Flotte diesel. La Marine doit apprendre à commander des navires peu coûteux mais efficaces

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Anonim
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L'Union soviétique a été le premier pays au monde à commencer la production en série de navires de guerre avec des centrales électriques principales à turbine à gaz - BOD (maintenant classé comme TFR dans la marine russe, et comme destroyers dans la marine indienne) du projet 61, le célèbre "chanteur frégates". Cet événement marqua une révolution dans la création des centrales navales. La centrale électrique principale à turbine à gaz avait tellement d'avantages par rapport à la turbine à vapeur qu'elle est devenue la norme dans la conception des navires de guerre pendant de nombreuses années. Au fur et à mesure que les turbines à gaz embarquées sont devenues de plus en plus sophistiquées et puissantes, elles ont été installées sur des navires de surface de plus en plus grands. À l'heure actuelle, des centrales à turbine à gaz sont installées sur des navires tels que l'UDC de classe America, dont le déplacement dépasse 40 000 tonnes, et des porte-avions du même déplacement, projet 71000E Vikrant, de construction indienne.

Malheureusement, ils n'ont pas pu conserver le championnat en URSS. Si les Américains à la fin des années 60 venaient à une seule famille de turbines unifiées basées sur la General Electric LM2500 GTE, alors en URSS, ils continuèrent à concevoir différentes turbines pour la postcombustion et le progrès économique, et de projet en projet, il pourrait y avoir différents GTE aux mêmes fins.

Pire encore, si les Américains sur tous les nouveaux navires, à l'exception des plus grandes centrales électriques à turbine à gaz installées (à l'exception de l'UDC), une série de destroyers à turbine à vapeur du projet 956 a été construite en URSS.

L'URSS a agi de manière extrêmement irrationnelle, comme si les dirigeants chargés de la politique technique de la Marine n'avaient pas de stratégie claire, ou n'avaient aucun pouvoir. Naturellement, cela a donné lieu à des dépenses inutiles et inutiles, qui ont gravement paralysé l'économie soviétique, qui était faible par rapport à l'américaine. Comme l'ont montré les années suivantes, cette approche s'est malheureusement avérée être la norme et non une anomalie.

La poursuite de systèmes techniquement complexes, qui est le « fléau » de la Marine depuis l'époque de D. F. Ustinov, n'est pas devenu obsolète à ce jour et continue de dominer l'esprit des chefs de marine et des "commandants" de l'industrie. Hélas, dans les conditions d'une économie à peine en croissance, cette approche ne fonctionne pas.

Cela fonctionne tout à fait différemment.

Environ après le début des années 80 du XXe siècle, deux révolutions successives dans la création de la centrale électrique ont eu lieu dans les flottes occidentales. Certes, ils n'étaient pas tant technologiques que d'ingénierie. Les fabricants étrangers de moteurs diesel ont amené leurs produits à un tel niveau de densité de puissance, d'efficacité énergétique et de fiabilité qu'il est devenu possible de créer des navires de guerre assez grands avec des centrales entièrement diesel.

Au départ, il s'agissait de plusieurs moteurs diesel, réunis, par l'intermédiaire d'une boîte de vitesses fonctionnant sur une ligne d'arbre. En Occident, ce schéma s'appelait CODAD - Coworking diesel et diesel. Avec ce schéma, un ou deux moteurs diesel étaient utilisés pour rouler en mode économique, et le deuxième moteur diesel (ou une paire) était connecté lorsqu'il était nécessaire d'atteindre des vitesses élevées proches du maximum.

Je dois dire que techniquement, il n'y avait rien de nouveau dans ce schéma - les navires diesel se sont battus avec beaucoup de succès pendant la Seconde Guerre mondiale. L'approche était nouvelle - désormais, des moteurs diesel étaient massivement installés sur des navires de guerre assez gros, sur ceux qui auparavant auraient été nécessairement équipés de turbines, et pouvaient en même temps offrir à la fois une bonne vitesse et un niveau de confort acceptable pour l'équipage, tout en réduire les coûts de construction et d'exploitation des navires. En effet, autrefois, les moteurs diesel étaient installés soit sur certains petits navires de guerre et bateaux, soit, exceptionnellement, sur les Deutschlands allemands, mais c'était une exception à toutes les règles, et, du point de vue de l'habitabilité de l'équipage, c'était une mauvaise exception.

Les centrales électriques combinées, composées de moteurs diesel pour un fonctionnement économique et d'une turbine à gaz pour la grande vitesse (CODAG - Coworking diesel et gaz), sont également devenues un phénomène de masse.

La deuxième révolution, qui s'est produite beaucoup plus tard, a été l'émergence de centrales électriques intégrées suffisamment puissantes et compactes, dans lesquelles à la fois des générateurs diesel et des turbines produisent de l'électricité pour les moteurs électriques de propulsion, et ces derniers entraînent le navire. Ainsi, sur le nouveau destroyer Type 45 de la marine britannique, c'est une installation diesel-électrique qui sert de système assurant le progrès économique. Des turbines à gaz avec générateurs sont utilisées pour atteindre le mode de mouvement à grande vitesse, et la puissance maximale des deux moteurs électriques en marche est de 20 mégawatts chacun. Il s'agit d'un système innovant et, apparemment, l'avenir appartient à de telles centrales, car elles n'ont pas d'exigences strictes pour le placement des moteurs par rapport aux lignes d'arbres - les générateurs diesel et les générateurs à turbine peuvent être installés dans n'importe quel endroit approprié.

Lorsqu'au début des années 2000, de l'argent a commencé à être alloué en Russie pour la construction de navires de guerre, il semblait que la tendance mondiale allait se poursuivre ici. Les moteurs diesel, les moteurs diesel à turbines, puis, peut-être, la propulsion électrique, pour lesquels il y a eu et sont d'assez bons développements. La corvette du projet 20380 a reçu deux unités diesel-diesel DDA 12000 (CODOD), composées de deux moteurs diesel de l'usine de Kolomna de 6000 ch chacun. chacun travaillant sur une boîte de vitesses commune.

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La frégate du projet 22350 a reçu deux unités de turbine à gaz diesel d'une turbine à gaz et d'un moteur diesel.

D'autres événements sont connus - ayant reçu l'argent, la Marine n'a pas pu le maîtriser. Premièrement, il y a eu de sérieux retards dans la livraison de la frégate de plomb 22350, les corvettes 20380 ont été achevées dans un délai inimaginable, avec des ajustements constants du projet, le "tilt" de Serdyukov a commencé dans l'achat de composants importés, Maidan-2014, les sanctions pour la Crimée, une baisse des prix du pétrole, qui, comme d'habitude, s'est soudainement ouverte à toute la crise de la production de moteurs et d'engrenages chez PJSC "Zvezda" à Saint-Pétersbourg, etc. Heureusement, la flotte a réussi à recevoir de l'Ukraine trois centrales électriques pour les frégates du projet 11356, qui « couvraient » la flotte de la mer Noire …

La nouvelle réalité, dans laquelle se trouvaient la marine et l'industrie de la construction navale, a poussé l'industrie nationale à commencer à développer et à produire ses propres turbines à gaz, et à déployer (malheureusement, jusqu'à présent sans succès) la production de boîtes de vitesses dans les installations de PJSC "Zvezda ". Malheureusement, ce furent les dernières décisions sensées en termes de fourniture de centrales électriques aux navires.

Il semblerait qu'après avoir épuisé les moteurs diesel de l'usine de Kolomna et de nombreux exemples étrangers de navires entièrement diesel à succès, il soit possible pendant un certain temps de "fermer le problème" avec la centrale, en forçant de toutes les manières possibles le production d'unités DDA 12000, mais avec des retards réducteurs, et "reconstruire" l'architecture des navires qui les entourent. Plus tard, à l'avenir, lorsque les turbines et les boîtes de vitesses domestiques seraient prêtes à être produites, elles pourraient être utilisées sur de grands navires de guerre coûteux, ce qui, dans les réalités économiques de la Fédération de Russie, ne peut pas être grand-chose, mais des patrouilleurs massifs, des corvettes, léger pour équiper les frégates de moteurs diesel. De plus, de gros volumes de leurs achats garantiraient que le constructeur - Kolomensky Zavod - avait non seulement un intérêt théorique à créer de nouveaux moteurs diesel et à améliorer les anciens, mais aussi une réelle opportunité de le faire. Tout, cependant, s'est déroulé différemment.

Puis la partie sombre de l'histoire commence.

Se retrouver dans une situation où des ruptures de chaînes technologiques (arrêt des approvisionnements depuis l'Ukraine, interdiction de fourniture de moteurs diesel MTU importés à la Russie pour les corvettes du projet 20385 et MRK du projet 21361) coïncidaient avec une crise économique provoquée par une baisse des prix du pétrole, la marine et le ministère de la Défense dans son ensemble, dans les questions liées à la construction navale et à la fourniture de navires de centrales électriques, ils ont continué à se comporter comme s'il n'y avait aucun problème ni avec la fourniture d'équipements ni avec l'argent.

Tout d'abord, il a été annoncé que la construction d'une série de navires du projet 22350 était terminée au profit d'un navire plus puissant et plus grand, qui ne sera créé qu'à l'avenir selon le projet désormais connu sous le nom de 22350M. D'une part, c'est bien - de tels navires au combat peuvent faire bien plus que les frégates les plus high-tech, comme la 22350. Mais d'un autre côté, s'il n'y a même pas de projet pour un tel navire, il y a que des dessins approximatifs qui ne correspondront certainement pas à la réalité. L'idée exprimée par les représentants de la Marine que la pose de nouveaux navires peut commencer en 2020 est trop optimiste et, apparemment, profondément erronée. Et ce malgré le fait qu'au prix de super-efforts, il a été possible d'établir, bien qu'une production lente, mais toujours fonctionnelle, de boîtes de vitesses pour ces navires !

Deuxièmement, la construction d'une série de navires du projet 20380 a été arrêtée et, par conséquent, le programme de production de moteurs diesel marins au Kolomensky Zavod a été considérablement réduit. La dernière des corvettes sera mise en service vers 2021. Au lieu d'une corvette plus ou moins élaborée du projet 20380, les travaux ont commencé sur le navire (je ne peux pas l'appeler une corvette) du projet 20386 - un navire extrêmement complexe techniquement, très coûteux, faiblement armé et structurellement infructueux, construit sur un concept complètement ridicule d'utilisation au combat (un navire de la zone proche de la mer, prétendument capable d'effectuer « occasionnellement » des tâches à distance - quoi que cela signifie), avec un grand nombre de solutions techniques extrêmement risquées, et des armes inférieures en puissance à leur prédécesseur, la corvette du projet 20385, et très sérieusement inférieur.

Analyser ce projet a déjà été réalisée, et plus en détail, nous nous limiterons ici aux questions liées à sa centrale électrique. Sur le projet 20386, une centrale à turbine à gaz à propulsion électrique partielle a été utilisée. Deux turbines à gaz, fonctionnant via une boîte de vitesses sur les arbres de transmission, assurent un fonctionnement à grande vitesse, des moteurs électriques de propulsion et des générateurs diesel - un progrès économique. Les moteurs électriques de déplacement fonctionnent sur le même réducteur que les turbines, ce qui détermine la caractéristique « partielle ». Une telle installation elle-même est plusieurs fois plus chère que les quatre moteurs diesel et boîtes de vitesses Kolomna utilisés sur les corvettes des projets 20380 et 20385, et le cycle de vie d'un tel navire est plusieurs fois plus coûteux en raison de la consommation de carburant plus élevée des turbines et plus réparations coûteuses d'une telle centrale électrique. Mais la Marine n'a été arrêtée ni par ces considérations ni par les risques techniques (par exemple, la boîte de vitesses du modèle 6RP n'est toujours pas prête, une estimation optimiste de la date de réception de la première centrale électrique du navire est 2020. Au mieux).

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La Marine n'a pas été arrêtée par le fait que le Kolomensky Zavod, voyant un tel lancer, au mieux, continuera à traiter la production de moteurs pour la Marine comme quelque chose de profondément secondaire, par rapport à la production de moteurs pour les chemins de fer (à un certain moment, la flotte peut découvrir que personne ne veut le rencontrer en quoi que ce soit, même pour des promesses d'argent).

De plus. Les livraisons à la flotte de divers moteurs diesel de la famille D49, utilisés à la fois dans la centrale électrique de la corvette 20380 et de la frégate 22350, accéléreraient la création à l'usine de Kolomna d'une famille de moteurs diesel d'une génération fondamentalement nouvelle - D500. Et cela ouvrirait des perspectives complètement différentes pour la Marine, car le diesel 20 cylindres le plus puissant de la famille a une puissance estimée à 10 000 ch. Quatre de ces moteurs diesel permettent d'assembler une centrale électrique suffisante pour un navire de guerre à grande vitesse d'un déplacement de 4 000 tonnes, alors que le cycle de vie d'une telle installation est bien moins cher que celui de n'importe quelle turbine à gaz imaginable.

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Est-ce important dans un environnement où le financement budgétaire diminuera continuellement ? Une question rhétorique, n'est-ce pas ?

Faisons une réservation. La Marine a encore sucré la pilule de Kolomna.

En 2014, a commencé la pose des navires dits patrouilleurs du projet 22160. Et ces navires ont finalement reçu des moteurs diesel Kolomna. Certes, l'histoire avec eux a l'air étrange et sent mauvais - d'une part, les navires se sont avérés clairement inutiles et inutilisables pour l'usage auquel ils étaient destinés. Il est bien évident que chaque rouble dépensé pour eux a été gaspillé (et c'est, selon les experts, exprimé dans des conversations privées, environ soixante-dix milliards de roubles en prix 2014 pour une série de six navires / Cependant, ces données peuvent s'avérer pas tout à fait exact). D'un autre côté, chaque navire a deux moteurs (la corvette 20380 en a quatre), ce qui rend également l'affaire moins rentable pour Kolomna. En effet, la Marine parvient à faire perdre tout le monde - elle-même et le pays dans son ensemble, et les fournisseurs. Zelenodolsk a gagné, mais il pourrait commander quelque chose de plus utile !

Par exemple, au lieu d'une 20386 et six 22160, il serait possible de commander cinq corvettes 20380 pour environ le même prix, de plus, ce serait suffisant pour une petite modernisation. La flotte recevrait cinq navires plus ou moins utiles au lieu de six absolument inutiles et une cale de halage occupée, Kolomna recevrait une commande de vingt moteurs diesel, pas douze, la capacité de combat de la Marine augmenterait, mais…

En général, la « tendance » est négative. De nouveaux navires de guerre à moteurs diesel ne sont pas construits ou commandés, et nous n'avons pas de projets purement turbines, et quand ils seront inconnus, à l'exception du navire catastrophe du projet 20386, dont les principaux mérites épuisaient le budget beaucoup d'argent et "tuer" le programme de construction de navires normaux et à part entière de la zone maritime proche. Et dont, on le constate, il est encore fort possible que cela ne fonctionne pas. Les risques du projet sont trop grands.

Pour contraster avec notre sombre réalité, réfléchissez à l'impact de l'avènement de moteurs diesel compacts, puissants et fiables sur la construction navale mondiale. Le format de l'article ne prévoit pas l'analyse de tout ce qui se construit et se projette dans le monde, nous nous limiterons donc à quelques exemples.

À la fin des années quatre-vingt du siècle dernier, il est devenu clair pour les Français que les tensions dans le monde allaient sérieusement s'apaiser dans les années à venir. Par conséquent, pour mettre à jour la marine française, de nouvelles frégates ont été commandées, d'une capacité limitée pour la guerre à grande échelle, mais bien adaptées aux tâches de temps de paix dans les anciennes colonies françaises. Il s'agit d'une série de frégates "Lafayette".

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D'une part, le navire a reçu une coque et une superstructure discrètes, avec une part record de solutions utilisant une technologie furtive, une électronique de contrôle avancée et des armes électroniques et radiotechniques modernes. D'autre part, au lieu d'un système de missiles antiaériens à part entière, il lui restait simplement de l'espace et la centrale électrique du navire était réalisée sous la forme d'un moteur purement diesel. Le projet s'est avéré être un succès, peu coûteux, et toute la série Lafayette construite pour la France est toujours en service, trois autres navires ont été commandés et achetés par l'Arabie saoudite, et Singapour et Taïwan ont construit plusieurs analogues pour eux-mêmes, en s'appuyant sur des technologies et des composants français..

De tels navires sont tout à fait une solution pour les situations où une présence navale est nécessaire, et le budget est limité. Ils ont des armes faibles, mais, comme mentionné, il est assez facile de constituer leur liste. D'autre part, même si les navires étaient équipés de systèmes de défense aérienne à part entière, le Client économiserait encore beaucoup sur une centrale diesel bon marché et un coût moindre du cycle de vie du navire. Bien sûr, les moteurs diesel ont été massivement utilisés sur les navires de guerre et autres classes qui ont été construits dans le monde dans ces années-là, mais Lafayette est une frégate d'un déplacement de 3 600 tonnes, un navire de haute mer avec une excellente navigabilité, une autonomie de 50 jours et un autonomie de croisière allant jusqu'à 9 000 milles marins.

L'exemple s'est avéré contagieux.

La Chine, qui depuis les années soixante pratiquait la construction de navires de guerre diesel (non pas à cause d'une bonne durée de vie, mais de l'incapacité de produire une centrale électrique d'un type différent) d'un petit déplacement, jusqu'à 2500 tonnes, à la fin des années nonante, a commencé pour créer son "Lafayette" - un navire aux dimensions comparables et équipé des mêmes moteurs diesel que le "ancêtre" français et d'une large gamme d'équipements français.

Au début des années 2000, le navire est entré en production en série sous le nom de "Type 054". Deux navires ont été construits. Un peu plus tard, cependant, le projet a été amélioré - la défense aérienne a été renforcée, les armes électroniques ont été mises à jour, l'efficacité au combat a été considérablement augmentée et les moteurs diesel français ont été remplacés par des moteurs sous licence avec les mêmes paramètres. Aujourd'hui la frégate "type 054A" est le principal navire chinois de la zone de haute mer. D'un déplacement de 4000 tonnes, ce navire est un « camarade de classe » de notre projet 11356, construit pour la Marine en triple exemplaire. Mais si nous ne pouvons pas construire de tels navires (après la rupture avec l'Ukraine, il n'y a nulle part où trouver une centrale électrique et le travail par nous-mêmes s'est arrêté), alors les Chinois continuent la série, et aujourd'hui ces frégates sont dans les rangs des Chinois Marine d'un montant de 30 unités (2 unités 054 et 28 unités 054A), trois sont en construction et il y a une commande de deux navires pour le Pakistan.

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Nos programmes de construction navale « n'ont pas l'air bien » dans ce contexte. Bien sûr, la frégate Project 22350 est capable de détruire des navires tels que le 054A jusqu'à ce qu'elle soit à court de munitions. Mais nous n'en avons que deux, deux de plus dans le bâtiment et c'est tout. Il y a des rumeurs sur la commande de quelques unités supplémentaires, mais en général, la Marine a tendance à faire des projections, préférant les images et les travaux de développement coûteux aux vrais navires. Il est bien évident qu'il est impossible de résoudre avec quatre ou six vaisseaux, même les plus parfaits, les mêmes tâches qui sont résolues par trois douzaines de "uns" plus simples. La quantité compte.

Que pouvaient faire la Marine, le ministère de la Défense et l'industrie de la construction navale ?

Acceptez le concept formulé à l'époque par Elmo Zumwalt. Une flotte d'un petit nombre de navires ultra-efficaces, mais chers et complexes, et un grand nombre de navires de masse simples et bon marché. Et si le 22350 et le futur 22350M sont pleinement en droit de prétendre à la place du premier d'entre eux, alors le second devrait être « extras ».

Et ici, nous nous tournons à nouveau vers les diesels.

Actuellement, en Russie, il existe un personnel hautement professionnel pour la conception des coques de navires, il existe une base d'essai pour déterminer les formes de la coque dans différentes conditions. Il existe des usines qui peuvent rapidement construire des navires de déplacement relativement faible. Il existe des systèmes et des composants fabriqués en série, des armes et de l'électronique. Il y a l'usine de Kolomna, qui est capable de démarrer la construction de moteurs diesel dès maintenant, qui peuvent être la base de la centrale électrique des corvettes (et cela a déjà été fait sur plusieurs projets) et des frégates.

En fait, rien ne nous empêche depuis plusieurs années de créer quelques classes de navires de masse sur des centrales diesel avec des échantillons en série d'équipements et d'armes (par exemple, une corvette de l'OLP et une frégate légère), de les poser en grande quantité, de construire et les remettre. Oui, ce ne sera pas 22350 ou FREMM. Mais ce sera toujours un navire de guerre à part entière et dangereux qui, en raison de l'absence de besoin de raffinement et de développement à long terme de nouveaux composants, sera construit rapidement et se rendra sans délai. Dans le même temps, des commandes stables de moteurs diesel à l'usine de Kolomna l'aideront à amener rapidement la ligne DC500 à la série, ce qui augmentera le déplacement et réduira le volume interne du navire nécessaire pour accueillir la centrale.

De plus, la mise à niveau vers la série D500, y compris le 20SD500, permettra à la centrale diesel d'être étendue à de très gros navires. Ce qui précède est un exemple de navires de guerre Kriegsmarine de classe Deutschland. Avec plus de 11 000 tonnes de cylindrée, ils disposaient d'une centrale diesel de 56 000 ch. L'utilisation du moteur 20DS500 permettrait à un tel navire d'être propulsé par six moteurs. De plus, les technologies modernes d'encapsulation des moteurs, de suppression du bruit et d'amortissement des centrales électriques réduiraient le niveau de bruit sur le navire à un niveau acceptable.

Ceci, bien sûr, ne signifie pas qu'il faille le faire (bien que la question mérite d'être étudiée). Cela signifie qu'en cas de problèmes de production de turbines ou à cause de leur hypothétique pénurie (enfin, du coup), la Marine disposera d'une capacité de réserve. Cependant, peu de gens s'en soucient aujourd'hui.

Il convient de noter que l'idée d'un " 054A russe " a été exprimée à plusieurs reprises par de nombreux experts, discutée dans la communauté professionnelle, et même parmi les passionnés du développement de la puissance navale de la Russie, selon les rumeurs, il y a des partisans parmi les officiers supérieurs de la flotte, l'industrie est tout à fait capable de construire de tels navires… et rien ne se passe.

Le seul goulot d'étranglement dans un tel projet est la boîte de vitesses de la centrale électrique. Mais ce problème pourrait être résolu d'une manière ou d'une autre.

Il est intéressant de noter que les Chinois, qui surveillent de près nos efforts navals, comprennent également la nécessité d'avoir un navire aussi massif pour la Russie. Ce n'est pas la première fois que leur projet 054E, une version spéciale d'exportation de la frégate, à laquelle les Chinois ont même donné le nom en langue russe "SKR du projet 054E", a fait surface lors d'expositions navales. Un patrouilleur, comme on appelait autrefois les navires de cette classe.

On s'étonnera que la médiocre gestion des questions navales conduise à ce que nos TFR ou frégates (et peut-être corvettes) soient fabriqués en Chine. Compte tenu du fait que la Russie, à la fois techniquement et économiquement (mais pour une raison non organisationnelle) peut construire elle-même de tels navires (et ils seront meilleurs que les chinois), ce sera simplement une honte indélébile pour tous ceux qui, en leur inaction et leur mépris amènent la flotte jusqu'à la désintégration complète.

Cependant, ces personnes en particulier n'ont pas peur d'une telle perspective.

On ne fait même pas ce qu'on peut, on n'apprend pas, et le résultat sera assez naturel. Espérons que effondrement et effondrement de la marine ne se manifestera pas à la suite d'une défaite militaire.

Cet espoir est la seule chose qui nous reste aujourd'hui.

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