Pjesa më e madhe e nëndetëseve moderne janë të pajisura me termocentrale me naftë. Pajisjet e tilla kanë të meta karakteristike, kjo është arsyeja pse kryhet një kërkim për alternativa të përshtatshme dhe fitimprurëse. Siç tregon praktika, niveli modern i teknologjisë bën të mundur krijimin e termocentraleve efikas për nëndetëset jo-bërthamore, dhe ne po flasim për sisteme të arkitekturave të ndryshme.
Problemet dhe zgjidhjet
Disavantazhi kryesor i nëndetëseve me naftë-elektrike është nevoja për rimbushje të rregullt të baterive me anë të një gjeneratori dizel. Për ta bërë këtë, nëndetësja duhet të notojë në sipërfaqe ose të lëvizë në thellësinë e periskopit - gjë që rrit gjasat e zbulimit nga armiku. Në të njëjtën kohë, kohëzgjatja e zhytjes në bateri zakonisht nuk kalon disa ditë.
Një alternativë e dukshme ndaj naftës është një central bërthamor, por përdorimi i tij nuk është gjithmonë i mundur dhe i justifikuar për shkak të kompleksitetit dhe kostos së lartë. Në këtë drejtim, për disa dekada, është studiuar çështja e krijimit të termocentraleve të pavarur nga ajri (VNEU) me karakteristikat e dëshiruara dhe pa disavantazhet e sistemeve me naftë-elektrike. Një numër teknologjish të reja të këtij lloji janë futur me sukses në funksionim, dhe komisionimi i të tjerëve pritet në të ardhmen e afërt.
Në përgjithësi, ekzistojnë disa qasje për krijimin e VNEU. E para përfshin rindërtimin e gjeneratorit të naftës duke përdorur një motor të ndryshëm që është më pak i kërkuar për ajrin në hyrje. E dyta propozon prodhimin e energjisë elektrike duke përdorur të ashtuquajturin. qelizat e karburantit. E treta është përmirësimi i baterive, përfshirë. deri në refuzimin e brezit të vet.
Alternativa e Stirling
Nëndetësja e parë jo-bërthamore me një VNEU të plotë, të vënë në shërbim, në 1996 ishte anija suedeze Gotland. Kjo nëndetëse kishte një gjatësi prej 60 m dhe një zhvendosje prej 1600 ton, dhe gjithashtu mbante 6 tuba torpedo të dy kalibrave. Termocentrali i tij u ndërtua në bazë të një standardi dizel-elektrik dhe u plotësua me përbërës të rinj.
Drejtimi sipërfaqësor dhe prodhimi i energjisë sigurohen nga dy naftë MTU 16V-396 dhe një palë gjeneratorë Hedemora V12A / 15-Ub. Helika në të gjitha mënyrat drejtohet nga një motor elektrik. Në një pozicion të zhytur, nëndetësja, në vend të naftë, fillon një motor Stirling të tipit Kockums v4-275R, duke përdorur karburant të lëngshëm dhe oksigjen të lëngshëm. Rezerva e këtij të fundit ju lejon të qëndroni nën ujë deri në 30 ditë pa pasur nevojë të ngjiteni. Për më tepër, motori Stirling është më pak i zhurmshëm dhe nuk demaskon edhe nëndetësen.
Tre nëndetëse të reja u ndërtuan sipas projektit Gotland; ndërtesat e dyta dhe të treta u komisionuan në 1997. Në fillim të viteve 2000, u zbatua një projekt me kodin Södermanland. Ai siguroi modernizimin e dy nëndetëseve dizel-elektrike të tipit Västergötland me instalimin e VNEU nga projekti Gotland. Japonia u interesua për zhvillimet suedeze. Nën licencë, ajo mblodhi VNEU për nëndetëset e tipit "Soryu". Për shkak të dimensioneve dhe zhvendosjes së tyre të madhe, nëndetëset japoneze mbajnë katër motorë v4-275R menjëherë.
Turbinat nëndetëse
Gjatë zhvillimit të projektit Scorpène, ndërtuesit francezë të anijeve propozuan versionin e tyre të VNEU bazuar në një motor alternativ. Një instalim i tillë, i quajtur Module d'Energie Sous-Marine Autonome (MESMA), iu ofrua klientëve potencialë për përdorim në nëndetëset e sapondërtuara.
Projekti MESMA propozoi një motor të veçantë turbine me avull të mundësuar nga etanoli dhe ajri i kompresuar. Djegia e përzierjes alkool-ajër supozohej të prodhonte avull për turbinën që drejtonte gjeneratorin. Produktet e djegies në formën e dioksidit të karbonit dhe avullit të ujit nën presion të lartë u propozuan të shkarkohen në bord në të gjithë gamën e thellësive të funksionimit. Sipas llogaritjeve, nëndetësja Scorpène me VNEU MESMA mund të qëndrojë nën ujë deri në 21 ditë.
Fabrika MESMA iu ofrua klientëve të ndryshëm. Për shembull, ishte planifikuar të përdoret në projektin Scorpène-Kalvari për Indinë. Sidoqoftë, uzina pilot tregoi performancë të pamjaftueshme dhe interesi për projektin u zvogëlua ndjeshëm. Si rezultat, nëndetëset e reja franceze me naftë -elektrike janë ende të pajisura me motorë me naftë - megjithëse zhvilluesit tashmë kanë njoftuar një modernizim të ri me futjen e zgjidhjeve të tjera premtuese.
Në vitin 2019, ndërtuesit e anijeve ruse njoftuan zhvillimin e një VNEU thelbësisht të re të bazuar në një motor turbine me gaz të ciklit të mbyllur. Ai përfshin tanke për oksigjen të lëngshëm: avullon dhe furnizohet me motor. Propozohet që gazrat e shkarkimit të ngrihen dhe hidhen jashtë vetëm kur dalin në sipërfaqe në një zonë të sigurt. Një VNEU e ngjashme po zhvillohet në kuadrin e projektit P-750B.
Vëndi i karburantit
Deri në fund të viteve nëntëdhjetë, Gjermania kishte krijuar versionin e vet të VNEU. Në 1998, filloi ndërtimi në nëndetësen kryesore të projektit të ri Type 212, të pajisur me një sistem të ngjashëm. Projekti gjerman përfshinte përdorimin e sistemit Siemens SINAVY, i cili kombinon një motor elektrik dhe qeliza karburanti hidrogjeni. Për lëvizjen në sipërfaqe, një gjenerator dizel u mbajt.
Kompleksi SINAVY përfshin qeliza karburanti të Siemens PEM të shkëmbimit të protoneve bazuar në hidrid metalik nga një rezervuar oksigjeni i lëngshëm. Për një siguri të shtuar, kontejnerët e hidridit metalik dhe oksigjenit janë të vendosur në hapësirën midis shtresave të thyer dhe të lehta. Gjatë funksionimit të VNEU, hidrogjeni i marrë nga hidridi i metalit, së bashku me oksigjenin, furnizohet me membrana dhe elektroda speciale, ku gjenerohet rrymë.
Autonomia e nëndetëses "212" arrin 30 ditë. Një avantazh i rëndësishëm i VNEU SINAVY është mungesa pothuajse e plotë e zhurmës gjatë funksionimit me performancë mjaft të lartë. Në të njëjtën kohë, është e vështirë të prodhohet dhe funksionojë, dhe gjithashtu ka disavantazhe të tjera.
Gjashtë 212 nëndetëse u ndërtuan për Marinën Gjermane. Në 2006-2017. katër nga këto anije hynë në shërbim në flotën spanjolle. Në bazë të "212", u krijua projekti "214", i cili parashikon ruajtjen e VNEU ekzistuese. Nëndetëset e tilla janë shumë të njohura në tregun ndërkombëtar. Porositë e marra nga katër vende për më shumë se 20 anije. 15 anije janë ndërtuar tashmë dhe u janë dorëzuar klientëve.
Duhet të theksohet se VNEU bazuar në qelizat e karburantit po zhvillohet jo vetëm në Gjermani. Paralelisht me projektin MESMA në Francë, u zhvillua një variant i nëndetëses Scorpène me përdorimin e qelizave të karburantit. Ishin këto nëndetëse që u shitën në Indi. Tani po krijohen elementë të një brezi të ri. Më herët u raportua se qelizat e saj të karburantit po zhvillohen në Rusi. VNEU i këtij lloji tashmë ka kaluar testet e stolit, dhe në të ardhmen do të testohet në një anije eksperimentale.
Nëndetëse me bateri
Shfaqja e motorëve thelbësisht të rinj dhe mjeteve të gjenerimit nuk përjashton nevojën për zhvillimin e mëtejshëm të teknologjive dhe njësive ekzistuese. Kështu, bateritë e magazinimit të llojeve tashmë të njohura dhe të zotëruara ruajnë një vlerë të lartë. Në projektet premtuese, ato madje konsiderohen si burimi i vetëm i energjisë për të gjitha sistemet.
Proceset kurioze vërehen në ndërtimin e anijeve japoneze. Japonia ishte një nga vendet e para që zotëronte VNEU me një motor Stirling, por në 2015 dhe 2017. dy nëndetëse të projektit të modifikuar Soryu u vendosën pa sisteme të tilla. Hapësirë për bateri standarde dhe njësi VNEU iu dha baterive moderne litium-jon. Për shkak të kësaj, kohëzgjatja e zhytjes është dyfishuar në krahasim me bateritë e gjeneratës së mëparshme.
Që nga viti 2018ndërtimi i nëndetëseve të projektit të ri Taigei, i zhvilluar fillimisht duke përdorur një instalim nafte-elektrik dhe bateri litium-jon, është duke u zhvilluar. Anija kryesore e projektit të ri tashmë është nisur, dhe dy anije të tjera janë në ndërtim e sipër që nga viti i kaluar. Në total, është planifikuar të ndërtohen shtatë nëndetëse me pranim në shërbim nga 2022.
Ka shumë projekte të nëndetëseve ultra të vogla, të pajisura vetëm me bateri. Në të ardhmen, kjo arkitekturë mund të gjejë zbatim në projekte "të mëdha". Kohët e fundit, ndërtuesit francezë të anijeve paraqitën projektin e konceptit SMX31E, i cili kombinon shumë vendime më të guximshme. Në veçanti, nëndetësja mori vetëm bateri me vendosjen e tyre në të gjitha vëllimet në dispozicion, përfshirë. midis trupave të qëndrueshëm dhe të lehtë. Bateritë duhet të ngarkohen në bazë para se të shkoni në det.
Estimatedshtë vlerësuar se kur të karikohet plotësisht, SMX31E do të jetë në gjendje të qëndrojë nën ujë për 30-60 ditë, në varësi të shpejtësisë së vozitjes dhe konsumit të përgjithshëm të energjisë. Në të njëjtën kohë, është planifikuar të sigurohet funksionimi i plotë i të gjitha pajisjeve standarde dhe shtesë, komplekseve, etj.
Në procesin e evolucionit
Kështu, në dekadat e fundit, ka pasur përparim të rëndësishëm në fushën e VNEU për nëndetëset jo-bërthamore. Variante të ndryshme të sistemeve të tilla me karakteristika dhe përparësi të caktuara janë zhvilluar, testuar, futur në projekte dhe vënë në shërbim. Sidoqoftë, edhe instalimet më të fundit të pavarura nga ajri kanë disavantazhe të caktuara. Ato mbeten komplekse dhe të shtrenjta, si për prodhim ashtu edhe për operim.
Megjithë përparësitë në karakteristikat taktike dhe teknike, jo-nëndetëset me VNEU nuk mund të zëvendësojnë ende nëndetëset me naftë-elektrike të arkitekturës "tradicionale". Për më tepër, këto të fundit po zhvillojnë dhe përdorin teknologjitë dhe përbërësit më modernë. Një shembull i mrekullueshëm i një konkurrence të tillë midis klasave të ndryshme është zhvillimi i flotës nëndetëse japoneze, e cila u kthye në skemën dizel-elektrike në një nivel të ri teknik.
Me sa duket, konkurrenca midis instalimeve të pavarura nga ajri dhe atyre me naftë do të vazhdojë në të ardhmen e parashikueshme-dhe ende nuk ka ndonjë favorit të qartë. Në të njëjtën kohë, është e qartë se marinat e botës janë fituesit. Ata marrin mundësinë për të zgjedhur opsionin më të mirë për termocentralin që plotëson më së miri të gjitha kërkesat.
