เรือดำน้ำที่มีโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนใหม่ โรงไฟฟ้าอิสระทางอากาศของเรือดำน้ำดีเซลสมัยใหม่ หลักการทำงานของ Vneu
นักพัฒนาชาวรัสเซียได้เริ่มทดสอบโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนสำหรับเรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้าที่มีแนวโน้มดี กำลังทดสอบต้นแบบภาคพื้นดิน ตามที่รายงานโดย RIA Novosti สิ่งนี้ได้รับการกล่าวโดยประธาน United Shipbuilding Corporation Alexey Rakhmanov ตามที่เขาพูดในอนาคตอันใกล้นี้นักพัฒนา - สำนักออกแบบกลางของอุปกรณ์ทางทะเล "รูบิน", สำนักวิศวกรรมทางทะเล "มาลาไคต์" และศูนย์วิทยาศาสตร์แห่งรัฐ Krylov - ก็วางแผนที่จะสร้างต้นแบบทางทะเลของพืชไร้อากาศ
เรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้าสมัยใหม่มีข้อได้เปรียบเหนือเรือดำน้ำนิวเคลียร์ขนาดใหญ่หลายประการ ข้อดีหลักประการหนึ่งคือความเงียบของการเคลื่อนไหวเกือบทั้งหมดในตำแหน่งที่จมอยู่ใต้น้ำเนื่องจากในกรณีนี้เฉพาะมอเตอร์ไฟฟ้าที่เงียบซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เท่านั้นที่รับผิดชอบการเคลื่อนที่ของเรือ แบตเตอรี่เหล่านี้ชาร์จจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลบนพื้นผิวหรือที่ระดับความลึกซึ่งสามารถติดตั้งท่อหายใจได้ ซึ่งเป็นท่อพิเศษที่สามารถจ่ายอากาศให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้
ข้อเสียของเรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้าทั่วไปได้แก่ ระยะเวลาที่ค่อนข้างสั้นที่เรือสามารถอยู่ใต้น้ำได้ อย่างดีที่สุดอาจถึงสามสัปดาห์ แต่โดยปกติจะไม่เกิน 7-10 วัน หลังจากนี้ เรือดำน้ำจะต้องขึ้นฝั่งและสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล โรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งไม่ต้องการอากาศจากภายนอกในการทำงาน จะทำให้เรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์จมอยู่ใต้น้ำได้นานขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
การทดสอบโรงไฟฟ้าแอนแอโรบิกสำหรับเรือดำน้ำของรัสเซียมีแผนที่จะแล้วเสร็จก่อนสิ้นปี 2564 ควบคู่ไปกับการพัฒนาและการทดสอบ ผู้เชี่ยวชาญกำลังประเมินองค์ประกอบทางเศรษฐกิจของโครงการ - การติดตั้งจะมีราคาแพงเพียงใดในการผลิตจำนวนมาก ค่าดำเนินการและบำรุงรักษาเท่าใด รวมถึงด้านอื่น ๆ อีกมากมาย “งานใดๆ จะต้องมีความหมายทางเศรษฐกิจ ทันทีที่เราเห็น เราจะนำไปปฏิบัติ” Rakhmanov ตอบ
โรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนของรัสเซียที่มีศักยภาพจะใช้ไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงในการดำเนินงาน มีการวางแผนที่จะรับก๊าซนี้บนเรือจากเชื้อเพลิงดีเซลโดยการปฏิรูปนั่นคือเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้เป็นก๊าซที่มีไฮโดรเจนและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนซึ่งจะผ่านหน่วยแยกไฮโดรเจน จากนั้นไฮโดรเจนจะถูกป้อนเข้าไปในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจน ซึ่งจะถูกผลิตไฟฟ้าสำหรับเครื่องยนต์และระบบออนบอร์ด
เซลล์เชื้อเพลิงกำลังได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยกลางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและเทคโนโลยีทางทะเล แบตเตอรี่ไฮโดรเจนที่ผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาของไฮโดรเจนและออกซิเจนเรียกว่า BTE-50K-E พลังขององค์ประกอบดังกล่าวคือ 50 กิโลวัตต์ พลังของแบตเตอรี่ที่ได้รับการปรับปรุงจะอยู่ที่ 100 กิโลวัตต์ แบตเตอรี่ใหม่จะเป็นส่วนหนึ่งของโมดูลพลังงานของเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ที่มีความจุ 250-450 กิโลวัตต์
นอกเหนือจากองค์ประกอบไฟฟ้าเคมีแล้ว โมดูลดังกล่าวยังรวมถึงตัวแปลงเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนด้วย อยู่ในนั้นกระบวนการปฏิรูปเชื้อเพลิงดีเซลจะเกิดขึ้น เครื่องแปลงเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนยังอยู่ระหว่างการพัฒนา
เมื่อปลายเดือนกันยายน อู่ต่อเรือ Admiralty Shipyards ได้เปิดตัวเรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้า Kronstadt ซึ่งเป็นเรือลำแรกของโครงการ 677 Lada คาดว่าเรือดำน้ำลำนี้จะได้รับการทดสอบเต็มรูปแบบและจะถูกโอนไปยังกองเรือรัสเซียภายในสิ้นปี 2562 โครงการ 677 ในอนาคตจะจัดให้มีการติดตั้งโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนบนเรือดำน้ำ นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าดังกล่าวยังวางแผนที่จะใช้กับเรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้ารุ่นที่ห้าที่มีแนวโน้มของโครงการ Kalina
มอสโก 23 สิงหาคม – RIA Novosti, Andrey Kotsเรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้า (DES) เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลและบริเวณน้ำตื้น ซึ่งเรือดำน้ำที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ที่หนักกว่าไม่สามารถเข้าถึงได้เสมอไป เรือดำน้ำดีเซลไฟฟ้าของรัสเซียสมัยใหม่เป็นอาวุธที่น่าเกรงขามและใช้งานได้หลากหลาย แต่เมื่อเปรียบเทียบกับเรือดำน้ำนิวเคลียร์แล้ว พวกมันก็มีข้อเสียเปรียบร้ายแรงประการหนึ่ง หากเรือดำน้ำที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์สามารถอยู่ใต้น้ำได้นานเท่าที่ต้องการจนกว่าอาหารจะหมด เรือดำน้ำดีเซลจะถูกบังคับให้ขึ้นผิวน้ำเป็นระยะเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ต้องขอบคุณโรงไฟฟ้าที่ไม่ต้องใช้อากาศ (VNEU) ที่ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่บางรุ่นสามารถทำได้โดยปราศจากสิ่งนี้
ไม่มีการขึ้น
เรือดำน้ำใดๆ ก็ตาม โดยไม่คำนึงถึงการออกแบบ การเคลื่อนย้าย อาวุธยุทโธปกรณ์ และการฝึกของลูกเรือ จะไม่มีการป้องกันบนพื้นผิว เหมือนลูกแมวอยู่หน้าฝูงสุนัข เรือลำนี้ไม่มีปืนใหญ่ทางเรือที่สำคัญที่สามารถต้านทานเรือความเร็วสูงของทีมขึ้นเรือศัตรูได้ มันจะไม่สามารถต่อสู้กับการโจมตีด้วยเครื่องบินต่อต้านเรือดำน้ำหรือขีปนาวุธต่อต้านเรือได้ และแม้ว่าเธอจะดำน้ำอย่างเร่งด่วนได้ แต่เธอก็ไม่น่าจะรอดพ้นจาก "ผู้ตี" ที่ได้กำหนดพิกัดของเธออย่างแม่นยำแล้ว ในยามสงบ สิ่งนี้คุกคามที่จะทำลาย "เอกราช" ในกองทัพ - การเสียชีวิตของเรือและลูกเรือ
มอเตอร์ของเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ซึ่งประจุจะอยู่ได้นานสูงสุดสี่วันหากเรือดำน้ำเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงถึงห้านอต หากได้รับคำสั่ง “เดินหน้าเต็มความเร็ว!” แบตเตอรี่จะหมดภายในไม่กี่ชั่วโมง การชาร์จไฟสูงสุดด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลบนเรือใช้เวลาประมาณ 2 วัน ซึ่งต้องใช้ออกซิเจน เรือจึงถูกบังคับให้ลอยน้ำ แน่นอนคุณสามารถใช้โหมดการทำงานของเครื่องยนต์ใต้น้ำ (SMO) ได้ ในกรณีนี้ เรือดำน้ำจะยกท่อหายใจขึ้นเหนือผิวน้ำซึ่งมีอากาศไหลผ่าน อย่างไรก็ตามวิธีการซึ่งใช้กันอย่างแข็งขันในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมาในปัจจุบันเพิ่มโอกาสในการตรวจจับเรือดำน้ำอย่างรวดเร็วด้วยเรดาร์ของศัตรู, อินฟราเรด, ออปติคอลอิเล็กทรอนิกส์และอะคูสติก
เครื่องยนต์ที่ไม่ต้องใช้อากาศหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่จำเป็นต้องเข้าถึงบรรยากาศโดยตรง ปัจจุบัน VNEU มีสี่ประเภทหลักในโลก: เครื่องยนต์ดีเซลวงจรปิด เครื่องยนต์สเตอร์ลิง เซลล์เชื้อเพลิง (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า) และหน่วยกังหันไอน้ำวงจรปิด ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้: ระดับเสียงต่ำ การสร้างความร้อนต่ำ ลักษณะน้ำหนักและขนาดที่ยอมรับได้ ความง่ายและปลอดภัยในการใช้งาน อายุการใช้งานยาวนาน และต้นทุนต่ำ
สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือเทคโนโลยีการผลิตของ VNEU มีความซับซ้อนและต้องใช้ความรู้มาก มีรัฐไม่กี่แห่งในโลกที่เชี่ยวชาญเรื่องนี้ได้อย่างเต็มที่ กองทัพเรือสหรัฐฯ ไม่สนใจหัวข้อ VNEU โดยเลือกที่จะถ่ายโอนกองเรือดำน้ำทั้งหมดไปเป็นพลังงานนิวเคลียร์ ชาวฝรั่งเศสเดินตามเส้นทางเดียวกันและยังคงสร้างเรือดำน้ำส่งออกประเภทสกอร์ปีน เรือลำเล็กเหล่านี้ขับเคลื่อนด้วยกังหันในวงจรปิดโดยใช้เอทานอลและออกซิเจนเหลว เอกราชโดยไม่ต้องขึ้น - ประมาณสามสัปดาห์
ชาวเยอรมันใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างออกไปและในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ได้เปิดตัวเรือดำน้ำหลายลำของโครงการ U-212/214 เรือดำน้ำเหล่านี้มีโรงไฟฟ้า "ไฮบริด": ในโหมด RDP หรือสำหรับการทำงานบนพื้นผิวแบตเตอรี่จะถูกชาร์จโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่มีความจุ 1,050 กิโลวัตต์ และใต้น้ำ เพื่อการวิ่งที่ประหยัด เครื่องยนต์ Siemens SINAVY Permasin ที่ไม่ต้องใช้อากาศเข้ามามีบทบาท ขับเคลื่อนโดยโรงไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงแลกเปลี่ยนโปรตอนจำนวน 9 เซลล์ ซึ่งรวมถึงถังที่มีออกซิเจนแช่แข็ง และภาชนะที่มีเมทัลไฮไดรด์ องค์ประกอบเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการหมุนของใบพัด
บทบาทของเซลล์เชื้อเพลิง
ทุกวันนี้ในรัสเซียไม่มีเรือดำน้ำดีเซล - ไฟฟ้าที่มีโรงไฟฟ้าอิสระทางอากาศ แต่น่าจะปรากฏในปีต่อ ๆ ไป ผู้แทนกระทรวงกลาโหมระบุซ้ำแล้วซ้ำอีกว่า VNEU ลำแรกจะได้รับเรือดำน้ำโครงการ 677 Lada อย่างไรก็ตาม เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ซึ่งเริ่มดำเนินการ และ Kronstadt และ Velikiye Luki ซึ่งอยู่ระหว่างการก่อสร้าง ยังคงขึ้นอยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลโดยสิ้นเชิง แต่เรือลำถัดไปของโครงการซึ่งจะเปิดตัวก่อนปี 2568 จะได้รับการติดตั้งโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ผลิตเองอยู่แล้ว ข้อมูลส่วนใหญ่เกี่ยวกับการพัฒนานี้ได้รับการจัดประเภทอย่างเคร่งครัด แต่เป็นที่ทราบกันดีว่าการออกแบบนั้นมีพื้นฐานมาจากการปฏิรูปไอน้ำด้วยเครื่องกำเนิดเคมีไฟฟ้าโดยใช้องค์ประกอบโซลิดสเตต
“การทดลองกับ VNEU ดำเนินการย้อนกลับไปในสหภาพโซเวียต” Viktor Murakhovsky หัวหน้าบรรณาธิการของนิตยสาร Arsenal of the Fatherland กล่าวกับ RIA Novosti “มันค่อนข้างยากที่จะสร้างโรงไฟฟ้าใหม่บนฐานองค์ประกอบสมัยใหม่ที่ ตรงตามข้อกำหนดในปัจจุบัน ก่อนหน้านี้ จะต้องจัดหาส่วนประกอบออกซิไดซ์สำหรับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ปัจจุบัน วิธีการแตกต่างออกไป - การจ่ายไฟให้โรงไฟฟ้าด้วยเซลล์เชื้อเพลิง แนวโน้มหลักทั่วโลกคือการเปลี่ยนไปใช้ไฟฟ้าโดยสิ้นเชิง ขับเคลื่อนโดยไม่ต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ในกรณีนี้ เซลล์เชื้อเพลิงที่มีความจุพลังงานสูงจะขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าโดยตรง ไม่จำเป็นต้องลอยขึ้น”
อย่างไรก็ตาม สำนักออกแบบ Rubin ได้ประกาศความพร้อมในการนำเสนอโรงไฟฟ้าพลังงานอิสระทางอากาศสำหรับเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ในปี 2564-2565 และในเดือนเมษายนของปีนี้ VNEU ต้นแบบที่มีเครื่องยนต์กังหันก๊าซแบบปิดได้รับการทดสอบโดย Malachite Design Bureau เรียบร้อยแล้ว ผลิตภัณฑ์ใหม่นี้ควรจะใช้กับเรือดำน้ำขนาดเล็ก ซึ่งจนถึงขณะนี้มีอยู่ในรูปแบบของต้นแบบเท่านั้น
นำเข้าทดแทน
“เราได้พัฒนาสายเรือดำน้ำขนาดเล็กที่มีระวางขับน้ำตั้งแต่ 200 ถึง 1,000 ตัน” Igor Karavaev ผู้ออกแบบชั้นนำของ Malakhit Design Bureau กล่าวกับ RIA Novosti “หนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของพวกเขาคือการใช้ VNEU เรือเหล่านี้ จะสามารถรู้สึกสบายใจในเขตช่องแคบ พื้นที่น้ำตื้น ท่าเรือ และแม้กระทั่งสามารถเข้าสู่ท่าเรือศัตรูและฐานทัพเรือได้ การลักลอบสูง ขนาดเล็ก และความสามารถในการอยู่ใต้น้ำเป็นเวลาหลายสัปดาห์โดยไม่ต้องโผล่ขึ้นมาทำให้เป็นหน่วยลาดตระเวนในอุดมคติและอนุญาต สำหรับการโจมตีเรือและโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่งที่สำคัญอย่างไม่คาดคิด"
ตามข้อมูลของ Viktor Murakhovsky เพื่อที่จะเข้าสู่การผลิตจำนวนมากของโรงไฟฟ้าอิสระทางอากาศและติดตั้งพวกมันจำนวนมากบนเรือดำน้ำ จำเป็นต้องสร้างทุนสำรองทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคขนาดยักษ์สำหรับการสร้างเซลล์เชื้อเพลิงที่จะขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า ของกองเรือดำน้ำ เพื่อเป็นทางเลือกที่ถูกกว่าและง่ายกว่า เขากำลังพิจารณาการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ที่มีแนวโน้มซึ่งทำงานด้วยการ "ชาร์จ" หนึ่งครั้งนานกว่าแบตเตอรี่อะนาล็อกที่มีอยู่ในกองทัพเรือในปัจจุบันมาก “อย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่าการผลิตของพวกเขาจะต้องเริ่มต้นใหม่ เนื่องจากในโลกตะวันตกจะไม่มีใครขายเทคโนโลยีดังกล่าวให้เรา และหากพวกเขาขาย วันหนึ่งที่ดี พวกเขาอาจจะตัดอุปทานออกไป” ผู้เชี่ยวชาญกล่าวเสริม
เรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์สมัยใหม่ (เรือดำน้ำ) เป็นวิธีการทำสงครามติดอาวุธที่มีประสิทธิภาพสูงในทะเล และเป็นแพลตฟอร์มเคลื่อนที่ที่สามารถบรรทุกอาวุธได้หลากหลาย รวมทั้งสามารถเดินทางไกลจากฐานทัพของตนได้ โดยหลักการแล้วในปัจจุบันเรือดำน้ำของ บริษัท รัสเซียและต่างประเทศมีความแตกต่างกันเล็กน้อยหรือในกรณีใด ๆ ก็เทียบเคียงกันได้ในด้านสถาปัตยกรรมการกระจัดและอุปกรณ์ด้วยอาวุธที่มีความแม่นยำรวมถึงขีปนาวุธประเภทต่าง ๆ ที่สามารถโจมตีทะเลใดก็ได้ และเป้าหมายภาคพื้นดิน เรือดำน้ำเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันในด้านความอยู่รอด ความน่าเชื่อถือ ความสามารถของอาวุธอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ
อย่างไรก็ตามจากประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพการต่อสู้ของเรือดำน้ำดีเซลนั้นลดลงในระดับหนึ่งเนื่องจากจำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่ใหม่เป็นระยะซึ่งจะช่วยลดความลับของการกระทำและเพิ่มโอกาสในการตรวจจับ ดังนั้นเรือดำน้ำดีเซลจะใช้เวลา 2...5 ชั่วโมงทุกวันในการชาร์จแบตเตอรี่ นอกจากนี้ พลังงานสำรองที่จำกัดของเรือดำน้ำดีเซลไม่อนุญาตให้ใช้ในภูมิภาคอาร์กติกที่ปกคลุมไปด้วยน้ำแข็ง
ปัญหาการเพิ่มระยะเวลาการดำน้ำโดยไม่จำเป็นต้องขึ้นชาร์จแบตเตอรี่บ่อยๆ สามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้โรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่มีกำลัง 100...300 กิโลวัตต์ ซึ่งเพิ่มความเป็นอิสระของเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ สูงสุด 480...720 ชม.
ตามการจำแนกประเภทที่กองทัพเรือของประเทศตะวันตกใช้ เรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์มักจะแบ่งออกเป็นสามประเภทย่อย:
- คลาส "เอ"– เรือดำน้ำคลาสสิกพร้อมโรงไฟฟ้าหลักดีเซล-ไฟฟ้า (GPP)
- คลาส "บี"– เรือดำน้ำที่มีโรงไฟฟ้าไฮบริดซึ่งพร้อมกับการติดตั้งดีเซล-ไฟฟ้ายังรวมถึงระบบย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพิ่มเติม (ไม่ขึ้นกับอากาศ)
- คลาส "ค"– เรือดำน้ำที่ติดตั้งโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบพิเศษเท่านั้น
เรือดำน้ำพร้อมรบลำแรกๆ ที่มีโรงไฟฟ้าไฮบริดเป็นเรือดำน้ำของเยอรมันที่เรียกว่า "กังหันก๊าซไอน้ำวอลเตอร์" ซึ่งขับเคลื่อนโดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เรือดำน้ำเยอรมันซีรีส์ XXVI พร้อมกังหัน Walter สามารถเข้าถึงความเร็วใต้น้ำได้สูงสุด 24...25 นอต เปอร์ออกไซด์ที่จ่ายให้กับเรือนั้นเพียงพอสำหรับความเร็วสูงสุดหกชั่วโมง และเวลาที่เหลือคือการติดตั้งดีเซล-ไฟฟ้าแบบธรรมดาและอุปกรณ์สำหรับรับรองการทำงานของดีเซลที่ความลึกของกล้องปริทรรศน์ (ท่อหายใจ) เรือซีรีส์ XXVI มีรูปลักษณ์ทางสถาปัตยกรรมที่แตกต่างไปจากเรือแบบดั้งเดิมอย่างเห็นได้ชัด โดยมีเป้าหมายเพื่อลดแรงต้านใต้น้ำ พวกเขากลายเป็นผลงานชิ้นเอกของเทคโนโลยีกองทัพเรือแม้ว่าพวกเขาจะไม่มีเวลาเข้าประจำการและมีส่วนร่วมในการสู้รบ แต่พวกเขาทำหน้าที่เป็นวัสดุที่มีค่าสำหรับประเทศที่ได้รับชัยชนะในการปรับปรุงกองเรือดำน้ำให้ทันสมัยหลังสงคราม
ก่อนเกิดมหาสงครามแห่งความรักชาติ สหภาพโซเวียตยังได้ทดลองเรือดำน้ำที่ติดตั้งโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนด้วย ดังนั้นเรือดำน้ำประเภท M ที่สิบสี่ของซีรีส์ XII (จนถึงปี 1940 เรียกว่า S-92 และ R-1) จึงลงไปในประวัติศาสตร์ในฐานะเรือโซเวียตลำแรกที่มีเครื่องยนต์เดียว - เครื่องยนต์ดีเซลสำหรับการใช้งาน ซึ่งออกซิเจนเหลวถูกใช้เป็นตัวออกซิไดเซอร์ โดยเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ (-180°C) การพัฒนา REDO (เครื่องยนต์เดี่ยวแบบพิเศษ) ดำเนินการในปี พ.ศ. 2478-2479 ตามความคิดริเริ่มและภายใต้การนำของ S.A. บาซิเลฟสกี้.
ในระหว่างการทดสอบในปี พ.ศ. 2482 เรือดำน้ำ S-92 ได้พิสูจน์ความสามารถของเครื่องยนต์ดีเซลในการทำงานใต้น้ำในรอบปิดเป็นเวลา 5.5 ชั่วโมงด้วยกำลัง 185 แรงม้า กับ.
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2489 คณะรัฐมนตรีของสหภาพโซเวียตออกพระราชกฤษฎีกาเกี่ยวกับการพัฒนางานเกี่ยวกับการสร้างเรือดำน้ำด้วยเครื่องยนต์ "เดี่ยว" ตามพระราชกฤษฎีกาการออกแบบเรือดำน้ำขนาดเล็กทดลองของโครงการ 615 ที่มีการกระจัดประมาณ 390 ตันเริ่มต้นขึ้นพร้อมกับเครื่องยนต์ "เดี่ยว" ซึ่งคล้ายกับการออกแบบเครื่องยนต์ของเรือโครงการ 95 ในปี 1955- 2501. เรือประเภทนี้จำนวน 29 ลำถูกสร้างขึ้นที่โรงงานหมายเลข 196 และหมายเลข 194 ระหว่างดำเนินการเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงหลายครั้งบนเรือของโครงการ A615 ปรากฎว่าอุบัติเหตุเกิดขึ้นเนื่องจากไม่ทราบคุณสมบัติของโรงไฟฟ้าและการฝึกอบรมบุคลากรไม่เพียงพอซึ่งพูดอย่างไม่ประจบสอพลอเกี่ยวกับเรือดำน้ำของพวกเขาเรียกพวกเขาว่า "ไฟแช็ค"
เครื่องยนต์ "เดี่ยว" ประเภทที่สองที่เลือกสำหรับการใช้งานคือหน่วยกังหันรอบรวม (PGTU) ที่กล่าวถึงแล้วโดย Walter ดีไซเนอร์ชาวเยอรมัน Leningrad TsKB-18 ในโครงการออกแบบล่วงหน้า 616 ได้สร้างเรือเยอรมันในซีรีส์ XXVI ในปี พ.ศ. 2490 มีการจัดตั้งสำนักออกแบบพิเศษขึ้นในอาณาเขตของเขตยึดครองโซเวียตในเยอรมนีภายใต้การนำของ A.A. Antipin ซึ่งมีส่วนร่วมในการฟื้นฟูเอกสารทางเทคนิคของโรงงานกังหันพลังความร้อนร่วม ในแบบคู่ขนาน TsKB-18 เริ่มออกแบบเรือดำน้ำ Project 617 ด้วย PSTU ในเวลาเดียวกัน อุปกรณ์ทั้งหมดได้รับการวางแผนที่จะผลิตที่โรงงานในประเทศ ยกเว้น PSTU
ตามการออกแบบเรือที่มีระวางขับน้ำประมาณ 950 ตันมีความสามารถในการเข้าถึงความเร็วใต้น้ำสูงสุด 20 นอตเป็นเวลา 6 ชั่วโมง เรือทดลองถูกวางเมื่อวันที่ 5 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2494 ที่โรงงานหมายเลข 196 และ การทดสอบเสร็จสิ้นในวันที่ 20 มีนาคม พ.ศ. 2499 เท่านั้น ในปี พ.ศ. 2499-2502 เรือดำน้ำ C-99 ออกเดินทางสู่ทะเล 98 ครั้งและครอบคลุมระยะทางกว่า 6,800 ไมล์ โดย 315 ลำมาจาก PSTU เมื่อวันที่ 17 พฤษภาคม พ.ศ. 2502 เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงบนเรือ: ในระหว่างการเปิดตัวหน่วยกังหันก๊าซที่ระดับความลึก 80 เมตร เกิดการระเบิดในห้องกังหัน เรือโผล่ขึ้นมาและมาถึงฐานด้วยพลังของมันเอง หลังจากสูบน้ำออกจากช่องพบว่าอุบัติเหตุเกิดขึ้นเนื่องจากการสลายเปอร์ออกไซด์เมื่อสัมผัสกับสิ่งสกปรกที่เข้าไปในวาล์ว
ต่อมาเนื่องจากความสำเร็จในการสร้างเรือดำน้ำนิวเคลียร์ ความเป็นผู้นำของกองทัพเรือโซเวียตและอุตสาหกรรมการต่อเรือในประเทศจึงหมดความสนใจในเครื่องยนต์ "เดี่ยว" ที่ไม่ใช่นิวเคลียร์สำหรับเรือดำน้ำ ในช่วงครึ่งแรกของอายุเจ็ดสิบของศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้นที่งานในทิศทางนี้กลับมาทำงานต่อ ในครั้งนี้มีความพยายามที่จะติดตั้งเรือดำน้ำโครงการ 613 ด้วยโรงไฟฟ้าที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าขนาด 280 กิโลวัตต์ ในปี 1988 เรือดำน้ำ Katran ของโครงการ 613E ประสบความสำเร็จผ่านการทดสอบสถานะเพิ่มเติมและยืนยันความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานในการสร้างและใช้พลังงานใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การล่มสลายของสหภาพโซเวียตและเหตุการณ์ที่ตามมาทำให้การสร้างเรือดำน้ำภายในประเทศที่มีเครื่องกำเนิดเคมีไฟฟ้าต้องย้อนกลับไปหลายทศวรรษ
และคู่แข่งก็ไม่หลับ
ในช่วงทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 โรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิง กังหันก๊าซไอน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าได้ถูกสร้างขึ้น ทดสอบ และเริ่มผลิตจำนวนมากในเยอรมนี สวีเดน และฝรั่งเศส ดังนั้น บริษัท เยอรมัน Howaldtswerke-Deutsche Werft GmbH (HDW) และ Thyssen Nordseewerke GmbH (TNSW) จึงได้ออกแบบและสร้างเรือดำน้ำสี่ลำประเภท 212 (U 31 - U 34, ย้ายไปยังกองเรือในปี 2548-2550) ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2549 กองเรือ Bundesmarine ได้สั่งซื้อเรือดำน้ำ Type 212 อีกสองลำ โดยมีกำหนดส่งมอบกองเรือในปี พ.ศ. 2555-2556
เรือประเภท 212 มีระวางใต้น้ำ 1,360 ตัน ยาว 53.5 ม. กว้าง 6.8 ม. และสูงจากกระดูกงูถึงด้านบนของราวกั้นแบบยืดหดได้ 11.5 ม. ในการเดินทางครั้งหนึ่ง U 32 ได้กำหนด สถิติโลกสำหรับระยะเวลาของการเคลื่อนไหวในตำแหน่งที่จมอยู่ใต้น้ำ (โดยไม่ต้องใช้ท่อหายใจ) และคงอยู่ใต้น้ำได้สองสัปดาห์
นอกจากกองทัพเรือเยอรมันแล้ว ลูกเรือชาวอิตาลียังตัดสินใจซื้อเรือดำน้ำที่คล้ายกันอีกด้วย บริษัท Fincantieri สร้างขึ้นภายใต้ใบอนุญาตของเยอรมนีในปี 2548-2550 เรือสองลำ (S526 Salvatore Todaro และ S527 Scire) ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2551 รัฐบาลอิตาลีได้ตัดสินใจสั่งซื้อเรือดำน้ำประเภท 212 เพิ่มเติมอีกสองลำ
เรือดำน้ำเยอรมันประเภทที่ได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงเล็กน้อยพร้อมเครื่องกำเนิดเคมีไฟฟ้าคือโครงการ 214 ซึ่งเสนอโดยบริษัทเยอรมันสำหรับกองทัพเรือกรีก ด้วยระวางขับน้ำมาตรฐาน 1,700 ตัน และความยาว 65 ม. เรือลำนี้สามารถดำน้ำได้ลึก 400 ม. และติดอาวุธยุทโธปกรณ์ท่อตอร์ปิโดขนาด 533 มม. จำนวน 8 ท่อ รัฐบาลกรีกสั่งเรือประเภทนี้สามลำจากเยอรมนี การเจรจาเกี่ยวกับการก่อสร้างเรือดำน้ำ Katsonis ลำที่สี่ซึ่งมีกำหนดสร้างเสร็จในปี 2555 เสร็จสมบูรณ์ด้วยความสำเร็จ
เกาหลีใต้ซึ่งมีอุตสาหกรรมการต่อเรือที่ทรงพลังเลือกซื้อใบอนุญาตจากเยอรมนีเพื่อสร้างเรือประเภท 214 จำนวน 3 ลำ ผลิตโดย Hyundai Heavy Industries; เรือลำแรก พลเรือเอกซอน วอนอิล ถูกส่งไปยังกองเรือในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2550 และเรืออีกสองลำ จุงจี และอันจุงกึน มีกำหนดแล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2551 และ พ.ศ. 2552 ตามลำดับ ขณะนี้มีการถกเถียงกันในรัฐบาลเกาหลีใต้เกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างเรือดำน้ำประเภท 214 อีกสามลำ คุณสมบัติอันทรงคุณค่าของเรือประเภทนี้ถือเป็นความสามารถในการยิงขีปนาวุธล่องเรือจากท่อตอร์ปิโดจากใต้น้ำและการมีอยู่ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีไฟฟ้ารุ่น Siemens PEM จำนวน 2 เครื่อง กำลังเครื่องละ 120 กิโลวัตต์ ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ใต้น้ำด้วยความเร็ว 3...5 นอต เป็นเวลา 2 สัปดาห์
ชาวฝรั่งเศสยังมีส่วนร่วมในการสร้างโรงไฟฟ้าอิสระทางอากาศสำหรับเรือดำน้ำด้วย ดังนั้นกลุ่ม บริษัท ที่เป็นส่วนหนึ่งของการต่อเรือที่เกี่ยวข้องกับ DCN สำหรับเรือดำน้ำฝรั่งเศส "Scorpen" (ประเภท Agosta-90B, การกระจัดใต้น้ำ 1,760 ตันความยาว 67 ม.) ได้พัฒนาโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่สร้างไอน้ำประเภท MESMA ( โมดูล D'Energie Sous Marine Autonome)
เรือดำน้ำชั้น Agosta-90B สามลำได้รับการสั่งซื้อโดยกองทัพเรือปากีสถานในปี พ.ศ. 2537 เรือดำน้ำสองลำแรก ได้แก่ คาลิด (S137) และซาด (S138) ในตอนแรกไม่ได้ติดตั้งระบบขับเคลื่อนแบบไม่ใช้ออกซิเจน เรือนำที่มีระบบดังกล่าวคือเรือดำน้ำลำที่สาม Hamza (S139)
มีโครงการติดตั้งโรงไฟฟ้าไฮบริดที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์พลังงานต่ำให้กับเรือดำน้ำ เรือดำน้ำที่ติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กจะยังคงใช้พลังงานดีเซลเป็นหลัก บริษัทวางแผนที่จะจัดหาการติดตั้งเหล่านี้ในรูปแบบของส่วนแยกต่างหาก ซึ่งเตรียมอย่างเต็มที่สำหรับการแทรกเข้าไปในตัวเรือดำน้ำที่มีอยู่ หรือสำหรับการประกอบชิ้นส่วนที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง หนึ่งในตัวเลือกการแปลงถูกเสนอให้เกี่ยวข้องกับเรือดำน้ำชั้นวิกตอเรีย
บางทีผลลัพธ์ที่น่าประทับใจที่สุดในการพัฒนาพืชแบบไม่ใช้ออกซิเจนอาจบรรลุผลสำเร็จโดย Kockums Submarin Systems ของสวีเดน ในระหว่างกระบวนการปรับปรุงให้ทันสมัย เครื่องยนต์สเตอร์ลิง V4-275R ได้รับการติดตั้งบนเรือดำน้ำฝรั่งเศส Saga และเรือดำน้ำสวีเดน Naecken ประเภท A14 ซึ่งใช้เป็นโรงไฟฟ้าเสริมสำหรับการขับเคลื่อนใต้น้ำทางเศรษฐกิจ เมื่อเปลี่ยนเรือดำน้ำ Naecken ให้เป็นตัวถังที่ทนทาน มีการใส่เม็ดมีดยาวประมาณ 8 ม. ไว้ด้านหลังรั้วโรงเก็บรถโดยตรงด้วยเครื่องยนต์สเตอร์ลิงสองตัวที่มีกำลัง 110 กิโลวัตต์ต่อเครื่อง ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง การจัดหาออกซิเจนเหลวทำให้เรือ Naecken สามารถอยู่ใต้น้ำได้โดยไม่ต้องขึ้นผิวน้ำนานถึง 14 วัน
จากนั้นข้อกังวลของระบบเรือดำน้ำ Kockums ก็ก้าวไปอีกขั้นที่น่าประทับใจยิ่งขึ้น โดยสร้างขึ้นในปี 1992-1996 เรือดำน้ำชั้น Gotland สามลำ (ประเภท A19) โรงไฟฟ้าของเรือดำน้ำประกอบด้วยเครื่องยนต์ดีเซลธรรมดาและเครื่องยนต์ Stirling V4-275R จำนวน 2 เครื่องซึ่งมีกำลัง 75 กิโลวัตต์ต่อเครื่อง ความยาวของเรือดำน้ำคือ 60.4 ม. การกระจัดใต้น้ำคือ 1,599 ตัน
โครงการที่มีแนวโน้มมากที่สุดของชาวสวีเดนนั้นเกี่ยวข้องกับเรือดำน้ำไวกิ้งที่มีแนวโน้มดี ชื่อนี้ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ อีกสองประเทศในสแกนดิเนเวีย ได้แก่ นอร์เวย์และเดนมาร์ก ควรมีส่วนร่วมในการดำเนินโครงการ บริษัท Kokums ร่วมมือกับบริษัทต่อเรือนอร์เวย์และเดนมาร์ก ได้จัดตั้งกลุ่มความร่วมมือเพื่อการปฏิบัติงานจริงในโครงการนี้ โดยรวมแล้วมีการวางแผนที่จะสร้างเรือดำน้ำรุ่นใหม่ 12 ลำ ตามที่ผู้เชี่ยวชาญชั้นนำระบุ นี่จะเป็นเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ที่ดีที่สุดในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 มีการวางแผนที่จะติดตั้งเครื่องยนต์สเตอร์ลิงกำลังสูงเพียงเครื่องเดียว (ประมาณ 800 กิโลวัตต์) อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ชะตากรรมของเรือไวกิ้งอยู่ในมือของบริษัทต่อเรือแห่งยุโรป ซึ่งถูกควบคุมโดยความกังวลของชาวเยอรมัน และแน่นอนว่าพวกเขาไม่สนใจความสำเร็จของชาวสแกนดิเนเวียซึ่งเป็นคู่แข่งโดยตรงของพวกเขามากเกินไป
กองทัพเรือญี่ปุ่นเข้ามาช่วยเหลือชาวสแกนดิเนเวียโดยไม่คาดคิดซึ่งในปี 1997 ได้เปิดตัวเรือดำน้ำ S 589 Asashio ซึ่งมีการติดตั้งเครื่องยนต์สเตอร์ลิงสองเครื่องในการทดลอง หลังจากเสร็จสิ้นรอบการทดสอบ พลเรือเอกของญี่ปุ่นตัดสินใจสร้างเรือดำน้ำชั้น Soryu ทั้งชุด โดยลำแรกจะเข้าประจำการในเดือนมีนาคม 2552 เรือเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าเรือเยอรมันและสวีเดนมาก (ระวางใต้น้ำ 4,200 ตันยาว 84 ม. ลูกเรือ 65 คน) .
และในที่สุด ชาวอเมริกันก็เป็นกลุ่มมหาอำนาจคนสุดท้ายของโลกที่ตัดสินใจเลือกชนิดของพืชไร้ออกซิเจนเป็นขั้นสุดท้าย วิธีแก้ปัญหาของพวกเขาชัดเจน - เครื่องยนต์สเตอร์ลิง เพื่อบรรลุเป้าหมายนี้ ในปี พ.ศ. 2548 กองทัพเรือสหรัฐฯ ได้เช่าเรือดำน้ำชั้น Gotland ของสวีเดน ซึ่งติดตั้งหน่วยสเตอร์ลิงเสริมอิสระทางอากาศ ตามรายงานของนิตยสาร Jane's Defense Weekly เรือดำน้ำลำนี้ควรจะใช้เพื่อฝึกปฏิบัติการต่อต้านเรือดำน้ำโดยเรือของกองเรืออเมริกัน เรือลำนี้ได้รับมอบหมายให้ประจำการที่ฐานทัพเรือซานดิเอโก (แคลิฟอร์เนีย) ซึ่งเป็นที่ตั้งของกองบัญชาการต่อต้านเรือดำน้ำ โปรดทราบว่าเมื่อเร็วๆ นี้ กองทัพเรือสหรัฐฯ ได้เริ่มแสดงความสนใจเพิ่มขึ้นต่อการป้องกันเรือดำน้ำอีกครั้ง สิ่งนี้อธิบายได้จากการเติบโตอย่างรวดเร็วของกองทัพเรือของกองทัพปลดปล่อยประชาชนจีน และเหนือสิ่งอื่นใดคือการเพิ่มขึ้นและการปรับปรุงคุณภาพกองเรือดำน้ำของจีนในเชิงปริมาณ
นอกจากนี้ สหรัฐฯ ยังต้องการเรือดำน้ำชั้น Gotland เพื่อเชี่ยวชาญเทคโนโลยีการต่อเรือใต้น้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์สมัยใหม่ ซึ่งสูญหายไปในสหรัฐอเมริกา ในปี 2549 บริษัท Northrop Grumman ของอเมริกาและบริษัท Kokums ของสวีเดนซึ่งสร้างเรือดำน้ำชั้น Gotland ได้ลงนามในข้อตกลงความร่วมมือ ส่วนหนึ่งของความร่วมมือนี้ ผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกันจะมีโอกาสศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบเรือดำน้ำใหม่ล่าสุดของกองเรือสวีเดน และลูกเรือชาวสวีเดนจะช่วยเหลือพวกเขาในเรื่องนี้ ซึ่งจะทำหน้าที่บนเรือร่วมกับเพื่อนร่วมงานชาวอเมริกัน
ตามที่ผู้เชี่ยวชาญชั้นนำระบุว่าเรือดำน้ำที่มีระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริดไม่เพียงแต่เข้าใกล้เรือที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในลักษณะเฉพาะเท่านั้น แต่ยังเหนือกว่าพวกมันในบางประเด็นอีกด้วย ดังนั้นในระหว่างการฝึกซ้อมสองครั้งในมหาสมุทรแอตแลนติกที่จัดขึ้นในปี 2546 เรือดำน้ำสวีเดน Halland พร้อมเครื่องยนต์สเตอร์ลิงแบบไม่ใช้ออกซิเจน "ชนะ" ในสถานการณ์ดวลเรือดำน้ำของสเปนที่มีการติดตั้งดีเซล - ไฟฟ้าแบบธรรมดาและจากนั้นก็เป็นเรือดำน้ำนิวเคลียร์ของฝรั่งเศส ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน เธอได้รับชัยชนะใน "การต่อสู้" กับเรือดำน้ำนิวเคลียร์ของอเมริกา Huston ควรสังเกตว่า Halland ที่มีเสียงรบกวนต่ำและมีประสิทธิภาพสูงมีราคาถูกกว่าคู่แข่งทางนิวเคลียร์ถึง 4.5 เท่า
ข้อดีของโรงไฟฟ้าไฮบริด
เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของอาวุธและอาวุธอิเล็กทรอนิกส์ในระดับเดียวกันโดยประมาณของเรือดำน้ำส่วนใหญ่ของประเทศในยุโรปตะวันตกซึ่งเป็นซัพพลายเออร์หลักของเรือดำน้ำในตลาดโลก ความสามารถในการแข่งขันของเรือดำน้ำที่มีแนวโน้มจะถูกกำหนดโดยประเภทของเครื่องยนต์ที่ใช้ในโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่
เครื่องยนต์สเตอร์ลิงมีความแตกต่างในเกณฑ์ดีจากเครื่องแปลงพลังงานรอบตรงที่รู้จักทั้งหมด (ดีเซล กังหันไอน้ำและก๊าซ เครื่องยนต์สันดาปภายในคาร์บูเรเตอร์ คลื่นไฟฟ้าหัวใจ ฯลฯ) ที่สามารถนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของพืชไร้อากาศในคุณสมบัติหลายประการที่กำหนดโอกาสของพวกมัน ใช้กับเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ : ไร้เสียงรบกวนในทางปฏิบัติเนื่องจากไม่มีกระบวนการระเบิดในกระบอกสูบเครื่องยนต์และกลไกกำหนดเวลาวาล์วและการไหลของวงจรการทำงานที่ค่อนข้างราบรื่นพร้อมแรงบิดที่ค่อนข้างสม่ำเสมอซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการซ่อนตัวของเสียงของเรือดำน้ำ - องค์ประกอบหลักของตัวบ่งชี้ทั่วไป - "การลักลอบเรือดำน้ำ"; ประสิทธิภาพสูง (มากถึง 40%) ซึ่งสูงกว่าตัวเลขที่เกี่ยวข้องอย่างมีนัยสำคัญสำหรับตัวอย่างที่ดีที่สุดของเครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์สันดาปภายในคาร์บูเรเตอร์ ความเป็นไปได้ของการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนหลายประเภทเป็นเชื้อเพลิง (เชื้อเพลิงแสงอาทิตย์, ก๊าซธรรมชาติเหลว, น้ำมันก๊าด ฯลฯ ) การทำงานของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมไม่จำเป็นต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานบนบกที่ซับซ้อน (ต่างจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า) อายุการใช้งานของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงสมัยใหม่คือ 20...50,000 ชั่วโมง ซึ่งนานกว่าอายุการใช้งานของเซลล์เชื้อเพลิง 3...8 เท่า (ประมาณ 6,000 ชั่วโมง) ด้วยอายุการใช้งานเรือดำน้ำประมาณ 25...30 ปี การใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงจะช่วยลดจำนวนเรือดำน้ำที่ต้องการได้ 35...40% เมื่อเทียบกับจำนวนเรือที่ต้องการพร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า (เนื่องจากความน่าเชื่อถือที่สูงกว่า)
ตามที่ผู้เชี่ยวชาญทั้งในประเทศและต่างประเทศระบุว่าเครื่องยนต์สเตอร์ลิงเป็นเครื่องยนต์ประเภทที่มีการแข่งขันสูงที่สุดสำหรับโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนของเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์เนื่องจากข้อดีข้างต้น ยิ่งไปกว่านั้น หากการติดตั้งในปัจจุบันได้รับการพัฒนาซึ่งจะเพิ่มความเป็นอิสระใต้น้ำเป็น 30...45 วันในโหมดการขับเคลื่อนแบบประหยัด ดังนั้นในอนาคตอันใกล้นี้ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงก็ถือได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานโหมดเดียวทุกโหมด โดยให้ทั้งการขับเคลื่อนใต้น้ำและบนพื้นผิว ตลอดช่วงโหลดทั้งหมด
ข้อดีของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงเมื่อเปรียบเทียบกับตัวแปลงพลังงานรอบโดยตรงอื่น ๆ ทำให้เราสามารถแนะนำให้ใช้เป็นเครื่องยนต์สากลสำหรับเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ทุกประเภทที่มีการเคลื่อนที่ขนาดเล็ก กลาง และใหญ่
กองทัพเรือรัสเซียสนใจที่จะสร้างเรือดำน้ำที่มีโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อใช้ในทะเลบอลติกและทะเลดำ ซึ่งไม่รวมการใช้เรือที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ด้วยเหตุผลทางการเมือง ความต้องการเรือดำน้ำดังกล่าวของกองทัพเรือมีประมาณ 10-20 ลำ ในอนาคตอันใกล้นี้ ตลาดอาวุธระหว่างประเทศจะกลายเป็นตลาดขนาดใหญ่มากสำหรับเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ที่ใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิง ซึ่งเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2548 มีความต้องการเรือดำน้ำเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจากประเทศในละตินอเมริกา เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ตะวันออกใกล้และตะวันออกกลาง โดยทั่วไป ช่องตลาดโดยประมาณคือเรือดำน้ำประมาณ 300 ถึง 400 ลำ โดยมีราคาเรือดำน้ำเฉลี่ยประมาณ 300...400 ล้านดอลลาร์
ปัจจุบันเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์เป็นส่วนหนึ่งของกองเรือ 30 ลำของต่างประเทศ เมื่อพิจารณาว่าอายุการใช้งานของเรือเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 30 ปีและความจริงที่ว่าเรือส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นไม่ช้ากว่าปลายทศวรรษที่แปดสิบของศตวรรษที่ผ่านมาเราสามารถคาดหวังได้ว่าตั้งแต่ปี 2010 หลายประเทศในรายการจะคิดถึง การจัดหาเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ลำใหม่แทนเรือที่ล้าสมัยซึ่งทำให้ทรัพยากรของคุณหมดลง
นั่นคือไม่เหมือนกับเครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งของไหลทำงานเป็นเชื้อเพลิงที่เผาไหม้พร้อมกันภายในกระบอกสูบในสเตอร์ลิงเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ภายนอกทำให้สารทำงาน (อากาศ) ภายในกระบอกสูบร้อนขึ้นจากนั้นตามปกติ ข้อเหวี่ยง ฯลฯ
ในบทความนี้ ฉันไม่เห็นคุณลักษณะตำแหน่งหลักๆ คือ แอนแอโรบิก กล่าวคือ เช่นเดียวกับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ต้องการออกซิเจนในการเผาไหม้ สเตอร์ลิงก็ใช้กระบวนการเผาไหม้แบบเดียวกัน กล่าวคือ ยังต้องการออกซิเจนอยู่
การเผาไหม้จะถูกถ่ายโอนจากภายในสู่ภายนอกเพียงเท่านี้ สเตอร์ลิงก็เผาไหม้อย่างต่อเนื่อง และไม่เกิดการระเบิดเป็นจังหวะเหมือนในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ดังนั้นจึงไม่มีเสียงรบกวน ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับเรือดำน้ำ แต่นั่นคือข้อดีทั้งหมด
ฉันคิดว่าแทนที่จะใช้การเผาไหม้ ปฏิกิริยาเคมีคายความร้อนอื่นๆ จะถูกนำมาใช้ เช่น การมีส่วนร่วมของน้ำแทนออกซิเจน ซึ่งเป็นไปตามตรรกะ บนพื้นดินมีออกซิเจนจำนวนมากอยู่รอบๆ ใต้น้ำก็มีน้ำในตัว
ไม่รู้สิเทลงในถังหรือนอกนั้นอย่างน้อยก็ปูนขาวแล้วเทน้ำลงไปแปลงความร้อนที่เกิดขึ้นเป็นการหมุน
ทำไมต้องประกาศเป็นเครื่องยนต์แอนแอโรบิคแต่ยังใช้ออกซิเจนอยู่?
นอกจากนี้ ถ้าเราพัฒนาแนวคิดนี้ - โครงการนี้ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นมอเตอร์ขับเคลื่อนหลัก และจำเป็นต้องใช้การกวนเพื่อชาร์จแบตเตอรี่เท่านั้น ดังนั้น การมุ่งเน้นไปที่วิธีการผลิต EMF โดยตรงผ่านปฏิกิริยาเคมีจะไม่ง่ายไปกว่านี้หรือ ไม่มีกลไกเหรอ?
สิ่งนี้ทำให้ฉันนึกถึงในช่วงฤดูร้อนที่กระท่อมที่ไม่มีไฟฟ้าฉันเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ 220 เข้ากับแบตเตอรี่รถยนต์ซึ่งฉันเชื่อมต่อหลอดไฟประหยัดพลังงานกับไฟ LED แรงดันต่ำ จากนั้นฉันก็รู้ว่าการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจาก 12 เป็น 220 ในตอนแรกเป็นเรื่องโง่จากนั้นก็ลดลงอีกครั้งในหลอดไฟฉันทำ LED 12V แบบโฮมเมดและแบตเตอรี่ก็เริ่มใช้งานได้นานสามเท่า..
ในสมัยโซเวียต แบตเตอรี่ชาร์จแบบแห้งถูกสร้างขึ้นในโปโดลสค์ แผ่นซึ่งถูกกดด้วยองค์ประกอบที่สอดคล้องกับสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ตะกั่ว แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถเก็บไว้ในโกดังเป็นเวลานานและชาร์จได้จากนั้นผู้ซื้อจะเทอิเล็กโทรไลต์ลงไปแล้วนำไปใส่ในรถทันที ตัวอย่างเช่น การโหลดเพลทแบบแห้งที่มีอิเล็กโทรไลต์ลงบนเรือดำน้ำ ซึ่งจะถูกใช้ในระหว่างการเคลื่อนย้ายและแทนที่ด้วยอันใหม่ จากนั้นวัสดุใหม่ เช่น เชื้อเพลิง จะถูกบรรทุกที่ท่าเรือ และอันที่ใช้แล้วจะถูกขนถ่ายและสร้างใหม่ที่โรงงาน อันที่ชาร์จแบบแห้งใหม่ ทั้งหมด. ไม่มีการแปลงซ้ำซ้อนด้วยประสิทธิภาพของรถจักรไอน้ำ ไม่มีออกซิเจน วงจรแบบไม่ใช้ออกซิเจนอย่างแท้จริง
ด้วยแบตเตอรี่ตะกั่วกรด เป็นเพียงความคิดที่คิดไม่ถึง คุณสามารถสร้างกระบวนการที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นได้ เช่น ลิเธียม ซึ่งมีค่าลบน้ำหนัก และลบกรดอันตราย
โครงการ 677 "ลดา" - เรือดำน้ำดีเซล - ไฟฟ้าประเภท "เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก" / รูปภาพ: upload.wikimedia.org
Igor Vilnit ผู้อำนวยการทั่วไปของ Rubin Central Design Bureau กล่าวกับผู้สื่อข่าวเมื่อวันศุกร์ว่าต้นแบบของโรงไฟฟ้าอิสระทางอากาศ (VNEU) สำหรับเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ของรัสเซียได้ถูกสร้างขึ้นและกำลังดำเนินการอยู่แล้ว
ผู้บัญชาการทหารสูงสุดแห่งกองทัพเรือรัสเซีย พลเรือเอก Viktor Chirkov กล่าวกับผู้สื่อข่าวเมื่อเดือนสิงหาคมว่าในปี 2017 รัสเซียจะเริ่มสร้างเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์รุ่นใหม่ที่มีโรงงานไร้อากาศ
ข้อได้เปรียบหลักของ VNEU คือการลักลอบของเรือดำน้ำที่เพิ่มขึ้น เรือดำน้ำมีโอกาสที่จะอยู่ใต้น้ำโดยไม่ต้องขึ้นผิวน้ำเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ มีการวางแผนว่าในปี 2558 VNEU ลำแรกจะถูกติดตั้งบนเรือดำน้ำโครงการ 677 Lada ตามรายงานของ RIA Novosti
ข้อมูลทางเทคนิค
โรงไฟฟ้าไร้อากาศที่ใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิง
แนวโน้มในปัจจุบันในการพัฒนากองเรือดำน้ำบ่งชี้ถึงความจำเป็นในการติดตั้งโรงไฟฟ้าเสริมที่ไม่ต้องใช้อากาศ (ไม่ใช้ออกซิเจน) ในเรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ (NSS)
ทิศทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในด้านการสร้างโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนคือการใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงในตัว การทำงานเงียบ ประสิทธิภาพสูง (มากถึง 40%) ความคล่องตัวและอายุการใช้งานเครื่องยนต์ที่สำคัญของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงสมัยใหม่ (ประมาณ 60,000 ชั่วโมง) ทำให้เราสามารถแนะนำให้ใช้เป็นเครื่องยนต์สากลสำหรับเรือดำน้ำที่ไม่ใช่เรือดำน้ำทุกประเภท - การกระจัดขนาดเล็ก, กลางและใหญ่เช่นกัน สำหรับยานพาหนะใต้น้ำส่วนใหญ่ การใช้งานที่เป็นไปได้เพื่อผลประโยชน์ของการสำรวจทางธรณีวิทยา การพัฒนาไหล่ทวีป การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การชำระบัญชีผลที่ตามมาจากอุบัติเหตุในทะเล ฯลฯ
พืชไร้อากาศประเภทที่มีอยู่สำหรับเรือดำน้ำ
ศูนย์นวัตกรรมและการวิจัย "Stirling Technologies" เป็นบริษัทเดียวในรัสเซียที่ผู้เชี่ยวชาญมีประสบการณ์หลายปีในการออกแบบโรงงานแบบไม่ใช้ออกซิเจนด้วยเครื่องยนต์ Stirling สำหรับวัตถุพิเศษที่มีวัตถุประสงค์การใช้งานต่างๆ เช่น วัตถุในอวกาศ วิธีการทางเทคนิคใต้น้ำ ฯลฯ โซลูชันทางเทคนิคได้รับการคุ้มครอง โดยสิทธิบัตรของสหพันธรัฐรัสเซียมากกว่า 40 ฉบับ
ผู้เชี่ยวชาญของบริษัทได้พัฒนาโรงไฟฟ้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนสำหรับเรือดำน้ำที่มีแนวโน้มดีแห่งศตวรรษที่ 21 โดยใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงและก๊าซธรรมชาติเหลวเป็นเชื้อเพลิง
เรือดำน้ำที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ที่มีอนาคตพร้อมโรงงานไร้ออกซิเจนที่ใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงและส่วนประกอบเชื้อเพลิงแช่แข็ง (มีเทนเหลว ออกซิเจนเหลว)
โรงไฟฟ้าไร้อากาศที่ใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงซึ่งสร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญจาก IRC Stirling Technologies LLC ได้รับการคุ้มครองโดยสิทธิบัตรของสหพันธรัฐรัสเซีย IIC Stirling Technologies LLC เป็นเจ้าของสิทธิ์แต่เพียงผู้เดียวในการใช้โซลูชันทางเทคนิคเหล่านี้ในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย
