Récemment, dans les pages de la Revue militaire, une polémique s'est ouverte sur les avantages des nouvelles sources d'énergie pour la propulsion électrique du sous-marin japonais "Oryu" ("Dragon-Phoenix"), l'avant-dernière unité de la série des sous-marins de la " type Soryu". Le motif de la discussion était l'admission dans la flotte des forces d'autodéfense du onzième (d'une série de douze sous-marins commandés) sous-marin, armé d'une batterie d'accumulateurs lithium-ion (LIAB).
Dans ce contexte, le fait de la création et de l'exploitation expérimentale d'une centrale électrique indépendante de l'air (VNEU) de la soi-disant deuxième étape est resté totalement inaperçu. Le FC2G AIP a été développé par des ingénieurs et concepteurs du Groupement Industriel Naval Français (NG), anciennement DCN. Auparavant, la même entreprise avait créé un MESMA de type VNEU pour le sous-marin Agosta-90B, fonctionnant sur la base d'une turbine à vapeur à cycle fermé.
Il est logique de se poser la question: n'y a-t-il pas déjà eu des tentatives pour produire de l'hydrogène directement à bord d'un sous-marin ? Réponse: ont été entrepris. Les Américains et nos scientifiques étaient engagés dans le reformage du carburant diesel pour obtenir de l'hydrogène, ainsi que le problème de la génération directe d'énergie électrique à partir de liaisons chimiques de réactifs. Mais le succès est venu aux scientifiques et aux ingénieurs de NG. Les ingénieurs français ont réussi à créer une unité qui, en reformant le carburant diesel standard OTTO-2, reçoit de l'hydrogène de haute pureté sur un bateau sous-marin, tandis que les sous-mariniers allemands sont contraints de transporter des stocks d'H2 à bord de leurs bateaux de type 212A.
L'importance de la création par NG Concern d'une unité de production d'hydrogène à ultra haute pureté (99, 999% de pureté) directement à bord du sous-marin n'a pas encore été pleinement appréciée par les spécialistes navals. L'émergence d'une telle installation est pleine d'opportunités colossales pour la modernisation des sous-marins existants et la création de projets de nouveaux sous-marins, pour augmenter la durée de leur séjour continu sous l'eau sans faire surface. Le faible coût relatif et la disponibilité du carburant OTTO-2 lors de l'obtention d'hydrogène gratuit à utiliser dans les piles à combustible VNEU à l'ECH permettront aux pays dotés de cette technologie de faire des progrès significatifs dans l'amélioration des caractéristiques de performance des sous-marins. La maîtrise de ce type de systèmes de propulsion anaérobie est beaucoup plus rentable que ce qui était proposé précédemment.
Et c'est pourquoi.
1. Les VNEU sur EHG fonctionnent deux fois plus silencieusement qu'un moteur Stirling, car ils n'ont tout simplement pas de pièces rotatives de la machine.
2. Lors de l'utilisation de carburant diesel, il n'est pas nécessaire d'avoir à bord des réservoirs supplémentaires pour le stockage de solutions contenant des hydrures.
3. Le système de propulsion anaérobie du sous-marin devient plus compact et a un effet thermique plus faible. Tous les composants et systèmes sont rassemblés dans un compartiment séparé de huit mètres et ne sont pas dispersés dans les compartiments sous-marins.
4. L'influence des charges de choc et de vibration sur l'installation est moins critique, ce qui réduit la possibilité de son allumage spontané, ce qui ne peut pas être dit à propos des batteries lithium-ion.
5. Cette configuration est moins chère que LIAB.
Certains lecteurs peuvent raisonnablement argumenter: les Espagnols ont également créé un reformeur de bioéthanol anaérobie (BioEtOH) pour produire de l'hydrogène hautement purifié à bord du sous-marin. Ils prévoient d'installer de telles unités sur leurs sous-marins de type "S-80". Le premier AIP devrait être installé sur le sous-marin "Cosme Garcia" en mars 2021.
À mon avis, l'inconvénient de l'installation espagnole est qu'en plus de l'oxygène cryogénique, des conteneurs pour le bioéthanol doivent également être placés à bord, ce qui présente un certain nombre d'inconvénients par rapport au carburant commun OTTO-2.
1. Le bioéthanol (alcool technique) est 34 % moins énergivore que le carburant diesel. Et cela détermine la puissance de la télécommande, la portée de croisière du sous-marin et les volumes de stockage.
2. L'éthanol est hygroscopique et hautement corrosif. Et tout autour - "de l'eau et du fer".
3. Quand 1 litre de bioéthanol est brûlé, la même quantité de CO est libérée2que le volume de carburant brûlé. Par conséquent, il sera notable de « bouillonner » une telle attitude.
4. Le bioéthanol a un indice d'octane de 105. Pour cette raison, il ne peut pas être versé dans le réservoir du générateur diesel, car la détonation fera exploser le moteur en boulons et écrous.
Par conséquent, il est toujours préférable de VNEU basé sur le reformage du carburant diesel. Les réservoirs de carburant DPL sont très volumineux et ne dépendent en aucun cas de la disponibilité de réservoirs supplémentaires pour l'alcool industriel pour le fonctionnement de l'usine « bioéthanol ». De plus, un seul carburant OTTO-2 sera toujours en abondance dans n'importe quelle base ou base navale. Il peut même être obtenu en mer à partir de n'importe quel navire, ce qui ne peut pas être dit de l'alcool, bien que technique. Et les volumes libérés (en option) peuvent être donnés pour le placement d'oxygène. Et ainsi augmenter le temps et la portée de la plongée sous-marine.
Encore une question: le LIAB est-il alors vraiment nécessaire ? Réponse: certainement nécessaire ! Bien qu'ils soient chers et de très haute technologie, ils craignent les dommages mécaniques, dans lesquels ils sont dangereux au feu, néanmoins, ils sont plus légers, peuvent prendre n'importe quelle forme (conforme), au moins 2 à 4 fois (par rapport au plomb-zinc batteries à l'acide) ont une plus grande capacité d'électricité stockée. Et c'est leur principal avantage.
Mais alors pourquoi un tel bateau transportant du LIAB, une sorte de VNEU ?
Une centrale anaérobie est nécessaire afin de ne pas "décoller" le dispositif de moteur diesel sous-marin (RDP) à la surface de la mer, afin de lancer ou de démarrer un générateur diesel pour tasser la charge de la batterie. Dès que cela se produit, deux ou trois signes démasquant le bateau apparaîtront immédiatement: un disjoncteur à la surface de l'eau depuis le puits RDP et la visibilité radar/TLV/IR de ce dispositif rétractable. Et la visibilité visuelle (optique) du sous-marin lui-même, "suspendu" sous le RDP, même depuis l'espace, sera importante. Et si les gaz d'échappement d'un moteur diesel en fonctionnement (bien que par l'eau) dans l'atmosphère, alors l'analyseur de gaz de l'avion BPA (PLO) pourra enregistrer le fait qu'un sous-marin se trouve dans la zone. C'est arrivé plus d'une fois.
Et plus loin. Peu importe à quel point un générateur diesel ou diesel fonctionne silencieusement dans un compartiment sous-marin, il peut toujours être entendu par les oreilles sensibles des forces et des moyens de l'OLP ennemie.
Tous ces inconvénients peuvent être évités par l'utilisation conjointe d'AB et de VNEU. Par conséquent, l'utilisation conjointe de VNEU et de dispositifs de stockage de supercapacité d'énergie électrique, tels que les batteries au magnésium, au silicium-métal ou au soufre, dont la capacité devrait être 5 à 10 fois (!) supérieure à celle du LIAB, sera très prometteur. Et il me semble que les scientifiques et les concepteurs ont déjà pris en compte cette circonstance lors de l'élaboration de projets de nouveaux sous-marins.
Ainsi, par exemple, on a appris qu'après l'achèvement de la construction d'une série de sous-marins du type "Soryu", les Japonais commenceraient la conception et la R&D du sous-marin de prochaine génération. Récemment, les médias ont rapporté qu'il s'agirait d'un sous-marin de type 29SS. Il sera équipé d'un seul moteur Stirling (tous modes) de conception améliorée et probablement d'un LIAB de grande capacité. Et ce travail, en collaboration avec des scientifiques américains, est mené depuis 2012. Le nouveau moteur aura de l'azote comme fluide de travail, tandis que de l'hélium sur les voitures suédoises.
Les analystes militaires pensent que le nouveau navire, en termes généraux, conservera la forme très réussie élaborée sur le sous-marin de la classe Soryu. Dans le même temps, il est prévu de réduire considérablement la taille et de donner une forme plus profilée à la "voile" (la clôture des dispositifs rétractables). Les gouvernails d'étrave horizontaux seront déplacés vers l'étrave de la coque du bateau. Cela réduira la résistance hydrodynamique et le niveau de bruit intrinsèque lorsque l'eau s'écoule autour de la coque du sous-marin à des vitesses sous-marines élevées. L'unité de propulsion du sous-marin subira également des changements. L'hélice à pas fixe sera remplacée par un jet d'eau. Selon les experts, l'armement du sous-marin ne subira pas de changements significatifs. Comme auparavant, le bateau conservera six tubes lance-torpilles de 533 mm pour tirer des torpilles lourdes ("Type 89"), des torpilles anti-sous-marines et des missiles de croisière de la classe sous-Harpoon, ainsi que pour poser des champs de mines. Le total des munitions à bord du sous-marin sera de 30 à 32 unités. Dans le même temps, sa charge typique (6 nouveaux missiles anti-navires, 8 torpilles type 80 PLO, 8 torpilles lourdes type 89, automoteurs GPA et véhicules de guerre électronique) sera apparemment conservée. De plus, il est supposé que les nouveaux bateaux auront une protection anti-sous-marine active (PTZ), éventuellement une défense aérienne, lancée à partir d'un tube lance-torpilles.
Les travaux de création d'un nouveau sous-marin sont prévus dans les termes suivants: R&D sur la période de 2025 à 2028, la construction et la mise en service du premier bâtiment sous-marin du projet 29SS sont attendues en 2031.
Selon des experts étrangers, les États des océans Indien et Pacifique auront bientôt besoin de moderniser et de renouveler leurs flottes. Y compris les forces sous-marines. Pour la période allant jusqu'en 2050, les besoins en sous-marins seront d'environ 300 unités. Aucun des acheteurs potentiels n'achètera de bateaux non équipés de VNEU. En témoignent de manière convaincante les appels d'offres pour l'achat de sous-marins détenus par l'Inde et l'Australie. L'Inde a acheté des sous-marins nucléaires français de classe Scorpen et Kanbera a choisi des sous-marins nucléaires japonais de classe Soryu pour sa flotte. Et ce n'est pas un hasard. Ces deux types de bateaux ont VNEU, qui garantit qu'ils restent sous l'eau sans faire surface jusqu'à 2-3 semaines (15-18 jours). Le Japon possède actuellement onze sous-marins nucléaires. La Corée du Sud construit son sous-marin de type K-III avec des batteries lithium-ion.
Malheureusement, nous ne pouvons toujours pas nous vanter d'avoir réussi à créer des sous-marins armés de systèmes de propulsion non nucléaires indépendants de l'air. Bien que des travaux dans ce sens aient été effectués, il semblait que le succès n'était pas loin. Il reste à espérer que les spécialistes du CDB MT "Malakhit", du CDB MT "Rubin", de la FSUE "Krylovsky State Scientific Center", de l'Institut central de recherche scientifique "SET" seront encore en mesure de créer dans un avenir proche une Russie indépendante de l'air moteur pour sous-marins non nucléaires, similaire ou meilleur que les analogues étrangers. Cela augmentera significativement la préparation au combat des forces navales, renforcera nos positions dans l'exportation de sous-marins aux acheteurs traditionnels et contribuera à la conquête de nouveaux marchés pour l'approvisionnement de nos produits navals.
