Испанцы посрамили российские субмарины

Почему наша страна не способна строить неатомные подводные лодки четвертого поколения

Испанская компания Abengoa успешно завершила стендовые испытания воздухонезависимой энергетической установки (ВНЭУ), которая будет использована на большой подводной лодке водоизмещением 2500 тонн проекта S-80. Таким образом, Испания вошла в клуб стран, которые овладели технологией ВНЭУ. Российские инженеры бьются над этой проблемой уже почти четверть века. Однако свет в конце туннеля не просматривается.

Мадрид запланировал строительство четырех лодок, которые начнут поступать в ВМС Испании с 2022 года с интервалом в 1,5−2 года. Строительство субмарин ведется на верфях судостроительного объединения Navantia в Картахене. Первая и вторая из них — S-81 Isaac Peral и S-82 Narciso de Monturiol — ВНЭУ не получат. Она будет установлена на третьей и четвертой субмаринах — S-83 Cosme García и S-84 Mateo García de los Reyes.

Следует особо отметить, что испанцы свою ВНЭУ не вымучили, а получили в результате конкурентной борьбы двух компаний — Abengoa и Técnicas Reunidas. И каждая из них создала работоспособную и эффективную установку. Победа досталась Abengoa в определенной мере еще и потому, что она является крупнейшим производителем и одним из мировых лидеров в области технологий производства биоэтанола. Именно это топливо используется в испанской ВНЭУ.

Использование ВНЭУ на дизель-электрической подводной лодке позволяет значительно повысить ее боевые возможности за счет увеличения скрытности. Дело в том, что классическая дизель-электрическая подводная лодка, у которой электродвигатель питается от аккумуляторных батарей, не может находиться под водой больше двух суток. В подводном положении работающий электродвигатель, а также электрооборудование и электронные системы разряжают аккумуляторы.

Для приведения лодки в работоспособное состояние аккумуляторы необходимо заряжать от генератора, который работает от дизельного мотора. Но под водой дизель работать не может, ему необходим большой объем воздуха. Помимо этого необходимо выводить за пределы корпуса лодки ядовитые выхлопные газы. Поэтому лодка для подзарядки аккумуляторов должна всплывать. В связи с чем она может стать легкой добычей противолодочных комплексов противника.

Правда, существует половинчатый способ решения этой проблемы при помощи использования шноркеля, изобретенного еще в начале прошлого века. Он представляет собой выдвижную трубу, поднятую над водой как и перископ. Через нее в лодку, которая при этом находится под водой, поступает забортный воздух и удаляются продукты работы дизеля — ядовитые газы.

Но этот способ был хорош до поры до времени, пока не появились современные эффективные средства обнаружения субмарин радиолокационным и магнитометрическим методами. Так что от шноркеля пришлось отказаться.

Проблему длительного нахождения лодки в подводном положении сейчас решают ВНЭУ. Они не только не сжигают воздух, но и некоторые из них не выделяют вредных веществ. Лодки с такими установками способны работать без всплытия от 2 до 4 недель.

Известны четыре типа ВНЭУ. Двигатель Стирлинга (ДС). Его принцип работы основан на получении энергии за счет создания разности температур в рабочем теле — газе. Газ, перемещаясь в замкнутом объеме, толкает поршень, который вращает вал, работающий на электрогенератор или же непосредственно на гребной вал. Для создания разности температур используется сжиженный газ.

В электрохимическом генераторе (ЭХГ) энергия получается в результате протекания химических реакций, причем на выходе получается электроэнергия. Паротурбинная установка замкнутого цикла (ПТУ) отличается от обычной тем, что в ней вместо камеры сгорания используется нагреватель, в котором рабочее тело не участвует в процессе выделения тепла из топлива.

Четвертый тип — дизельный двигатель замкнутого цикла — в подводной технике большого применения не нашел.

Теория тепловых машин существует, можно сказать, с незапамятных времен. Но некоторые ее наработки на флоте стали использоваться совсем недавно. ДС был запатентован шотландским священником Джеймсом Стирлингом в 1816 году. Но в подводную технику он начал внедряться в 80-е годы прошлого века. Вначале шведы построили три экспериментальные лодки. А потом появились три серийные субмарины «Готланд», в которых использовались два ДС суммарной мощностью 500 л.с.

ДС используется также и в японской лодке Soryu («Голубой дракон»), которая оснащена четырьмя ВНЭУ с суммарной мощностью в 8000 л.с.

На основе ЭХГ построены ВНЭУ немецких лодок проекта 212. Однако невысокая выходная мощность ВНЭУ позволяет лодке двигаться под водой со скоростью лишь 3−5 узлов. В связи с чем эти лодки имеют гибридную ЭУ, в которую входит и дизель. Куда удачнее лодки проекта 209, развивающие скорость 11,5 узла при дальности подводного хода в 400 миль.

ВНЭУ, работающие на принципе ПТУ замкнутого цикла, используются во французских субмаринах Scorpene. Они производятся исключительно на экспорт, поскольку в ВМС Франции эксплуатируются только атомные подводные лодки. В них в качестве топлива используется этиловый спирт, окислитель — жидкий кислород, хранящийся в специальных сосудах.

И вот теперь испанцы создали свою ВНЭУ, которая является ЭХГ. В ней используется биотопливо, которое в специальном реакторе разлагается на чистый водород и углекислый газ, выводящийся в забортную воду. Водород вступает в реакцию с жидким кислородом, образуется электроэнергия. Энергии достаточно для того, чтобы лодка находилась под водой две недели.

А теперь о наших печальных делах. Испанцы начали создавать ВНЭУ в 2003 году, через два года она начнет устанавливаться на лодку S-83. И S-83 станет лодкой четвертого поколения. Наши прекрасные «Варшавянки», самые малошумящие в мире, за что их прозвали «черными дырами», к четвертому поколению относиться не могут. Потому что у них нет ВНЭУ.

Но она могла бы быть у еще более совершенной субмарины проекта 677 «Лада», проектирование которой в КБ «Рубин» началось в 1997 году. Параллельно шли работы по созданию ВНЭУ.

В 2004 году, когда лодку, получившую название Б-585 «Санкт-Петербург», спустили на воду, ВНЭУ не была готова. И в 2010 году, когда лодку в дизельном варианте передали в опытную эксплуатацию Северному флоту, установки не было.

Работы по созданию установки и, соответственно, их финансирование продолжались в расчете на то, что ВНЭУ в конце концов появится, и ее можно будет использовать на двух других лодках проекта «Лада» — «Кронштадт» и «Великие Луки», — которые тогда строились. Но через год-два они будут уже полностью готовы, а ВНЭУ все еще нет. Нет, спустя 23 года после начала разработки. Правда, в 2017 году работы остановили, когда стало понятно, что деньги тратятся впустую. А спустя год появились бодрые сообщения о том, что КБ «Рубин» в скором времени создаст ВНЭУ.

И что в ней использована уникальная технология получения чистого водорода из дизельного топлива при помощи риформинга. И это заклинание о том, что пока никто в мире не додумался до такого прогрессивного метода, повторялось из года в год. А теперь уже из поколения в поколение, потому что от рождения человека до получения им диплома об инженерном образовании проходит 23 года.

Владимир Тучков