Стратегическое снаряжение для Orca
Подводные лодки производства tkMS, предлагаемые в Польше в рамках программы Orka, в стандартной комплектации оснащены системой AIP PEMFC. На фото агрегат 212А первой серии.
В продолжающихся в Польше дебатах по поводу реализации проекта приобретения подводных лодок нового типа «Орка» в последнее время взяли верх экономико-экономические вопросы, отодвинув вопросы оснащения новых частей на второй план. И именно оно будет определять выживаемость экипажей в составе подводных миссий, не говоря уже о скрытом доступе в район пуска крылатых ракет. Речь идет о двигательной установке «Орки», важном элементе корабельного комплекса систем, обеспечивающих малозаметность в условиях мелководной и малогабаритной, и в то же время сложной для ведения подводных операций Балтийского моря.
Ожидания будущего пользователя «Орки» определяют необходимость оснащения ее двигательной установкой, работающей без доступа воздуха, что уже сегодня является стандартом для современных подводных лодок с обычной силовой установкой. Эта система, именуемая AIP (Air Independent Propulsion), избавляет подводную лодку от необходимости заходить на перископную глубину для подзарядки батареи под носами, но больше всего гарантирует судну длительное и бесперебойное пребывание в подводном положении. область. Каждый из участников торгов Orka предлагает свое решение в этом отношении.
Немецкий судостроительный холдинг thyssenkrupp Marine Systems (tkMS) предлагает проверенную на судах систему AIP, в которой электроэнергия вырабатывается в электрохимических топливных элементах. Шведский концерн Saab пошел по другому пути и предлагает AIP, основным компонентом которого является двигатель системы Стирлинга. В свою очередь, французская военно-морская группа (ранее DCNS) предлагает корабли, оснащенные прототипом системы AIP, в которой электроэнергия также должна вырабатываться в топливных элементах, но необходимый для их питания водород будет производиться на корабле в процессе дизельного топлива. реформирование.
Каждый из производителей гарантирует совершенство предлагаемой системы, хотя принципиально они различаются не только по конструкции, но прежде всего по типам подачи и хранения топлива, КПД и характеру физических полей. Эти различия не должны иметь значения при выборе корабля для ВМС Польши.
Прежде чем Орка выйдет в море…
Немецкая система AIP PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Full Cell), несомненно, является наиболее технически сложной системой такого типа в мире. Это также самая распространенная система AIP, используемая на подводных лодках, в том числе единственная во флотах стран НАТО. Она стандартно устанавливается на типы 212А, 214 и их модификации, а также на израильский тип «Дельфин» второй серии и опционально на корабли типа 209. Следующее поколение этой системы будет также использоваться на 212CD ( Common Design) корабли, заказанные Норвегией и Германией. Польша и Нидерланды также были приглашены к участию в этом международном проекте. Всего немецкая система в настоящее время используется на 26 кораблях, еще 11 находятся на разных стадиях строительства.
Он производит электричество в топливных элементах с полимерной электролитической мембраной (PEMFC) в химическом процессе путем синтеза кислорода и водорода. Побочным продуктом этой реакции является вода при температуре около 80°С. Процесс бесшумный и не требует дополнительных энергоемких вспомогательных устройств, которые могут генерировать звуки и вибрации, вредные для выполнения задач корабля.
Необходимый для реакции кислород хранится в конденсированном виде в криогенном резервуаре. Потребность кислорода для реакции составляет всего 0,4 кг/кВт и является самой низкой из систем AIP, предлагаемых в программе Orka. Система снабжается водородом непосредственно из цилиндрических резервуаров, размещенных вне корпуса прочного корабля, в которых он хранится в виде гидратов металлов, образующихся в процессе адсорбции водорода соединением металла. Такой способ хранения водорода не только гарантирует полную безопасность его перевозки и использования на корабле, но и позволяет утроить объем водорода по отношению к количеству, хранящемуся в жидком состоянии в цистернах того же объема. Расположение водородных баллонов вне прочного корпуса никак не мешает маневру укладки корабля на дно, что в условиях Балтийского моря не редкость.
Безопасность такого решения проверяли простреливанием цилиндра, наполненного гидратами. Взрыва не произошло. Тем не менее в польской прессе время от времени появляются комментарии, подрывающие безопасность такого решения, хотя таким мнениям противоречат решения государств, в том числе пяти стран НАТО, которые приняли решение включить в состав собственных флотов подводные лодки, оснащенные немецкими система АИП. Там давно знают, что вода, как и гидраты металлов, тоже содержит водород, и при этом она безопасна.
