« Deux bateaux diesel-électriques du projet 677 Lada seront remis à la flotte russe en 2018-2019. Les prochains bateaux seront construits selon le nouveau projet Kalina. Le projet Kalina, développé par le Rubin Central Design Bureau de MT, est déjà en place, mais il n'a pas encore été approuvé et convenu avec le ministère de la Défense. Les principales caractéristiques de ce projet seront une centrale électrique anaérobie standard (indépendante de l'air) »(RIA Novosti).
« Non approuvé » et « non convenu » signifie qu'il n'y a pas de date limite.
Une longue et infructueuse épopée avec la création d'un sous-marin diesel-électrique domestique avec une installation indépendante de l'air (VNEU) suggère une pensée simple: est-ce vraiment nécessaire ?
Premièrement, cela ne fonctionne pas.
Deuxièmement, quel est le besoin de bateaux équipés de VNEU pour la flotte russe ?
Quant au premier point, il y a objectivement en Russie un manque de base technologique pour la production de centrales anaérobies (bien sûr, en présence d'une masse de brevets et d'idées). Avez-vous beaucoup entendu parler des piles à combustible domestiques? Des tentatives ont été faites à plusieurs reprises. En 2005, grâce aux efforts de l'Académie des sciences de Russie et de Norilsk Nickel, la National Innovative Company New Energy Projects (NIK NEP) dans le domaine de l'hydrogène énergie et des piles à combustible a été rapidement liquidée (dans le cadre de la décision de Norilsk Nickel se débarrasser d'actifs non rentables).
La centrale électrique est l'élément le plus complexe qui détermine les paramètres de tout système. Le seul produit russe compétitif dans le domaine des centrales navales est le réacteur nucléaire. Mais nous en reparlerons un peu plus tard.
Aujourd'hui, l'émergence des générateurs électrochimiques de fabrication russe ressemble à de la science-fiction. Le moteur Stirling, de conception moins complexe, a ses propres problèmes (refroidissement, oxygène liquide), tout en créant objectivement un niveau sonore quatre fois supérieur à l'ECH.
Il n'existe pas non plus d'analogue domestique d'une unité de turbine à vapeur à cycle fermé (PTUZt) du type français MESMA. De plus, un tel moteur n'est pas la meilleure solution; PTUZts fournit la moitié de la plage de déplacement par rapport à ECH.
Avoir besoin?
Des sous-marins diesel-électriques flottent à la surface tous les 2-3 jours pour recharger les batteries. Il vaut mieux refuser l'utilisation d'un tuba (RDP, pour faire fonctionner un moteur diesel à la profondeur du périscope) en conditions de combat. Le bateau devient impuissant; à cause du rugissement des moteurs diesel, elle n'entend rien, mais tout le monde peut l'entendre.
L'idée d'équiper les sous-marins diesel-électriques d'une centrale hybride (diesel + centrale anaérobie auxiliaire), qui pourra prolonger l'immersion, n'est pas née aujourd'hui. Les premiers échantillons expérimentaux (par exemple, le projet soviétique A615, 12 bateaux ont été construits) utilisaient une centrale diesel à cycle fermé avec de l'oxygène liquéfié et un absorbeur de dioxyde de carbone. La pratique a montré un risque d'incendie élevé d'une telle solution.
Les sous-marins modernes non nucléaires utilisent des VNEU beaucoup moins puissants, mais plus sûrs, dont des exemples ont été discutés ci-dessus. Stirling, EHG ou PTUZts.
Avec une consommation économique de compositions chimiques et d'agents oxydants, ils sont capables de rester en permanence sous l'eau pendant 2-3 semaines. Dans ce cas, le bateau ne repose pas sur le sol, mais peut se déplacer en continu à 5 nœuds. Du point de vue des spécialistes, cela suffit amplement pour patrouiller secrètement dans la case indiquée et "se faufiler" vers les navires ennemis passant par la position.
Le principal problème est le coût. Une analyse comparative des sous-marins étrangers montre qu'un sous-marin moderne avec VNEU coûte à la marine un prix de 500 à 600 millions d'euros l'unité.
Comme le montre la pratique mondiale, pour environ le même montant, vous pouvez construire un bateau, capable de rester sous l'eau non pas 2-3 semaines, mais quelques mois. Dans le même temps, elle n'a pas besoin de ramper dans un coup de 5 nœuds, économisant ainsi l'oxydant.
Une vitesse opérationnelle de 20 nœuds pour la majeure partie du trek. Déploiement secret n'importe où dans l'océan. Manœuvre et escorte illimitées des équipes de grève des navires.
C'est Rubis. Une série de six sous-marins nucléaires français devenus les plus petits sous-marins nucléaires du monde. Avec une longueur de coque de 74 mètres, leur déplacement en surface n'est que de 2400 tonnes (sous l'eau - 2600 tonnes).
Selon les données officielles, le bébé "Rube" s'est avéré être six fois moins cher que le "Seawolf" américain (350 millions de dollars au prix des années 1980). Même corrigé de l'inflation, le coût actuel d'un tel bateau peut être comparé aux sous-marins nucléaires les plus "avancés" d'Europe et d'Extrême-Orient. Contrat germano-turc - 3,5 milliards d'euros pour six sous-marins avec ECH; Japon - 537 millions de dollars pour le sous-marin Soryu avec un moteur Stirling plus simple et moins cher.
"Ruby", ce vaisseau miniature à propulsion nucléaire, n'est pas un super-héros capable d'écraser qui que ce soit et de régner en maître dans les profondeurs de la mer. L'un des nombreux types de sous-marins nucléaires de troisième génération avec un ensemble modeste de caractéristiques. Mais même avec leurs compromis "Rubin" est au-dessus de tout "moteur diesel" avec un VNEU auxiliaire en termes de capacités de combat.
Tout comme les navires de surface à moteur thermique (diesel - KTU - GTU) sont absolument supérieurs aux véhicules marins avec des sources d'énergie alternatives (éolien, panneaux solaires, etc.). Des demi-mesures trop faibles et peu fiables, incapables de fournir une production à long terme et fiable de la quantité d'énergie requise.
Les moteurs diesel ne fonctionnent pas sous l'eau. La seule source capable de fournir un niveau d'approvisionnement énergétique comparable était et reste un réacteur nucléaire.
Furtif
Comme toute solution technique, VNEU a ses avantages et ses inconvénients. L'un des principaux "avantages" du mouvement sous l'eau en utilisant Stirling et ECH est appelé la furtivité accrue du bateau. Le paramètre dont tout dépend.
Tout d'abord, des dimensions plus petites, et, par conséquent, une surface mouillée plus petite et moins de bruit hydrodynamique lors de la conduite. Dictée par la plus petite taille des sous-marins non nucléaires.
Mais, comme mentionné ci-dessus, le navire à propulsion nucléaire Ryubi diffère peu en taille du sous-marin diesel-électrique. La longueur du sous-marin nucléaire français est identique à celle du Varshavyanka. De plus, la largeur de la coque « Ryubi » est inférieure de deux mètres.
Cependant, la source de bruit la plus notable (surtout à basse vitesse) est le système de propulsion. Les sous-marins non nucléaires sont dépourvus de pompes bourdonnantes qui assurent la circulation du fluide caloporteur dans le réacteur. Ils n'ont pas de turbo-réducteurs et de puissantes machines frigorifiques - seulement des batteries silencieuses. L'installation indépendante de l'air ne crée pas de bruit ni de vibrations notables pendant le fonctionnement.
Tout cela, bien sûr, est vrai: un sous-marin diesel-électrique rampant dans les profondeurs est plus silencieux que le navire à propulsion nucléaire le plus silencieux. Avec un amendement: il s'agit d'une technique différente pour résoudre différents problèmes. A quoi sert le haut secret du sous-marin nucléaire, s'il est tout simplement incapable de traverser l'océan en position immergée ? Tout aussi incapable d'accompagner une escadre (AUG ou KUG) croisant à 18-20 nœuds.
Deux types d'équipements différents.
Le choix dépend du concept d'utilisation de la Marine. Malgré les avantages évidents des sous-marins diesel-électriques (secret accru des « trous noirs », coût relativement bas), les États-Unis ont cessé de construire des sous-marins à moteur diesel il y a 60 ans. À leur avis, ils n'ont personne pour défendre la côte. Toutes les hostilités se déroulent dans des théâtres maritimes éloignés dans les eaux européennes, en Asie et en Extrême-Orient. Là, où seuls les sous-marins nucléaires peuvent atteindre à temps (sans perdre la furtivité et ne jamais remonter à la surface).
Un avis similaire est partagé par le Royaume-Uni, où les derniers sous-marins diesel-électriques ont été mis hors service en 1994. Actuellement, la flotte de sous-marins britanniques est entièrement constituée de navires à propulsion nucléaire (11 unités en service).
Le bruit est l'un des facteurs de démasquage de la guerre sous-marine.
Une autre méthode de détection prometteuse implique la traînée de chaleur du sous-marin. Un sous-marin avec un réacteur d'une puissance thermique de 190 MW donne à l'eau de mer 45 millions de calories par seconde. Cela augmente la température de l'eau à proximité immédiate du sous-marin de 0,2°C. Différence de température suffisante pour attirer l'attention des caméras thermiques sensibles.
Le sous-marin suédois de type "Gotland" opère avec des capacités d'un ordre différent. Deux machines "Stirling" génèrent une puissance utile de 150 kW sous l'eau, compte tenu du rendement, la puissance thermique des machines sera de 230 … 250 kW.
190 et 0,25 mégawatts. Vous avez encore des doutes ?
C'est vrai, la comparaison est incorrecte. Le lancement du réacteur du bateau à pleine puissance n'est possible que dans des circonstances exceptionnelles. À basse vitesse (5 nœuds), les sous-marins nucléaires utilisent quelques pour cent de la puissance nominale du réacteur. Ainsi, le 667BDR stratégique suffit à 20% de la puissance du réacteur, et à un seul côté (18% - limitation automatique du système de contrôle et de protection du réacteur Brig-M). Le réacteur de l'autre côté est maintenu dans un état « froid ».
Total: des deux réacteurs nucléaires, un seul est utilisé (90 MW), à la puissance minimale (environ 20 %).
A l'avenir, l'essentiel de ces mégawatts sera « perdu » sur la turbine. Les joules de chaleur sont convertis en joules de travail utile. Un sous-marin porteur de missiles d'une hauteur d'un immeuble de 7 étages est mis en mouvement. La vapeur surchauffée (300°) à la sortie de la turbine se transforme en "eau bouillante" à 100 degrés, qui est envoyée au condenseur. Là, il refroidit, mais pas au zéro absolu, mais seulement à 50 ° C. C'est cette différence de température qui doit être « dispersée » dans l'espace extérieur.
En pratique, la trace thermique d'un sous-marin est déterminée non par les émissions thermiques du moteur, mais par le mélange des couches d'eau lors du passage du sous-marin. En ce sens, les sous-marins nucléaires ont même des avantages par rapport aux sous-marins non nucléaires. La forme de leur coque est idéalement adaptée aux mouvements sous-marins, tandis que la plupart des "diesel" sont obligés d'avoir des contours "de surface" prononcés (où ils passent la moitié de leur temps).
conclusions
Parmi les pays d'exploitation de sous-marins dotés d'un moteur indépendant de l'air figurent Israël (type "Dolphin"), la Suède ("Gotland" et le projet A26), la Grèce, l'Italie, la Turquie, la Corée du Sud et le Portugal (sous-marin allemand de type 214), le Japon (tapez « Soryu »), Brésil, Malaisie, Chili (français« Scorpen »). Il est à noter que les Français eux-mêmes, qui construisent d'excellents sous-marins non nucléaires pour d'autres pays, ont complètement abandonné les sous-marins non nucléaires au profit de navires à propulsion nucléaire (10 unités).
La forte demande de sous-marins à propulsion anaérobie est formée par les pays qui souhaitent disposer d'une flotte moderne et efficace, mais n'ont pas la capacité de construire et d'exploiter des sous-marins nucléaires.
Un bateau nucléaire n'est pas qu'un navire. C'est l'industrie nucléaire qui l'accompagne, les technologies de recharge des réacteurs nucléaires, de déchargement et de stockage du combustible usé. Infrastructure de base avec des mesures spéciales de sécurité et de contrôle.
La Russie, les États-Unis, la Chine, la France et la Grande-Bretagne ont accumulé ces technologies pendant des décennies. Le reste devrait tout recommencer. Ainsi, pour la Grèce, la Malaisie et la Turquie, l'illusion de choisir entre un sous-marin nucléaire et un moteur diesel avec un VNEU auxiliaire (au prix d'un navire à propulsion nucléaire) a la seule solution. Flotte de sous-marins non nucléaires.
En Russie, tout est différent.
En 2017, la marine comptait 48 sous-marins nucléaires et 24 sous-marins diesel-électriques, incl. six nouveaux "Varshavyankas" avec un système de sonar mis à jour et des missiles de croisière "Caliber".
Les «requins» atomiques sont conçus pour opérer n'importe où dans les océans. Le diesel-électrique "Varshavyanka" est une solution rationnelle pour la zone maritime proche. Pour les actions dans les zones auxquelles ces sous-marins sont destinés, la présence de VNEU importe peu. Se déplaçant sous l'eau à la vitesse nodale la plus lente, 3-5, "Varshavyanka" rampera sur la mer Noire (de la Crimée à la côte de la Turquie) en une seule journée. Et il le fera le plus discrètement possible, contrairement à Stirling. Les batteries ne génèrent aucun bruit.
Le choix entre un sous-marin coûteux à propulsion anaérobie et un sous-marin à propulsion nucléaire miniature (comme le "Rube" français) importe peu pour la Russie. Dans les réalités existantes et le concept actuel de l'utilisation de la Marine, il n'y a tout simplement pas de place pour eux.
