Литий -иондық батареялар: су асты флотына ұзақ сапар

Мазмұны:

Литий -иондық батареялар: су асты флотына ұзақ сапар
Литий -иондық батареялар: су асты флотына ұзақ сапар

Бейне: Литий -иондық батареялар: су асты флотына ұзақ сапар

Бейне: Литий -иондық батареялар: су асты флотына ұзақ сапар
Бейне: проверим: вода с батарейками 🥴 2024, Сәуір
Anonim
Кескін
Кескін

2020 жылдың 5 наурызында Жапонияның Кобе қаласында Сорю сериясының 11 -ші сүңгуір қайығы ұшырылды. Қайық SS 511 Oryu белгісімен жапон әскери -теңіз күштерінің құрамына кіреді. Жаңа жапондық дизель-электр сүңгуір қайығы литий-ионды аккумуляторларды алған әлемдегі бірінші жауынгерлік сүңгуір қайық болды, сонымен қатар ол өз сериясындағы бірінші осындай сүңгуір қайық болды.

Сарапшылардың пікірінше, смартфондарда бұрыннан тіркелген, қайта зарядталатын батареялардың жаңа түрлерін қолданудың арқасында жапондықтар сүңгуір қайықтарда дәстүрлі қорғасын-аккумуляторлық батареяларды ғана емес, сонымен қатар ауаға тәуелсіз Stirling қозғалтқыштарын қолданудан бас тарта алады.. Бұл сүңгуір қайықтар флоты үшін өте қызықты және маңызды оқиға, өйткені тіпті ауаға тәуелсіз электр станцияларының өзі де бір кездері дизельді қайықтар үшін нағыз серпіліс болып, сүңгуір қайықтарды жүзу кезінде жиі жер бетіне көтерілу қажеттілігінен құтқарды. Айтпақшы, Ресейде әлі де ауадан тәуелсіз электр станциясымен жабдықталған бір сериялық сүңгуір қайық жоқ.

Литий-ионды батареялары бар жаңа жапондық суасты қайығы ұшырылды-бұл серияның 11-ші қайығы. Сонымен қатар, жапон флотында Oyashio сыныбындағы 11 сүңгуір қайық бар (оның ішінде екі жаттығу қайығы бар), оларды ескі модельдерге жатқызу қиын, өйткені қайықтар 1990 жылдары жобаланған, ал олардың соңғысы флотқа ауыстырылған. 2008 жыл. Жақында жапон флоты литий-иондық батареялары бар Soryu жобасының тағы бір сүңгуір қайығын (SS 512 қайығы) алатыны белгілі, содан кейін Жапония 29SS деп аталатын жаңа жобаның сүңгуір қайықтарының құрылысына кіріседі. бірінші суасты қайығы SS 513). Жалпы алғанда, жапон флотында қазір 22 сүңгуір қайық бар, олардың ең көнесі 1998 жылы пайдалануға берілген.

Литий-ионды батареялары бар алғашқы суасты қайығы

2020 жылдың 5 наурызында Кобеде бірінші SS 511 Oryu литий-иондық аккумуляторлық батерлік суасты қайығының жапон теңіз қорғаныс күштерінің ашылу салтанаты өтті. Салтанатты шара Жапонияның көптеген өнеркәсіптік өрістерін қамтитын Mitsubishi Heavy Industries ірі корпорациясына тиесілі Kobe Shipyard & Machinery Works компаниясында өтті. Жаңа қайық «Сорю» типті қайықтар сериясындағы 11-ші болды және барлығы 12 осындай кеме құрастырылады, олардың соңғы екеуі литий-ионды батареялармен. SS 511 Oryu қайығының құрылысы 2015 жылдың наурызында басталды, қайық 2018 жылдың 4 қазанында іске қосылды.

Кескін
Кескін

Белгілі болғандай, 11 -ші қайықтың құрылысы жапондық салық төлеушілерге бір жобаның салынған он қайығының кез келгенінің құнынан асатын соманы құрады. SS 511 сүңгуір қайығының құрылысына 64,4 миллиард иен (шамамен 566 миллион доллар, басқа дерек бойынша, қайықтың бағасы одан да көп - 66 миллиард иен) тұрғаны хабарланды. Қалай болғанда да, бұл оныншы SS 510 Shoryu суасты қайығынан (51,7 миллиард иен немесе 454 миллион доллар) төртіншіден көп. Серияның оныншы және он бірінші қайықтары арасындағы шығындардың барлық дерлік айырмашылығы жаңа литий-ионды аккумуляторлардың құнына, сонымен қатар сүңгуір қайықтың ілеспе электр жүйесін қайта өңдеуге және конструкциясын өзгертуге байланысты.

Жоспарланған Сорю қайықтарының он екісі 2021 жылы флотқа енуі тиіс. SS-512 қайығы іске қосылды, ол өткен жылдың қарашасында болды. Алдағы жылдары литий-ионды аккумуляторы бар екі қайық та аккумуляторларды сынаудың және олардың нақты жұмыс жағдайында, соның ішінде ұрысқа жақын жағдайларда жұмыс істейтін нақты сынақ алаңына айналады. Сынақ нәтижелері өте маңызды, себебі олар жапон адмиралдарына сүңгуір қайық флотын құру мен дамытудың бағдарламаларын түзетуге, сондай-ақ келесі ұрпақ суасты қайықтарының жобасын жасауға мүмкіндік береді.

SS 511 Орю дәстүрлі суасты қайықтарына қарсы тұрады

Айта кету керек, Жапонияның теңіз флоты ұзақ уақыт бойы сүңгуір қайықтарда литий-ионды аккумуляторларды қолдану жоспарларын шығарды. SS 511 Орюдің пайда болуы бірнеше ондаған жылдар бойы жалғасқан зерттеулер мен әзірлемелердің шыңы болды. Жапондық дизайнерлер бұл бағыттағы алғашқы жұмысты 1962 жылы бастағандығы белгілі, ал сүңгуір қайықтың бортына орналастыруға арналған бірінші литий-ионды батарея 1974 жылы дайын болды.

Осы жетістіктерге қарамастан, алғашқы аккумуляторлар идеалдылықтан алыс болды, көрсетілген пайдалану талаптарына сәйкес келмеді және көп жағдайда әскерге сәйкес келмеді. Сонымен қатар, мұндай қайта зарядталатын батареялар ұзақ уақыт бойы өте қымбат болды. Бұл суасты қайығының бортында нағыз апатқа ұшыраған өздігінен жану мен жарылысқа бейім батареялардың қауіптілігінің жоғары деңгейіне сәйкес келді. Ілеспе тәуекелдер мен жоғары бағалар, әлі де «жетілмеген» технологиямен қоса, жапон адмиралдарын назарын ауадан тәуелсіз электростанцияларға (VNEU) аударуға мәжбүр етті. 1986 жылы табысты швед тәжірибесіне назар аудара отырып, VNEU Stirling жүйесімен сүңгуір қайықтарды жасау және құру туралы шешім қабылданды.

Кескін
Кескін

Сүңгуір қайықтарда литий-ионды аккумуляторлардың күні келді. Жаңа технологиялар су асты флотын айтарлықтай өзгерте алады. Көптеген сарапшылар мұндай дизельді электр қайықтарды бесінші буын суасты қайықтарына жатқызады. Сонымен қатар, жаңа аккумуляторлық батареяларды қолдануға көшу үшін жапондық дизайнерлерге «сорю» типті қайықтардың жобасын елеулі түрде қайта қарауға тура келді. Біріншіден, жаңа аккумуляторлар қайықтардың тұрақтылығы мен балластикасын сақтау үшін жобаны қайта өңдеуді талап етті, өйткені серияның алғашқы 10 суасты қайығына орнатылған қорғасын қышқылды аккумуляторлар литий-ионды аккумуляторларға қарағанда едәуір ауыр. Сонымен қатар, жаңа сүңгуір қайықтардың салмағының бір бөлігі Стирлинг қозғалтқыштарының бөлшектелуіне байланысты мүлде «кетті».

Жұмыс кезінде инженерлерге SS 511 Oryu бортындағы барлық электрмен жабдықтау жүйесін толық қайта қарау қажет болды. Сондай -ақ, сүңгуір қайыққа батареяларды зарядтауға арналған қуатты дизель генераторлары орнатылды. Сонымен қатар, дизайнерлер снорельдерді қайта өңдеуге мәжбүр болды, бұл ауа беру көлемін ұлғайту үшін және сонымен бірге пайдаланылған газдарды шығару үшін қажет, өйткені литий-ионды аккумуляторлардың зарядталу жылдамдығы қорғасын қышқылды аккумуляторлық батареяларға қарағанда едәуір жоғары.

Қазірдің өзінде литий-иондық аккумуляторлар суасты қайықтарына VNEU көмегімен қайықтармен салыстыруға болатын су асты жүру ұзақтығын қамтамасыз етеді. Ал болашақта мұндай қайықтардың техникалық сипаттамалары тек өседі. Сонымен қатар, батареялардың жоғары сыйымдылығы сүңгуір қайықтардың су астында ұзақ уақыт жоғары жылдамдықпен - шамамен 20 түйінге жылжуына мүмкіндік береді. Су асты жүзуінің жоғары жылдамдықпен ұзақ уақыт жүруі суасты қайықтары үшін өте маңызды көрсеткіш болып табылады. Бұл жердегі нысанаға шабуыл жасау кезінде және қарсыластың шабуылынан қашу кезінде көмектесе алады. Қайық қауіпті аймақтан неғұрлым тез кетсе, соғұрлым жақсы.

Сонымен қатар, VNEU-мен жабдықталған сүңгуір қайықтардан айырмашылығы, жаңа сүңгуір қайық лифий-ионды аккумуляторлардағы энергия қорын үнемі толтыра алады, РДП су астында қозғалтқышты басқаруға арналған құрылғыны қолдана отырып, аккумуляторды қайта зарядтайды. Сондай-ақ, литий-иондық батареялардың артықшылықтары ұзақ қызмет ету мерзімін қамтиды. Мұндай аккумуляторлар техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді, және олардың көмегімен салынған электр жүйелерін басқару және жобалау оңайырақ. Сондай-ақ, литий-иондық аккумуляторлар қорғасын қышқылды аккумуляторлардан қысқа зарядталу уақытында ерекшеленеді, бұл жоғары ампердің арқасында, бұл сүңгуірлер үшін өте маңызды.

Кескін
Кескін

Сорю класындағы суасты қайықтарының мүмкіндіктері

Сорю класты дизельді-электрлік сүңгуір қайықтар Жапонияның теңіздегі өзін-өзі қорғау күштерінің соққы асты қайықтары болып табылады. Бұл қайықтар әлемдегі ең заманауи және ең жақсы деп саналады, олар қазірдің өзінде жапон флотының сүңгуір қайықтарының негізін құрайды. Жаңа жапондық қайықтар өте үлкен, олардың орын ауыстыруы бойынша олар 677 «Лада», 636 «Варшавянка» және 877 «Халибут» жобаларының ресейлік дизельді-электро сүңгуір қайықтарынан асып түседі. Сорю класындағы қайықтар өте шуылсыз болып саналады, және олардың су астындағы жүзу ұзақтығы бойынша олар қазіргі заманғы ядролық сүңгуір қайықтармен бәсекелесе алады.

2005 жылдан бері Жапонияда стандартты беті ығысуы 2900 тонналық және су астындағы 4200 тонналық сору типті сүңгуір қайықтар салынды (серияның бірінші қайығы салынды). Сорю сүңгуір қайықтарының ұзындығы 84 метр, ені 9,1 метр, орташа тартылуы 8,5 метр. Қайықтың экипажы 65 сүңгуір қайықтан тұрады (оның ішінде 9 офицер).

Бұл жобаға сәйкес салынған алғашқы он дизельді электр сүңгуір қайықтары қуаттылығы 3900 а.к. болатын екі Kawasaki 12V25 / 25SB дизельді электр қондырғыларынан және 8000 максималды қуатты дамитын төрт Kawasaki Kockums V4-275R Stirling қозғалтқыштарынан тұратын біріктірілген электр қондырғысын ұсынды. литр.s (су астындағы өтпе). Кеменің қозғалтқыш жүйесі бір винтті білікте жұмыс істейді. Қайықтың беткі максималды жылдамдығы - 13 түйін (шамамен 24 км / сағ), су астындағы максималды жылдамдық - 20 түйін (шамамен 37 км / сағ).

Кескін
Кескін

Сорю класты суасты қайықтарының жұмыс тереңдігі 275-300 метр. Жүзу автономиясы - 45 күнге дейін. Бұл жобаның қайықтары үшін, ауадан тәуелсіз электр станциясымен жабдықталған, круиздік қашықтығы 6,5 түйін (шамамен 12 км / сағ) жылдамдықпен 6100 теңіз миліне (шамамен 11 300 км) бағаланады. Литий-ионды аккумуляторларды алатын жаңа суасты қайықтары су астында ұзақ уақыт тұра алатыны хабарланды, іс жүзінде олардың мүмкіндіктері тек борттағы азық-түлік пен тұщы сумен қамтамасыз етумен шектеледі.

Сорю класты қайықтардың негізгі қаруы-кемеге қарсы торпедалар мен зымырандар. Суасты қайығында 533 мм HU-606 алты торпедалық түтік бар. Қайықтың оқ -дәрілік сыйымдылығы 30 типті 89 торпедодан тұруы мүмкін. Қазіргі торпедалар 55 тораптың максималды жылдамдығын дамытады (102 км / сағ), бұл жылдамдықта торпедо су астында 39 км жүре алады. Сондай-ақ, бұл торпедалық түтіктер АҚШ-тың кемеге қарсы UGM-84 «Харпун» зымырандарын ұшыру үшін қолданыла алады. Мұндай зымырандардың заманауи нұсқалары 280 шақырымға дейінгі нысандарды нысанаға ала алады.

Ұсынылған: