«Полное электродвижение»: концепция боевых кораблей будущего

Comments

[tchoni]

На самом деле создание мощных электродвигателей - сложнейшая инженерная задача, при решении которой приходится искать баланс между критическими значениями массы, использунмых напряжений, токов и объемами выделяемого тепла. Отчасти, будущее в этой области видится за сверхпроводниками высокотемпературными. Но, в силу неотработанности и громоздкости технологий последних, будущее это весьма туманно....

[А1845]

Цитата: tchoni

Отчасти, будущее в этой области видится за сверхпроводниками высокотемпературными. Но, в силу неотработанности и громоздкости технологий последних, будущее это весьма туманно....

настолько ли всё туманно? в статье выше сказано:

Цитата: tchoni

На третий корабль серии DDG-1002 Lyndon B. Johnson планируется поставить высокотемпературный сверхпроводимый синхронный двигатель с постоянными магнитами, его мощность составит те же 36,5 МВт, а частота вращения вала — 2 оборота в секунду.

[tchoni]

Насколько я могу судить по публикациям в прессе - установка достаточно сложна и необкатана в практических условиях. При всей привлекательности установки, практическая эксплуатация может выявить проблемы, которые станут для нее фатальными. Кроме того, нужно понимать, что решающим здесь может оказаться вопрос цены/ приобретаемых свойств. Ну да. Ну удобно иметь широкий маневр тягой, но так ли это важно? да , низкийуровень шумов важен, но для кого и насколько? И стоит ли из за нескольких противолодочных судов городить огород с охлаждаемыми сверхпроводниками (они и высокотемпературные имеют температуру сверхпроводимости что то около -160 -170 градусов) Или , может обойтись какими ни будь другими мерами? (сальники, подушки, амортизаторы, компенсационные валы). На все эти вопросы призвана ответить практическая эксплуатация подобных установок.

[А1845]

Городят огород в полный рост. Даже на беспилотники пытаются такое втиснуть.

[kig]

Еще в 2003 мериканцы объявили о наземных испытаниях высокотемпературного сверхпроводимого гребного ЭД мощностью 5000 квт. Его размеры были вполовину, а вес на 70% меньше обычного ЭД такой мощности. Интересно, что при отказе холодильной установки он продолжал работать еще в течение недели, затем его мощность надо было постепенно снижать пропорционально температуре обмоток, и в конце-концов он превращался в обычный ЭД мощностью около 500 квт. Этого вполне хватало, чтобы добраться до ближайшего порта.

[irazum]

Нашим ну никак нельзя отставать,никак! Иначе опять в самом хвосте плестись будем...

[silberwolf88]

Тема хорошая ... НО электрическую энергию нужно будет получать на борту (атомный реактор или турбина на судовом топливе) в количестве достаточном в том числе для импульсных (пиковых) напряжений ... частично хранить аккумулировнной (выстрел рельсотрона или использование катапульты) ... возможно половину массы судна и будут судна всё это хозяйство и будет составлять ...
Вопросы живучести встают в ином качестве ... действия личного состава на этокой плавучей электростанции ... вода проводник ... пробой сети ... короткое замыкание ... и прочие темы ... обесточивание судна ведёт к полной потере управляемости ... Есть над чем подумать/поработать инженерной мысли с военным уклоном))

[Шайкин Владимир]

Перспективненько

[BORMAN82]

Так как современные двигатели являются высокооборотными, приходится между ними и винтом размещать понижающий редуктор, потери мощности в нем могут доходить до 2%. А в случае электрической системы приходится использовать преобразователи частоты и генераторы с общим КПД менее 90%. Это ниже, чем у «чисто механической» системы (к примеру, газовая турбина и главный турбозубчатый агрегат). Поэтому в экономическом плане электродвижение представляется невыгодным.

Вас этот винегрет из % КПД не смущает?
Например КПД газовых турбин на уровне 60%, да и 2% потерь в мех.редукторе выглядит неубедительно)))

[ProkletyiPirat]

Цитата: BORMAN82

Например КПД газовых турбин на уровне 60%

Это немного враньё, никогда у турбин небыло КПД в 60%. Вообще, всякий раз когда кто-то говорит о КПД просите схему замеров. Если вы посмотрите на эту самую схему то увидите что из этих 60% большая часть тепло, а не вращение вала.

[BORMAN82]

Цитата: ProkletyiPirat

Это немного враньё, никогда у турбин небыло КПД в 60%.

Исхотя из текста статьи у "чисто механических систем" КПД выходит вобще больше 90%))) Этот факт Вам не кажется враньем?

[ProkletyiPirat]

ага, 90%, особенно у ДВС эта как говорится "реклама не врёт! она не говорит всей правды!"
Вообще нужно измерять не КПД элемента, а КПД всей системы. Ибо КПД 50%+50% на деле равно не 100% и даже не 50%, а каких-то 10%, а то и вовсе 1%. То есть от топлива до движителя, и вот тут как раз лидируют гибридные системы на основе гидравлической или электрической трансмиссии. В первую очередь это лидерство обеспечивается возможностью аккумулирования энергии в буфере. Но и тут есть косяки разработчиков, они каким то фигом вставляют лишние узлы трансформации энергии или пытаются что-то сделать но без буфера. В общем вместо дела, какой-то фигнёй занимаются.

[ШВЕДский_стол]

Чистое вранье. КПД ДВС едва превышает 40%, а вот у ЭД как раз около 85-90% (читал в некоторых научных статьях что достигают КПД почти в 98%). Просто почему не используют ЭД, так это потому, что АКБ обладают большими размерами и малой емкостью. Хорошо что еще есть тут адекватные технари...

[ProkletyiPirat]

Есть супер конденсаторы с приемлемым соотношением вес-ёмкость, но у них беда в быстром саморазряде, потому они непригодны для долгого хранения энергии. Вот только при использовании их в качестве именно буфера это не существенно. Но при таком использовании выходит другая проблема, это постоянное переключение режимов работы генератора, что снижает его КПД. Вот как раз этот момент и решается использованием большого количества маленьких генераторов вместо одного большого. То есть наиболее эффективная схема на данный момент это "много малых генераторов"-> "суперконденсаторы"-> "электромотор".

[кандидат]

Схема выглядит иначе
И тогда всё будет паче:
"ТЭ -СуперКондёры-Инвертор -АД"
или
"Генератор - НПЧ -АД"

[ProkletyiPirat]

Цитата: кандидат

Генератор - НПЧ -АД

Это старая схема которая не эффективна, выше писал почему.

Цитата: кандидат

ТЭ -СуперКондёры-Инвертор -АД

А вот тут возможна та же проблема что и выше но уже с ТЭ, её тоже можно убрать тем же методом.

[a3542475]

В действительности все намного проще,есть компрессорные электродвигатели,это когда турбину вырабатывающую электричество крутит/приводит в движение сжатый воздух который создаёт компрессор,компрессор нагнетающий давление воздуха может работать как от электричества так и от топлива.

[Großer Feldherr]

С каждым преобразованием энергии теряется часть кпд.

[Curious]

Все теплоэнергетические установки, которые были рассмотрены выше, объединяет то обстоятельство, что в них превращение химической (или ядерной) энергии топлива в электроэнергию осуществляется ступенчато — сначала получается тепловая энергия, затем — механическая и только после этого — электрическая. Между тем в давно известны и успешно разрабатываются и такие методы, в которых отсутствует промежуточная стадия получения механической энергии, т. е. осуществляется прямое преобразование тепловой или даже химической энергии в электрическую.
МГД метод, термоэлектрогенераторы, термоэмиссионные преобразователи, топливные элементы - неужели в этом направлении нет никакого движения. Или нет информации о таком движении?

[Servisinzhener]

Для подводной лодки самый оптимальный вариант сочетание топливного элемента, литий ионных аккумуляторов и электродвигателя. По крайней мере в плане малошумности.

[ukoft]

Суперконденсаторы до ума довести можно. Если смогут выгодно и экономически обосновано удерживать напряжение при потери мощности

[ukoft]

Тэги развиваются семимильными шагами. На газопроводе мы много поставили таких. Воздушную вдоль газопровода ставить не пришлось. Но пока КПД низок. На горизонте прорыва не видно, чтобы на авто или что-то большое ставить. Как автономные источники небольшой энергии да, завоевывают своё. Батареи на графене тоже прорывом будут, но когда это наступит, когда люди человеки научаться нанотехнологии массово применять

[aiw]

МГД - малый ресурс. Термоэлектрогенераторы и термоэмисионники - малая мощность + у вторых еще и КПД ниже плинтуса. Они актуальны там где нужна высокая надежность и долговечность (космос например). ТЭ - все круто, но есть куча проблем с чистотой топлива, инертностью и т.д. Хотя на ПЛ их ставят как ВНЭУ. Почему кстати согласно этой статье ПЛ не может под РДП запустить детандер/электролизер и накопить кислороду ума не приложу...

На основе МГД вот были интересные варианты движителей, но тут че то и правда тишина.

[Зефр]

6500 вольт в железной банке, плывущей по океану соленой воды? Я б не сел. А вам счастливый путь.

[барбитурат]

Из статьи:
"Сегодня известны примеры, когда отдельные конструкторы пытались снизить акустическую заметность боевых кораблей при помощи сокращения длины валов, утверждая, что такое решение достигается с помощью грамотного размещения элементов силовой установки внутри корпуса боевого корабля и надстройки. Некоторые из таких решений действительно были реализованы на практике, к примеру, на британских эсминцах тип 45 Daring, силовая установка которых состоит из 2-х газовых турбин Rolls-Royce, пары дизель-генераторов Wärtsilä, а также электродвигателей Converteam. Для КВМС с 2003 по 2011 год было построено 6 таких эсминцев."

А вот как получилось (просто некоторые считают эти эсминцы чуть ли не лучшими в мире):
"При этом, как выяснилось недавно, эсминцы типа Дэринг совершенно беззащитны перед подлодками: по словам контр-адмирала Криса Парри, Daring "грохочут, как ящик с гаечными ключами" (!!!) и могут быть замечены вражеской субмариной на расстоянии в 160 километров. О противолодочной обороне в процессе проектирования корабля попросту забыли, уповая на снижение угрозы российских подлодок после окончания холодной войны."

Просто показалось это забавным , а статье +, понравилась!

[Gorbatiy]

В сейсморазведочной отрасли электроходы давно используется. Кстати СССР был в этом пионером.

[владимир1155]

азиподы на боевые корабли ставить нельзя, они малоремонтнопригодны, боевые надводные корабли должны быть маленькими и с малой осадкой, пожирму азиподы нельзя