbatterier, vil være i stand til å bli nedsenket enda lenger, faktisk vil deres evner bare bli begrenset av tilførsel av proviant og ferskvann om bord.

Hovedvåpenet til båter i Soryu-klassen er torpedoer og missiler mot skip. Ubåten har seks 533 mm HU-606 torpedorør. Båtens ammunisjonskapasitet kan bestå av 30 torpedoer av type 89. Moderne torpedoer utvikler en maksimal hastighet på 55 knop (102 km / t), med denne hastigheten kan en torpedo reise 39 km under vann. Disse torpedorørene kan også brukes til å skyte amerikanske missiler UGM-84 "Harpoon" mot skip. Moderne versjoner av slike missiler kan treffe mål i en avstand på opptil 280 kilometer.

Anbefalt: