Военное обозрение

Незримая связь между Tesla и неатомными подводными лодками

41

Появившиеся в конце XIX – начале XX века подводные лодки (ПЛ) стали новым, революционным средством войны на морских просторах. Несмотря на то, что в момент своего появления подводные лодки были весьма далеки от совершенства, они практически сразу же стали серьёзной угрозой для надводных кораблей всех классов.


Основной проблемой подводных лодок стало время, в течение которого они могут оставаться под водой без всплытия. Это следствие используемой силовой установки – дизельных двигателей и аккумуляторных батарей. Дизельные двигатели требуют воздух для своей работы и могут использоваться при движении в надводном положении или для подзарядки аккумуляторов, а ёмкость аккумуляторов того времени не позволяла подводной лодке скрываться под водой продолжительное время.

Появление атомных подводных лодок (ПЛА), казалось бы, навсегда решило проблему – ядерный реактор позволяет атомоходам находиться под водой практически неограниченное время. Могло показаться, что эра дизельных ПЛ (ДЭПЛ) завершилась – некоторые страны полностью от них отказались. Однако атомные технологии были доступны далеко не всем странам мира, кроме того, на стороне ДЭПЛ была их стоимость, которая меньше стоимости атомоходов в несколько раз. К преимуществам дизельных ПЛ можно отнести их меньшие размеры, позволяющие эффективно действовать на мелководье, да и шумность дизельных подводных лодок в режиме электродвижения ниже, чем у ПЛА аналогичного поколения. Не последнюю роль сыграли вопросы экологии – некоторые страны вообще не пускают в свои территориальные воды суда с ядерной силовой установкой.


ПЛА наутилус ознаменовала собой новый этап развития подводного флота. Изображение wikipedia.org

Таким образом, атомные и дизельные подводные лодки стали существовать параллельно. Некоторые страны полностью отказались от ДЭПЛ, некоторые использовали только их, в каких-то странах, например, в СССР и в России, используются оба типа подводных лодок.

Однако ключевой недостаток ДЭПЛ – малая дальность подводного хода, никуда не исчез.

Неатомные подводные лодки


Для увеличения времени нахождения ДЭПЛ под водой рассматривались различные способы повышения их автономности с помощью воздухонезависимых энергетических установок (ВНЭУ). Подводные лодки с ВНЭУ получили обозначение НАПЛ (неатомные подводные лодки).

Одним из наиболее успешных решений стала установка двигателей Стирлинга на шведских ПЛ серии «Готланд». Двигатели Стирлинга и запас жидкого кислорода в баках обеспечивают шведским НАПЛ возможность движения под водой до 30 суток, что можно считать выдающимся результатом. Недостатком является повышенная сложность эксплуатации, необходимость дополнительного обеспечения ПЛ жидким кислородом, трудности, связанные с его получением и хранением на берегу. Скорость подводного хода на двигателях Стирлинга ограничена примерно пятью узлами (семью в последних модификациях).


НАПЛ типа «Готланд», оснащённая двигателем Стирлинга. Изображение wikipedia.org

Другим путём пошли немцы, установившие на свои неатомные ПЛ ВНЭУ, включающие энергетические установки на основе топливных элементов и установки интерметаллидного хранения водорода. У НАПЛ тип 214 с установленными ВНЭУ дальность подводного хода составляет 2350 километров (2800 километров на испытаниях) на скорости 4 узла. Недостатком проекта также считается сложность эксплуатации и необходимость наличия береговой инфраструктуры по получению и хранению водорода. Также отмечаются риски эксплуатации в тропиках и в северных широтах из-за зависимости скорости выделения водорода из интерметалидных хранилищ от температуры, из-за чего могут либо снизиться характеристики ПЛ, либо даже может случиться аварийная ситуация.


Немецкая НАПЛ тип 214. Изображение wikipedia.org

Попытку создать свою ВНЭУ для ПЛ типа «Скорпен» предприняли и французы. Они разрабатывали паровую турбину замкнутого цикла, работающую на этаноле и кислороде. Однако зайти дальше опытных образцов им не удалось – энергетическая отдача опытных установок оказалась крайне низка.


Франции так и не удалось создать ВНЭУ для ДЭПЛ типа «Скорпен». Изображение wikipedia.org

В России также экспериментируют с созданием ВНЭУ для НАПЛ. Для подводных лодок проекта 677 «Лада» (в экспортном варианте «Амур») предположительно ЦКБ МТ «Рубин» разрабатывалась ВНЭУ на водородных топливных элементах. На текущий момент статус работ неизвестен, но учитывая, что ПЛ «Амур» активно продвигались на экспорт, отсутствие новостей о ВНЭУ не вселяет оптимизма. В любом случае, НАПЛ с ВНЭУ на водородных топливных элементах имели бы примерно те же преимущества и недостатки, что и немецкие НАПЛ тип 214.


Российской ДЭПЛ проекта 677 «Лада» пока не удалось получить ВНЭУ. Изображение wikipedia.org

Другой российской разработкой является НАПЛ проекта П-750Б «Сервал», проектируемая КБ «Малахит». В качестве ВНЭУ на НАПЛ проекта П-750Б должны использоваться две газовые турбины, окислитель к которым в подводном положении должен подаваться из сосудов Дьюара (жидкий кислород?). Максимальная скорость подводного хода НАПЛ проекта П-750Б должна составить порядка 10-12 узлов, что выше, чем у НАПЛ с двигателями Стирлинга или с водородными топливными элементами. НАПЛ проекта П-750Б «Сервал» сможет находиться под водой до 30 суток, преодолевая при этом 1200 морских миль (примерно 2200 километров) без всплытия на поверхность. А с всплытием на поверхность дальность хода составит до 4300 морских миль.

О преимуществах и недостатках ВНЭУ НАПЛ проекта П-750Б «Сервал» пока говорить рано. Можно предположить, что сложность эксплуатации и требования к береговой инфраструктуре для НАПЛ проекта П-750Б «Сервал» будут сравнимы с таковыми к НАПЛ с двигателем Стирлинга.

В любом случае можно говорить о том, что все существующие и перспективные проекты НАПЛ так или иначе сложнее в эксплуатации, чем традиционные ДЭПЛ, кроме того, для их эксплуатации требуется сложная и дорогая береговая инфраструктура. В совокупности эти факторы приводят к тому, что заказчики зачастую вновь возвращаются к «классическим» ДЭПЛ, включающим дизельные двигатели для надводного хода и зарядки аккумуляторных батарей, а также аккумуляторы увеличенной ёмкости.

Пришествие лития на флот


Японские силы «самообороны» не имеют на вооружении атомоходов, но к «неатомной» составляющей подводного флота относятся достаточно ответственно. На вооружении японского флота имеются 10 НАПЛ типа «Сорю», оснащённых четырьмя двигателями Стирлинга и двумя дизель-электрическими двигателями Kawasaki каждая. Предполагалось, что японские НАПЛ следующего поколения также будут оснащены ВНЭУ на базе двигателя Стирлинга.

Однако, судя по всему, японские силы самообороны не в полной мере удовлетворяет этот тип ВНЭУ. Предположительно, увеличенное водоизмещение японских НАПЛ типа «Сорю», по сравнению с шведскими НАПЛ типа «Готланд», не позволяет получить приемлемые скорости подводного хода на двигателях Стирлинга, а масштабировать размеры и мощность двигателей Стирлинга не получается.

В одиннадцатой НАПЛ типа «Сорю» было решено отказаться от двигателей Стирлинга в пользу литиевых аккумуляторов, которые заменили традиционные для ДЭПЛ/НАПЛ свинцовые аккумуляторы.


НАПЛ типа «Сорю». Изображение wikipedia.org

При дальности подводного хода ДЭПЛ с литиевыми аккумуляторами, сравнимой с НАПЛ с ВНЭУ, первая может идти на подводной скорости порядка 20 узлов, что более чем вдвое превышает показатели НАПЛ с ВНЭУ. Единственным озвученным недостатком является высокая стоимость литиевых аккумуляторов, но, во-первых, это вопрос времени – литиевые аккумуляторы постепенно дешевеют, а во-вторых, необходимо учитывать весь жизненный цикл ПЛ, включая стоимость развёртывания и поддержания береговой кислородной/водородной инфраструктуры для НАЛП, которая не требуется ДЭПЛ с литиевыми аккумуляторами.

Незримая связь между Tesla и неатомными подводными лодками
Изменение стоимости источников энергии долларов за кВт/час с 2014 по 2020 гг. Изображение habr.com

К преимуществам ДЭПЛ с литиевыми аккумуляторами также можно отнести возможность быстрой зарядки, что означает необходимость меньше времени находиться у поверхности под шноркелем.

Что касается недостатков, то к ним необходимо отнести повышенную взрывоопасность литиевых аккумуляторов. Произойти это может из-за механических повреждений, повышения температуры, старения, перезаряда или переразряда (у тех, что не взрываются, например, литий-железо-фосфатных аккумуляторов LiFePO4, небольшая удельная ёмкость).

Вероятно, что высокая культура производства и грамотные схемотехнические решения, в сочетании со встроенными средствами диагностики позволят решить большинство потенциальных проблем. Что касается механических повреждений, то их наличие скорее всего означает разрушение прочного корпуса и гибель ПЛ, и взрыв аккумуляторов в этом случае уже не так критичен. Кроме того, японцы встроили литиевые аккумуляторы в модернизированную ПЛ существующего проекта, а в перспективных проектах литиевые аккумуляторы можно будет вынести вне прочного корпуса в отдельный защищённый необслуживаемый во время похода отсек (или в несколько отсеков).

Кстати, генеральный директор российского СКБ «Рубин» ещё в 2014 году заявлял об успешных испытаниях литиевых аккумуляторов для НАПЛ, но с тех пор информации о таких работах в открытой печати более не появлялось.

При чём здесь Tesla?


В заглавии статьи фигурирует один из ведущих производителей электромобилей – компания Tesla, но какое отношение она имеет к подводным лодкам?

Нет, Tesla не планирует выпускать НАПЛ или комплектующие для них, по крайней мере пока информация об этом в сети интернет отсутствует (хотя в 2019 году Илон Маск и заявлял о наработках компании Tesla по созданию коммерческой подводной лодки – автомобиля амфибии, но вряд ли в этом направлении велись серьёзные разработки).

Но основа длительности подводного хода ДЭПЛ – это аккумуляторы, а Tesla – это электромобили, критичным компонентом которых также являются аккумуляторы. Никто не сделал больше для развития рынка электромобилей, чем компания Tesla и любимый/ненавидимый многими Илон Маск. Конечно, рынок электромобилей сформировался бы и без компании Tesla, но лет на 10-15 позже – схожим образом компания Apple сформировала рынок смартфонов, хотя технически они существовали и до появления iPhone.

Взрывной рост рынка электромобилей требует много высокоэффективных аккумуляторов. В это направление вкладываются огромные деньги, работают сотни государственных и частных компаний, стартапов. Для увеличения объёмов выпуска аккумуляторов строятся новые заводы.

Всё это приводит к определённым последствиям. Во-первых, снижается стоимость существующих, серийно выпускаемых аккумуляторов, о чём говорилось выше. Во-вторых, компаниями, производящими электромобили, разрабатываются высокоэффективные схемотехнические решения, позволяющие безопасно эксплуатировать мощные аккумуляторные батареи. Гражданский рынок – это Вам не рынок вооружений. Начни электромобили взрываться, и гражданские иски, страховые компании и биржи «сожрут производителя с потрохами». В-третьих, рано или поздно результаты исследований обязательно дадут эффект, и, возможно, что это уже произошло.

В настоящий момент на электромобиль Tesla Model 3 устанавливаются аккумуляторные батареи с плотностью энергии до 260 Вт·ч/кг. Можно предположить, что в японских ДЭПЛ типа «Сорю» установлены литиевые аккумуляторы примерно с такой же удельной ёмкостью (больше на тот момент просто не было), и при этом их дальность уже сопоставима с НАПЛ с ВНЭУ.

В феврале 2022 года американская компания Amprius, которая тесно сотрудничает с компанией Tesla, объявила о начале поставок литий-ионных аккумуляторных элементов с плотностью энергии 450 Вт·ч/кг – с самой высокой плотностью энергии среди существующих в настоящее время коммерчески-доступных аккумуляторов.

Легко представить, насколько возрастут возможности ДЭПЛ после установки таких аккумуляторов – они значительно превзойдут НАПЛ как по дальности и скорости подводного хода, так и по удобству эксплуатации.

Выводы


Можно с уверенностью прогнозировать, что развитие рынка электромобилей, а параллельно и электрических летательных аппаратов, судов приведёт интенсивному развитию технологий аккумуляторов электрической энергии, которые могут применяться на военной технике различного назначения – беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), наземных платформах с полным или частичным электродвижением, а также на автономных необитаемых подводных аппаратах (АНПА) и дизель-электрических подводных лодках нового поколения.

В связи с вышеизложенным вопрос разработки и производства в России современных аккумуляторов повышенной ёмкости можно считать одним из приоритетных для национальной безопасности нашей страны.
Автор:
41 комментарий
Объявление

Подписывайтесь на наш Телеграм-канал, регулярно дополнительные сведения о спецоперации на Украине, большое количество информации, видеоролики, то что не попадает на сайт: https://t.me/topwar_official

Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. Владимир_2У
    Владимир_2У 28 февраля 2022 04:01
    +12
    Начни электромобили взрываться, и гражданские иски, страховые компании и биржи «сожрут производителя с потрохами».

    Справедливости ради, "Теслы" горят, причём по вине аккумуляторов, да ещё и иногда заблокировав двери, с понятным исходом для пассажиров.
    1. BlackMokona
      BlackMokona 28 февраля 2022 07:24
      +2
      Но горят на порядок реже чем авто с ДВС, на миллион пройденных километров.
      https://motor.ru/news/tesla-fire-19-04-2021.htm
      По данным Tesla в период с 2012 по 2020 годы на каждые 330 миллионов километров пути среди всех моделей происходило одно возгорание электрокара компании. Среди причин пожара специалисты американской корпорации назвали неисправность электронного оборудования, поджоги, а также иные ситуации, не связанные с технической конструкцией электрокаров.

      Согласно экспертизе Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) и Министерства транспорта США подобная статистика более чем в 10 раз превышает средний показатель возгораний среди автомобилей с ДВС. Классические транспортные средства загораются каждые 30 миллионов километров.
      1. Владимир_2У
        Владимир_2У 28 февраля 2022 08:23
        +2
        Ага, только не учитывается общий износ парка ДВС. "Лада-седан баклажан" грубо говоря, в мировом масштабе. laughing
      2. MaikCG
        MaikCG 3 марта 2022 02:12
        0
        Теслы в основном, я повторяю, в основном, двигаются по хайвеям, в отличии от всеядных ДВС, которые двигаются везде. На удобной трассе то миллионы километров гораздо проще накрутить. И количество единиц транспорта как бы тоже влияет.
        1. BlackMokona
          BlackMokona 3 марта 2022 12:06
          0
          По Хайвеям им как раз двигатся как и всем электричкам намного тяжелее. Они как и все электрички намного лучше чувствуют себя в городах. Ведь на Хайвеях нету постоянных циклов стоп старт где рекурперация и замечательное ускорение рулят. А есть планомерное движение на высокой скорости которая быстро просаживает батарею.
          1. MaikCG
            MaikCG 3 марта 2022 17:45
            0
            где рекурперация

            это входит в цикл разряд-заряд и еще больше гасит батарею
  2. KCA
    KCA 28 февраля 2022 05:34
    0
    Сколько тысяч элементов в одной литиевой батарее для НАПЛ? Даже при самом минимальном проценте брака из-за их общего количества риск очень велик, делать аккумуляторный отсек отстреливаемый, чтоб в случае чего сразу от него избавляться?
    1. BlackMokona
      BlackMokona 28 февраля 2022 07:28
      -1
      Процесс пожара батареек, позволяет решать этот вопрос мощной системой охлаждения. Если один из элементов сломался и начал тепловой разгон, жидкостная система охлаждения может не жать ему загорется, и повредить соседние элементы
      1. KCA
        KCA 28 февраля 2022 07:33
        +1
        При тушении содержащей воду жидкостью горение будет только сильнее, чем ещё поливать? Жидким азотом? Придётся возить сосуд дьюара, а он парит азотом, его необходимо будет стравливать, какой жидкостью тушить?
        1. BlackMokona
          BlackMokona 28 февраля 2022 08:36
          0
          Во первых пожарные по всему миру замечательно тушат водой, там не так много лития внутри повреждённых элементов чтобы это была проблема.
          Во вторых существует множество других жидкостей и газов которые можно использовать для тушения.
          В третьих не нужно тушить если не загорится, перед пожаром есть значительное время пока идёт тепловой разгон, если его остановить охлаждением то пожара не будет. А пока пожара нету, то и доступа воды к литию тоже.
          1. Проктолог
            Проктолог 28 февраля 2022 10:44
            +1
            Инструкция для пожарных по тушению электромобилей - как ни странно, заливать водой, охлаждать, причем нужно много воды. В Калифорнии, вроде, специальные пожарные автомобили-цистерны для этих целей имеют.
            1. abrakadabre
              abrakadabre 28 февраля 2022 13:02
              0
              Инструкция для пожарных по тушению электромобилей - как ни странно, заливать водой, охлаждать, причем нужно много воды. В Калифорнии, вроде, специальные пожарные автомобили-цистерны для этих целей имеют.
              Учитывая специфику подводного плавания, воды для тушения - целый океан.
              1. Проктолог
                Проктолог 28 февраля 2022 23:05
                0
                воды для тушения - целый океан
                я именно это и подразумевал! Что пожар литиевых батарей под водой не сильно опаснее любой другой серьезной аварии на подводной лодке
              2. MaikCG
                MaikCG 3 марта 2022 02:14
                0
                Потом Гломар Эксплорер поднимет лодку, воду сольют и напишут на ценнике "не бу, не бита, не перекрашена"
      2. astepanov
        astepanov 28 февраля 2022 10:28
        +8
        Литий прекрасно горит даже в азоте. И тепловой разгон - совсем другое. К тому же окружить каждый элемент охлаждающей "рубашкой" - это значит в разы снизить его массо-габаритные характеристики. А они у литий-ионных батарей и так не шибко велики: плотность их вдвое ниже, чем у свинцовых, что существенно "съедает" преимущество по объемным характеристикам.
        Последнее: литий, вопреки утверждениям автора, нее дешевеет, а дорожает. Все относительно богатые месторождения близки к исчерпанию, остались лепидолитовые руды с крайне низким содержанием лития и трудные в переработке, оставляющие горы "хвостов" и экологически опасные. и автопром приведет к тому, что цена на литий еще более вырастет - как выросла она на палладий, некогда более дешевый, чем серебро.
        И автору следовало бы знать: литиевых аккумуляторов пока нет. От слова "совсем". Есть литий-ионные. Про россказни об аккумуляторных батареях с энергоемкостью выше 400 вт-час/кг тоже можно забыть. Пока такие показатели есть только у электродных блоков. Корпус, межэлементные соединения, системы охлаждения, выравнивания и контроля сажают характеристики до 200 вт-час/кг и менее.
        О безопасности батарей автор тоже излишне оптимистичен. Американы прекратили работы по таким аппаратам, когда подлодка выгорела дотла во время зарядки. Судьба нашего "Лошарика" тоже известна.
  3. Al_lexx
    Al_lexx 28 февраля 2022 05:59
    +2
    Моё мнение таково, что ПЛ с современными ВНЭУ пока что имеют крайне узкую нишу применения. В этом смысле классические ДЭПЛ их переигрывают. И не надо со мной спорить, на эту тему. Я своего мнения на этот счет не изменю, так как уверен, что эпоха полноценных НАПЛ ещё не наступила. И никакой литий их не спасёт. Возможно, когда нибудь, придумают накопители энергии (и/или двигатели), на новых физических принципах и эта тема заиграет новыми красками.
    1. СВД68
      СВД68 3 марта 2022 07:28
      0
      Лодки с "литием" - это и есть ДЭПЛ.
  4. Pushkowed
    Pushkowed 28 февраля 2022 08:17
    0
    ...и французы. Они разрабатывали паровую турбину замкнутого цикла, работающую на этаноле и кислороде. Однако зайти дальше опытных образцов им не удалось...

    Удалось.

    Они поставили 3 лодки предыдущего проекта "Агоста-90Б" с такими турбинами в Пакистан. Но больше их никому впарить не смогли. Хотя для "Скорпенов" такая установка предлагалась, заказчики предпочитали вариант без этой турбины.

    Она даёт аж целых 4 узла максимального подводного хода, дальность 750 миль на экономичной скорости 3 узла (за 10 суток), максимальную подводную автономность 18 суток, но, по-видимому, шибко шумная.
  5. riwas
    riwas 28 февраля 2022 10:19
    +2
    По поводу аккумуляторов. У нас тоже ведутся, и успешно, разработки.
    https://scientificrussia.ru/articles/rossijskie-uchenye-sdelali-akkumulyatory-bolee-emkimi
    https://scientificrussia.ru/articles/kak-sdelat-dolgovechnymi-akkumulyatory-budushchego
    https://scientificrussia.ru/articles/rossijskie-himiki-nashli-sposob-povysit-emkost-batareek-i-akkumulyatorov-pochti-v-1-5-raza
    https://scientificrussia.ru/articles/issledovateli-rossii-i-germanii-nashli-material-dlya-bystroj-i-dolgovremennoj-zaryadki-akkumulyatorov
    https://scientificrussia.ru/articles/spetsialisty-spbpu-sovmestno-s-kollegami-iz-za-rubezha-razrabotali-novyj-tip-akkumulyatora-vysokoj-moshchnosti
  6. gridasov
    gridasov 28 февраля 2022 10:34
    0
    Все указанные технологии не могут устраивать ни военных ни уровень современных достижений
    Вся проблема в преобразовательных технологиях одних веществ в другие . И в этой связи правильно упоминание Теслы ,но не американской компании. И мы развили разработки Теслы и говорим о преобразовании энергии самой морской воды не только в среде воды океана или моря ,но и закрытых и оборотных процессов в космосе. Удивительное свойство воды принимать свое объединенное комплексное состояние поставило задачу как ее разделить и получить достаточно избыточное количество энергии ,но другого остаточного уровня. Более того, принцип и метод такого разделения обеспечивает не только воздухом среду жизнедеятельности человека ,но и силовые процессы для движителя и высоких скоростей ,маневренности и дальности хода . Все эти решения находяться на стыке анализа и согласования больших данных ,науки -обьединяющей физику и математику и инженерных решений в виде нового изобретённого движителя.
  7. Дилетант
    Дилетант 28 февраля 2022 10:45
    +1
    Наконец то обьективная статья про НАПЛ. Только жаль, что сейчас набегут фанаты ВНЭУ и всем докажут, что все, кроме них дураки и ничего не понимают.
    Единственное замечание: тесла аккумуляторы не делает.
  8. К-50
    К-50 28 февраля 2022 11:03
    0
    Произойти это может из-за механических повреждений, повышения температуры, старения, перезаряда или переразряда (у тех, что не взрываются, например, литий-железо-фосфатных аккумуляторов LiFePO4, небольшая удельная ёмкость).

    У LiFePO4 в любом случае в разы большая ёмкость и меньше вес по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, так что "овчинка стоит выделки". yes
  9. Виктор Дубовицкий
    Виктор Дубовицкий 28 февраля 2022 15:15
    +2
    Цитата: BlackMokona
    Но горят на порядок реже чем авто с ДВС, на миллион пройденных километров.
    https://motor.ru/news/tesla-fire-19-04-2021.htm
    По данным Tesla в период с 2012 по 2020 годы на каждые 330 миллионов километров пути среди всех моделей происходило одно возгорание электрокара компании. Среди причин пожара специалисты американской корпорации назвали неисправность электронного оборудования, поджоги, а также иные ситуации, не связанные с технической конструкцией электрокаров. При, обязательной одинаковости пробега по одинаковому покрытию дороги. Низкие Тесла и внедорожники, снующие по сомнительным дорогам. Их тоже поставили в один ряд? Не годится. И сами понимаете, что пытаетесь подтасовывать результаты.

    Согласно экспертизе Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) и Министерства транспорта США подобная статистика более чем в 10 раз превышает средний показатель возгораний среди автомобилей с ДВС. Классические транспортные средства загораются каждые 30 миллионов километров.

    Надо считать не общий пробег- а количество участников. Эталонно изготовленные тысяча Тесла, при эталонной эксплуатации, за пять лет накатают столько. Давайте считать в отношении участники/ аварии. На тысячу единиц, с той и другой стороны. Причём, взять таблицу с десятком изготовителей авто с ДВС и столько же с электроприводом. Сравнить качество работы, среднего изготовителя, а не элитарность выборки.
    1. agond
      agond 28 февраля 2022 17:15
      0
      Если автор взялся писать на тему неатомных лодок то хоть бы привел данные по применяемым аккумуляторам , какие , сколько , какая емкость, а так это все беспредметные разговоры .... и вообще кто нибудь из экспертов знает какой процент от подводного водоизмещения составляет общая масса аккумуляторов в наших лодках , или это никому не интересно
    2. Мрачный Жнец
      Мрачный Жнец 1 марта 2022 18:14
      +2
      Цитата: Виктор Дубовицкий
      Цитата: BlackMokona
      Но горят на порядок реже чем авто с ДВС, на миллион пройденных километров.
      https://motor.ru/news/tesla-fire-19-04-2021.htm
      По данным Tesla в период с 2012 по 2020 годы на каждые 330 миллионов километров пути среди всех моделей происходило одно возгорание электрокара компании. Среди причин пожара специалисты американской корпорации назвали неисправность электронного оборудования, поджоги, а также иные ситуации, не связанные с технической конструкцией электрокаров. При, обязательной одинаковости пробега по одинаковому покрытию дороги. Низкие Тесла и внедорожники, снующие по сомнительным дорогам. Их тоже поставили в один ряд? Не годится. И сами понимаете, что пытаетесь подтасовывать результаты.

      Согласно экспертизе Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) и Министерства транспорта США подобная статистика более чем в 10 раз превышает средний показатель возгораний среди автомобилей с ДВС. Классические транспортные средства загораются каждые 30 миллионов километров.

      Надо считать не общий пробег- а количество участников. Эталонно изготовленные тысяча Тесла, при эталонной эксплуатации, за пять лет накатают столько. Давайте считать в отношении участники/ аварии. На тысячу единиц, с той и другой стороны. Причём, взять таблицу с десятком изготовителей авто с ДВС и столько же с электроприводом. Сравнить качество работы, среднего изготовителя, а не элитарность выборки.

      Точно. А то получается как в анекдоте:
      По вине пьяных водителей происходит 30 процентов аварий. Значит по вине трезвых - 70. И с ними ездить опаснее.:)
    3. eule
      eule 4 марта 2022 00:07
      0
      Еще IMHO фактор того, что более дорогие Теслы покупают более аккуратные водители, которые бережнее относятся к машинам. Поэтому считать напрямую еще сложнее - при таких "тепличных" условиях, аварий с ДВС будет еще меньше.
  10. Виктор Дубовицкий
    Виктор Дубовицкий 28 февраля 2022 17:28
    0
    Цитата: agond
    Если автор взялся писать на тему неатомных лодок то хоть бы привел данные по применяемым аккумуляторам , какие , сколько , какая емкость, а так это все беспредметные разговоры .... и вообще кто нибудь из экспертов знает какой процент от подводного водоизмещения составляет общая масса аккумуляторов в наших лодках , или это никому не интересно

    Мелькала информация, что пассажирский Боинг и одна подводная лодка (всё в Японии) сгорели из-за аварий аккумуляторных батарей. https://ru.wikipedia.org/wiki/Катастрофа_Boeing_747_в_Дубае. Забывают и простые правила арифметики- чем больше ёмкость аккумулятора- тем больше времени её зарядки. То есть- нахождение на поверхности под работающими дизелями.
    1. agond
      agond 28 февраля 2022 19:23
      0
      Цитата: Виктор Дубовицкий
      Забывают и простые правила арифметики- чем больше ёмкость аккумулятора- тем больше времени её зарядки. То есть- нахождение на поверхности под работающими дизелями.

      Речь о другов, иногда можно встретить информацию, что в однокорпусных лодках масса аккумуляторов может составлять порядка 20% правда не ясно от надводного или подводного водоизмещения, в двухкорпусных лодках этот показатель по любому будет хуже, на сколько хотелось бы узнать., Нашлись данные (возможно неточные)только 641 проекту Она имела две группы аккумуляторных батареи по 112 элементов, соединенных последовательно., две группы могли отдавать мощность в 100 кВт в течение 100 часов. это 10 000 кВт/час. Делим на напряжение 200 вольт и получаем 50 кВт/ампер/часов .. Вот такая приблизительно емкость одной группы из 112 элементов свинцово-кислотной батареи на дизельной лодке. Серебряно-цинковая в 10 раз дороже и в три раза ее емкость больше.
  11. Удав КАА
    Удав КАА 28 февраля 2022 20:31
    +2
    Автор -- молодец, что пишет на флотские темы. Но его тезисы не всегда можно принять как бесспорные, а порой просто они просто ошибочны.
    Итак, о рыбках.
    1.// Двигатели Стирлинга и запас жидкого кислорода в баках обеспечивают шведским НАПЛ возможность движения под водой до 30 суток, //
    -- Увы, нет. Даже у перспективной НАПЛ пр. A26 --только 15-20 сут. непрерывного пребывания под водой.
    «Минобороны Швеции и Saab Kockums с 2015г строят 2 ед. А26… …обеспечивается возможность непрерывного пребывания под водой в течение 15-20 суток.
    2.// необходимость дополнительного обеспечения ПЛ жидким кислородом, трудности, связанные с его получением и хранением на берегу.//
    -- С получением на берегу О2 нет трудностей. Опасности поджидают экипаж при его хранении на ПЛ. Но его цистерны вынесли за пределы ПК, чтобы чего-нить ненароком не случилось…
    3. //Попытку создать свою ВНЭУ для ПЛ т. «Скорпен» предприняли и французы. Они разрабатывали паровую турбину замкнутого цикла, работающую на этаноле и кислороде. Однако зайти дальше опытных образцов им не удалось – энергетическая отдача опытных установок оказалась крайне низка.//
    -- Сделали, работает, даже космические технологии использованы при ее изготовлении. Установка MESMA называется. По сути это ЯЭУ, где роль ЯЭУ выполняет «спиртовой» котел. А далее все как на ПЛА: пар-турбина-генератор- ГЭД- винт.
    Но французы также сделали корабельную установку риформинга ДТ и получения водорода высокой чистоты на борту ПЛ. Дело за малым – сделать остальное.
    4. //В России также экспериментируют с созданием ВНЭУ для НАПЛ. Для подводных лодок проекта 677 «Лада»… предположительно ЦКБ МТ «Рубин» разрабатывалась ВНЭУ на водородных топливных элементах.//
    -- У нас были созданы и работали ВНЭУ «Кристал-20, 27». Но главным было направление прямого риформинга дизтоплива и получения Н2 высокой чистоты прямо на борту. Вторым направлением было прямое получение электричества из химической реакции восстановления «компонентов/реагентов» в химическом «реакторе-генераторе».
    Теперь Малахит к 2024 году, в инициативном порядке, мастерит свою ВНЭУ на основе турбины…Также что-то делают Крыловцы и Рубиновцы…
    5. // НАПЛ проекта П-750Б «Сервал» сможет находиться под водой до 30 суток, //
    -- Не сможет, см п.1. И потом, не хватит «регенерации воздуха» для непрерывного пребывания под водой. («Но, если прикажут, … мы и жабры отрастим!»)
    6. // НАПЛ так или иначе сложнее в эксплуатации, чем традиционные ДЭПЛ, кроме того, для их эксплуатации требуется сложная и дорогая береговая инфраструктура.//
    -- Только для добычи Н2 высокой чистоты и хранения его запасов. С остальным проблем нет.
    7. // НАПЛ типа «Сорю», по сравнению с шведскими НАПЛ т. «Готланд», не позволяет получить приемлемые скорости подводного хода на двигателях Стирлинга, а масштабировать размеры и мощность двигателей Стирлинга не получается.//
    -- Утверждение противоречит ТТХ лодок!
    Справка. «ДПЛ т."Готланд" является головной в серии из 3-х субмарин. Скорость под водой – 20 узлов. Экипаж – 27 человек. Вооружение:...»
    Сорю. «Максимальная скорость надводного хода ПЛ составляет 13 узлов (примерно 24 км/ч), максимальная скорость подводного хода – 20 узлов (примерно 37 км/ч).
    Япы вместе с амами 2 года работали над усовершенствованием Стирлинга и преуспели в этом… Да и «масштабировать» ДУ для них не проблема.
    8. //При дальности подводного хода ДЭПЛ с литиевыми аккумуляторами, сравнимой с НАПЛ с ВНЭУ, первая может идти на подводной скорости порядка 20 узлов, что более чем вдвое превышает показатели НАПЛ с ВНЭУ./// (!!!)
    -- См п.7, При этом, 20 уз обе лодки способны дать ТОЛЬКО под АБ !!! А ВНЭУ – для подбивки АБ в подводном положении, без постановки под РДП.
    9. //литиевые аккумуляторы постепенно дешевеют,///
    -- Утверждение верно отчасти, т.к. запасы Li истощаются и скоро он будет дорожать весьма быстро. Коллега astepanov (Алексей) Сегодня, 10:28, по этому вопросу дал исчерпывающий ответ.
    10. недостатки ЛиАБ, //то к ним необходимо отнести повышенную взрывоопасность литиевых аккумуляторов. //Что касается механических повреждений, то их наличие скорее всего означает разрушение прочного корпуса и гибель ПЛ, и взрыв аккумуляторов в этом случае уже не так критичен.///
    -- «Механические повреждения» случается приводят к образованию течи ПК, донно-запорной арматуры и т.п., а не только «разрушению» ПК… А вот "деформация" ЛиАБ может запросто привести к пожару "с голубым свечением", когда Т* как при электородуговом разряде…Бесплатный автоген в отсеке, и даже без доступа воздуха…
    11.// а в перспективных проектах литиевые аккумуляторы можно будет вынести вне прочного корпуса в отдельный защищённый необслуживаемый во время похода отсек/// …
    -- И сделать этот отсек РАВНОПРОЧНЫМ с ПК ? Иначе теряется его смысл. При этом, весогабариты – растут! Тогда – какой смысл всего этого цирка с забортным отсеком АБ… И потом, если бы эта идея была бы продуктивной, джапаны ее давно воплотили бы в металле. Однако – АБ в трюме ПЛ (аккумуляторной яме), внутри ПК, где они всегда традиционно размещались.
    Андрей, за статью – спасибо. good
    На замечания не обижайтесь: каждый имеет право высказывать свое мнение. Порой ошибочное. Поэтому и идет обсуждение написанного автором.
    С уважением, Удав.
    1. agond
      agond 28 февраля 2022 21:09
      0
      Литий ионный аккумулятор , например от шуруповерта паяльной лампой так просто не зажечь даже если его разобрать и греть лампой сами элементы бенгальский огонь не получается , получается хлопок одного из элементов , взрыва в обычном понимании не происходит, а на подводных лодках элементы литий ионные аккумуляторов принято упаковывать в стальные баллоны, внутри промежутки между отдельными элементами могут быть заполнены специальной смесью, в случае замыкания витков пленки элемента газообразные продукты не выделяются и поэтому избыточного давления не возникает ,взрыва балона не происходит ,и самой реакции горения лития в баллоне то же не происходит , нет кислорода
  12. Виктор Дубовицкий
    Виктор Дубовицкий 28 февраля 2022 21:48
    0
    Цитата: BlackMokona
    Процесс пожара батареек, позволяет решать этот вопрос мощной системой охлаждения. Если один из элементов сломался и начал тепловой разгон, жидкостная система охлаждения может не жать ему загорется, и повредить соседние элементы

    Литий- очень легкоплавкий металл. (180,54 °C). Если процесс разогрева пошёл, активный элемент плавится, капли просачиваются через сепаратор, и короткое замыкание, процесс идёт дальше неуправляемо. Охлаждение помогает слабо, потому. что разогрев идёт внутри, а охлаждение снаружи. Система охлаждения тоже отнимает объём лодки, и мощности на компрессоры и охлаждающие системы. Что растёт быстрее? И дефицитнейший объём этой посудины..... Далее. Аккумулятор- не источник. Он- накопитель. Это значит, что в него нужно вначале залить, чтобы выливать электричество. КПД имеет всё, и оно у всего меньше единицы. Чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше потерь в абсолютных единицах ( при том же общем КПД) . 0,9=аккумулятор, 0,8 =при зарядке, преобразование в удобное для аккумулятора напряжение, 0,8= преобразование для двигателей. итог: 0,9*0,8*0,8=0,57. Если там мощности числятся в сотни киловатт, то, при таком КПД потери будут......
  13. certero
    certero 1 марта 2022 09:45
    0
    Прочитав заголовок, был полностью уверен что речь пойдёт об использование системы starlink для связи с подводными лодками:)
  14. Виктор Дубовицкий
    Виктор Дубовицкий 1 марта 2022 18:41
    0
    Цитата: Удав КАА
    На замечания не обижайтесь: каждый имеет право высказывать свое мнение. Порой ошибочное. Поэтому и идет обсуждение написанного автором.

    Цитировать всё нет смысла, коротко дал для того, чтобы было понятно, о чём разговор. Любое изделие строится не просто для того, чтобы переплюнуть оппонента, а для конкретных целей. Российские ПЛ. "Лада". Попытка поставить там эту новацию приводит к увеличению габаритов, снижению пространства для экипажа, вооружения, боезапаса, и прочего, наряду со всеми трудностями, описанными вами. Трезво взвесив преимущества и недостатки, да ещё в условиях российской доктрины обороны баз АПЛ,оказалось, что ВНЭУ не так уж, и нужна. Охрана района, прибрежное дежурство, не требует нахождение под водой длительного времени. Дежурить у вражеского берега, на точке старта ракет, АПЛ, которые не имеют недостатка проветривания помещения и зарядки аккумуляторов. Так же охота за вражескими авианосными группами. Итог- переделывание "Лады", отсюда столь длительное проектирование с ампутацией в готовом головном корпусе 9 метров (!). Такова жертва не столь нужному божеству- ВНЭУ. Могу, конечно, ошибаться. Опыты делать надо, отставать нельзя, но делать это нужно без фанатизма.
    1. agond
      agond 1 марта 2022 19:47
      0
      Если посмотреть на торпеду 65-73 Кит от 1970 годов то увидим , в качестве топлива использовался керосин+ высококонцентрированная перекись водорода. мощность турбины 1040кВт. время работы около часа. По сути это готовая ВНЭУ , вынимай турбину из торпеды и адаптируй -ставь на лодку, а высококонцентрированная перекись водорода или ВКП хранить на порядок проще чем жидкий кислород, за год хранения убывает всего 0.5%. Удельная энергоемкость пары перекись керосин выше чем у пары жидкий кислород керосин , для справки на ней в космос летали, а вот на аккумуляторах даже на литий ионных не летают и не полетят. Конечно при горении керосина по мимо воды будет образовываться углекислый газ , ну тогда придется его переводить в жидкое состояние и хранить какое то время на лодке, кстати углекислота может использоваться для продувки цистерн при всплытии. а вот КПД и мощность у турбины установленной на лодке окажется заметно выше чем когда она стояла на торпеде, потому что у торпеды отработанные газы должны преодолевать давление воды, а на лодке они просто охлаждаются и переводятся в жидкое состояние
      Так что проблема ВНЭУ во многом надумана и при желании легко решается., конечно подобная турбина не должна т на прямую крутить винт, ее задача по мере необходимости без всплытия подзаряжать традиционные аккумуляторы.
  15. Виктор Дубовицкий
    Виктор Дубовицкий 2 марта 2022 00:51
    -1
    Цитата: agond
    Если посмотреть на торпеду 65-73 Кит от 1970 годов то увидим , в качестве топлива использовался керосин+ высококонцентрированная перекись водорода. мощность турбины 1040кВт. время работы около часа. По сути это готовая ВНЭУ , вынимай турбину из торпеды и адаптируй -ставь на лодку, а высококонцентрированная перекись водорода или ВКП хранить на порядок проще чем жидкий кислород, за год хранения убывает всего 0.5%. Удельная энергоемкость пары перекись керосин выше чем у пары жидкий кислород керосин , для справки на ней в космос летали, а вот на аккумуляторах даже на литий ионных не летают и не полетят. Конечно при горении керосина по мимо воды будет образовываться углекислый газ , ну тогда придется его переводить в жидкое состояние и хранить какое то время на лодке, кстати углекислота может использоваться для продувки цистерн при всплытии. а вот КПД и мощность у турбины установленной на лодке окажется заметно выше чем когда она стояла на торпеде, потому что у торпеды отработанные газы должны преодолевать давление воды, а на лодке они просто охлаждаются и переводятся в жидкое состояние
    Так что проблема ВНЭУ во многом надумана и при желании легко решается., конечно подобная турбина не должна т на прямую крутить винт, ее задача по мере необходимости без всплытия подзаряжать традиционные аккумуляторы.

    Вы- не конструктор. И не понимаете, что для разных целей делаются разные машины. Мощности танкового двигателя и гончей "Формула-1" одинаковые. Танкисты- дауны что ли, ставят такую железяку, когда есть прекрасные малогабаритки? Точно так же и торпеда. Она живёт 12 минут. И ресурса , надёжности для того, чтобы она однократно фукнула, достаточно. Химия похожа. А знаете, что такое- перекись водорода? Умники, которые попытались использовать на подводных лодках уже были. Немцы. Во Второй Мировой войне. У них была лодка с двигателями на перекиси водорода. Эта штука не только сжигает всё, при малейшей протечке, но и взрывается в контакте с водой. Температура при разложении этой хрени водой, поднимается до 400 градусов. (Это у той лодки, а если не сдерживать, то ещё больше). Куда девать тепло? КПД турбины с этим преобразователем ниже низкого. Если кислород в жидком виде во имя безопасности помещают снаружи прочного корпуса, и пробой только замораживает вокруг, то протечка в аналогичном случае взрывает лодку лучше глубинной бомбы. Легко решать ту задачу, за которую вас не расстреляют.
    1. agond
      agond 2 марта 2022 09:10
      0
      Цитата: Виктор Дубовицкий
      Вы- не конструктор.

      Я инженер . Машины для разных целей создаются на общих принципах, .на "Формула-1" не ставят дизельные двигатели, пример неудачный. Ресурс турбин на прямую зависит от температуры , например на ТЭЦ турбины десятилетиями работают.
      .Ваша цитата -
      -"А знаете, что такое- перекись водорода? "
      - " Эта штука не только сжигает всё, при малейшей протечке, но и взрывается в контакте с водой." " Температура при разложении этой хрени водой, поднимается до 400 градусов".,
      контакт с водой !!! , для сведенья ,при работе с перекисью иногда ограничиваются простым смачиванием рук водой, что бы на коже не оставалось белых пятен. Если в чистом поле зимой, расстрелять из АКМ , бак с перекисью взрыва не будет. ,перекись просто вытечет из дырок на снег, ,повторяю еще раз, хранение перекиси на порядки проще нежели хранение жидкого кислорода. соблюдая не ати какие меры осторожности ее можно хранить даже дома под кроватью .
      Не верьте каждому слову конструктора или какого иного авторитета ,смотрите в справочники .
  16. Виктор Дубовицкий
    Виктор Дубовицкий 2 марта 2022 10:21
    -1
    Цитата: agond
    Цитата: Виктор Дубовицкий
    Вы- не конструктор.

    Я инженер . Машины для разных целей создаются на общих принципах, .на "Формула-1" не ставят дизельные двигатели, пример неудачный. Ресурс турбин на прямую зависит от температуры , например на ТЭЦ турбины десятилетиями работают.
    .Ваша цитата -
    -"А знаете, что такое- перекись водорода? "
    - " Эта штука не только сжигает всё, при малейшей протечке, но и взрывается в контакте с водой." " Температура при разложении этой хрени водой, поднимается до 400 градусов".,
    контакт с водой !!! , для сведенья ,при работе с перекисью иногда ограничиваются простым смачиванием рук водой, что бы на коже не оставалось белых пятен. Если в чистом поле зимой, расстрелять из АКМ , бак с перекисью взрыва не будет. ,перекись просто вытечет из дырок на снег, ,повторяю еще раз, хранение перекиси на порядки проще нежели хранение жидкого кислорода. соблюдая не ати какие меры осторожности ее можно хранить даже дома под кроватью .
    Не верьте каждому слову конструктора или какого иного авторитета ,смотрите в справочники .

    Я, конечно, не считаю, что истина ищется на референдумах, но, вот, от чего-то никому из КОНСТРУКТОРОВ не приходит в голову применять столь ненадёжные системы, и, начиная от изобретательных и широко информированных немцев. ( Гельмута Вальтера).Смоченные руки -(таланта понять- это не для всех) это то, что имеет крайне малую массу и толщину, что не даёт возможности развиваться экзотермической реакции. Инженер вы, похоже, только по диплому.
    Принципы, физические константы одинаковы во всей Вселенной. Важны не принципы, а количественные характеристики. Видимо, вы не слушали на лекциях профессоров. либо вообще прогуливали лекции. Восполните пробелы хотя бы сейчас. Из популярно изложенной статьи: https://zen.yandex.ru/media/id/6177100082aaf804ecec2289/nemeckoe-podvodnoe-chudoorujie-6186d9c5e530b926ae4d2ba1
    В качестве доказательства самому себе ответьте- почему некоторые самолёты летают, и хорошо, а другие плохо, или почти совсем не летают. Ведь принципы и там и там одни и те же?
    1. agond
      agond 2 марта 2022 16:23
      0
      Цитата: Виктор Дубовицкий
      В качестве доказательства самому себе ответьте- почему некоторые самолёты летают, и хорошо, а другие плохо, или почти совсем не летают. Ведь принципы и там и там одни и те же?

      Скажу вам больше , бывает исходные продукты одни и те же , а повара разные, бывает такие , что и есть не захочеш . Какой я инженер по диплому или как иначе, это не суть просто надо в начале искать ответ в своей голове, а потом сравнивать его с мнениями авторитетов, кстати следует всегда помнить , что понятие конструктор, ученый ,авторитет не является синонимом понятия человека, говорящего то, что думает ,они все работают за деньги и могут говорить то, что от них хотят услышать
  17. Виктор Дубовицкий
    Виктор Дубовицкий 2 марта 2022 16:59
    -1
    Цитата: agond
    Цитата: Виктор Дубовицкий
    В качестве доказательства самому себе ответьте- почему некоторые самолёты летают, и хорошо, а другие плохо, или почти совсем не летают. Ведь принципы и там и там одни и те же?

    Скажу вам больше , бывает исходные продукты одни и те же , а повара разные, бывает такие , что и есть не захочеш . Какой я инженер по диплому или как иначе, это не суть просто надо в начале искать ответ в своей голове, а потом сравнивать его с мнениями авторитетов, кстати следует всегда помнить , что понятие конструктор, ученый ,авторитет не является синонимом понятия человека, говорящего то, что думает ,они все работают за деньги и могут говорить то, что от них хотят услышать

    Так, именно об этом я и говорю. Только на более сложном (?) примере. Вы с поваром и щами просто во-время и к месту. Ответ у меня был готов давно, подумал, как-то что, вот, у нас, деревеньщины, ну, ни в п...., ни в Красную Армию, ВНЭУ не идёт. Даже готовую лодчонку пришлось пилить, переделывать, и возиться с ней 20 лет. Безобразие просто. Остыв от первого шока, придумал эти отговорки. Насчёт не нужности вообще, для нашего сухопутного (почти) флота. Ну, на фига попу гармонь, когда у него кадило есть? И знаете, как-то стало понятней, что не все у нас дураки, бегающие за невидимостью, рельсотронами, суперлазерами. Сам такой. Первейший вопрос заказчику, на совещании по приёмке заказа на проектирование чегой-то там- " А НА .... (автокорректор выкинул слово) ЭТО НАДО?". И до тех пор, пока он не протрёт подошвы в беготне за доказательствами, что без этого -ни жить, ни дышать- не двигаюсь и наблюдаю. Стаж, полжизненный, научил этому.
  18. MaikCG
    MaikCG 3 марта 2022 02:08
    0
    Легко представить, насколько возрастут возможности ДЭПЛ

    И по цене.
    laughing
    Там на горизонте вообще дефицит ресурсов намечается, для батареек в том числе.
  19. kig
    kig 27 мая 2022 00:08
    0
    Надеюсь, Тесла с Маском у нас под санкциями?