Lityum iyon piller: denizaltı filosuna uzun bir yolculuk

İçindekiler:

Lityum iyon piller: denizaltı filosuna uzun bir yolculuk
Lityum iyon piller: denizaltı filosuna uzun bir yolculuk

Video: Lityum iyon piller: denizaltı filosuna uzun bir yolculuk

Video: Lityum iyon piller: denizaltı filosuna uzun bir yolculuk
Video: Son olarak: Japonya ve İtalya, 6. Nesil Yeni Bir Savaş Uçağı Çıkardı 2024, Nisan
Anonim
resim
resim

5 Mart 2020'de Soryu serisinin 11. denizaltısı Japonya'nın Kobe şehrinde denize indirildi. Tekne, SS 511 Oryu adı altında Japon deniz kuvvetlerinin bir parçası olacak. Yeni Japon dizel-elektrikli denizaltı, dünyada lityum-iyon pilleri alan ilk muharebe denizaltısı oldu ve aynı zamanda serisinde bu tür ilk denizaltı oldu.

Uzmanlara göre, uzun süredir akıllı telefonlarda kayıtlı olan yeni tip şarj edilebilir pillerin kullanımı nedeniyle, Japonlar yalnızca denizaltılarda geleneksel kurşun asit pillerin değil, aynı zamanda havadan bağımsız Stirling motorlarının kullanımını da bırakabilecekler.. Bu, denizaltı filosu için çok ilginç ve önemli bir olaydır, çünkü havadan bağımsız enerji santralleri bile bir zamanlar dizel tekneler için gerçek bir atılım haline geldi ve denizaltıları yelken yaparken sık sık yüzeye çıkma ihtiyacından kurtardı. Bu arada, Rusya'nın hala havadan bağımsız bir elektrik santrali ile donatılmış tek bir seri denizaltısı yok.

Lityum iyon pillerle başlatılan yeni bir Japon denizaltısı zaten serideki 11. tekne. Buna ek olarak, Japon filosunda, tekneler 1990'larda tasarlandığından ve sonuncusu filoya transfer edildiğinden eski modellere atfedilmesi zor olan 11 Oyashio sınıfı denizaltı (iki eğitim teknesi dahil) bulunuyor. 2008 yılı. Yakında Japon filosunun lityum iyon pillerle Soryu projesinin başka bir denizaltısını (SS 512 teknesi) alacağı zaten biliniyor, bundan sonra Japonya, şimdiye kadar 29SS olarak bilinen yeni bir projenin denizaltılarının inşasına devam edecek. ilk denizaltı SS 513). Toplamda, Japon filosunda şu anda en eskisi 1998'de hizmete giren 22 denizaltı bulunuyor.

Lityum iyon pilli ilk denizaltı

Japon Deniz Öz Savunma Kuvvetleri'nin ilk SS 511 Oryu lityum-iyon pil savaş denizaltısının açılış töreni 5 Mart 2020'de Kobe'de yapıldı. Tören, Japonya'da çok çeşitli endüstriyel alanlara yayılan büyük bir şirket olan Mitsubishi Heavy Industries'in sahibi olduğu Kobe Shipyard & Machinery Works'te gerçekleşti. Yeni tekne, "Soryu" tipi bir dizi teknede 11. oldu ve son ikisi lityum iyon pilli olmak üzere toplam 12 gemi inşa edilecek. SS 511 Oryu teknesinin inşaatına Mart 2015'te başlandı, tekne 4 Ekim 2018'de denize indirildi.

resim
resim

11. teknenin yapımının Japon vergi mükelleflerine aynı projedeki on tekneden herhangi birinin maliyetini aştığı biliniyor. SS 511 denizaltısını inşa etmenin maliyetinin 64.4 milyar yen (diğer kaynaklara göre yaklaşık 566 milyon dolar, tekne maliyeti daha da fazla - 66 milyar yen) olduğu bildirildi. Her durumda, bu, onuncu SS 510 Shoryu denizaltısının (51.7 milyar yen veya 454 milyon dolar) maliyetinden dörtte bir fazla. Serinin onuncu ve onbirinci tekneleri arasındaki maliyet farkının neredeyse tamamı, yeni lityum iyon pillerin maliyetinin yanı sıra, denizaltının beraberindeki tüm elektrik sisteminin yeniden işlenmesi ve tasarımın değiştirilmesinden kaynaklanmaktadır.

Planlanan Soryu teknelerinin on ikincisinin 2021'de filoya katılması bekleniyor. SS-512 botu zaten başlatıldı, geçen yıl Kasım ayında oldu. Önümüzdeki yıllarda, lityum iyon akülü her iki tekne de, savaşa yakın koşullar da dahil olmak üzere gerçek çalışma koşullarında pilleri ve bunların çalışmasını test etmek için gerçek bir test alanı olacak. Test sonuçları, Japon amirallerin denizaltı filosunun inşası ve geliştirilmesi için programları ayarlamasına ve ayrıca yeni nesil grev denizaltıları için bir proje geliştirmesine izin vereceği için çok önemlidir.

SS 511 Oryu geleneksel denizaltılara meydan okuyor

Japon donanmasının uzun süredir denizaltılarda lityum iyon pil kullanımı için planlar hazırladığını belirtmekte fayda var. SS 511 Oryu'nun ortaya çıkışı, birkaç on yıl süren araştırma ve geliştirmenin doruk noktasıydı. Japon tasarımcıların bu yönde ilk çalışmaya 1962 yılında başladıkları ve bir denizaltıya yerleştirilmek üzere tasarlanan ilk lityum iyon pilin 1974 yılında hazır olduğu biliniyor.

Bu başarılara rağmen, ilk piller ideal olmaktan uzaktı, belirtilen operasyonel gereksinimleri karşılamadı ve birçok açıdan orduya uymuyordu. Aynı zamanda, bu tür şarj edilebilir piller uzun süre çok pahalıydı. Bu, denizaltıda gerçek bir felaketle dolu olan kendiliğinden yanma ve patlamalara eğilimli olan bu tür pillerin daha yüksek tehlikesi üzerine bindirildi. Buna eşlik eden riskler ve yüksek fiyatlar, henüz yeterince "olgun olmayan" teknolojiyle birleştiğinde, Japon amiralleri dikkatlerini havadan bağımsız enerji santrallerine (VNEU) çevirmeye zorladı. 1986'da, başarılı İsveç deneyimine odaklanarak Stirling sistemi VNEU ile denizaltılar geliştirmeye ve inşa etmeye karar verildi.

resim
resim

Yine de denizaltılarda lityum iyon piller için gün geldi. Yeni teknolojiler, tüm denizaltı filosunu önemli ölçüde değiştirebilir. Birçok uzman, bu tür dizel-elektrikli tekneleri zaten beşinci nesil denizaltılar olarak sınıflandırıyor. Aynı zamanda, yeni pillerin kullanımına geçmek için Japon tasarımcılar, "Soryu" tipi teknelerin projesini önemli ölçüde revize etmek zorunda kaldılar. Her şeyden önce, yeni piller, serinin ilk 10 denizaltısına takılan kurşun-asit piller, lityum-iyon pillerden önemli ölçüde daha ağır olduğundan, teknelerin dengesini ve balastını korumak için projenin yeniden işlenmesini gerektirdi. Ayrıca, yeni denizaltıların ağırlığının bir kısmı, Stirling motorlarının sökülmesi nedeniyle hiç "yok oldu".

Çalışma sırasında mühendisler, SS 511 Oryu'daki tüm güç kaynağı sistemini tamamen gözden geçirmek zorunda kaldılar. Ayrıca, denizaltıya pilleri şarj etmek için tasarlanmış daha güçlü dizel jeneratörler kuruldu. Ek olarak, tasarımcılar şnorkelleri yeniden işlemek zorunda kaldılar, bu, hava kaynağı hacmini artırmak ve aynı zamanda lityum iyon pillerin şarj hızı standart kurşun asitli pillerden belirgin şekilde daha yüksek olduğundan egzoz gazlarını gidermek için gereklidir.

Halihazırda, lityum iyon akümülatörler, denizaltılara VNEU kullanan teknelere kıyasla su altı çalışma süresi sağlıyor. Ve gelecekte, bu tür teknelerin teknik özellikleri sadece büyüyecek. Aynı zamanda, pillerin yüksek kapasitesi, denizaltıların su altında uzun süre yüksek bir hızda - yaklaşık 20 knot - hareket etmesine izin verir. Yüksek hızda sualtı koşusunun uzun sürmesi, denizaltılar için çok önemli bir göstergedir. Bu, bir yüzey hedefine saldırırken ve düşman saldırılarından kaçarken yardımcı olabilir. Tekne tehlikeli alandan ne kadar erken ayrılırsa o kadar iyidir.

Aynı zamanda, VNEU ile donatılmış denizaltıların aksine, yeni denizaltı, motoru su RDP altında çalıştırmak için bir cihaz kullanarak pil şarjını kullanarak lityum iyon pillerdeki enerji kaynağını sürekli olarak yenileyebilir. Ayrıca, lityum iyon pillerin avantajları arasında daha uzun hizmet ömrü de bulunmaktadır. Bu tür piller bakım gerektirmez ve onların yardımıyla oluşturulan elektrik sistemlerinin yönetimi ve tasarımı daha kolaydır. Ayrıca lityum iyon piller, dalgıçlar için çok önemli olan yüksek amper değeri nedeniyle daha kısa şarj süresi ile kurşun asit pillerden farklıdır.

resim
resim

Soryu sınıfı denizaltıların yetenekleri

Soryu sınıfı dizel-elektrik denizaltıları, Japonya Deniz Öz Savunma Kuvvetleri'nin saldırı denizaltılarıdır. Bu tekneler dünyanın en modern ve en iyilerinden biri olarak kabul ediliyor, zaten Japon filosunun denizaltı kuvvetlerinin bel kemiğini oluşturuyorlar. Yeni Japon tekneleri oldukça büyük, deplasman açısından 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" ve 877 "Halibut" projelerinin tüm seri Rus dizel elektrikli denizaltılarını geride bırakıyorlar. Soryu sınıfı teknelerin oldukça gürültüsüz olduğu kabul edilir ve batık navigasyon süreleri açısından modern nükleer denizaltılarla rekabet edebilirler.

2005'ten beri Japonya'da 2900 ton standart yüzey deplasmanına ve 4200 ton su altı deplasmanına sahip Soryu tipi denizaltılar Japonya'da inşa edildi (serinin ilk teknesi atıldı). Soryu denizaltıları 84 metre uzunluğunda, 9,1 metre genişliğinde ve ortalama su çekimi 8,5 metredir. Teknenin mürettebatı 65 denizaltıdan (9 zabit dahil) oluşmaktadır.

Bu projeye göre inşa edilen ilk on dizel-elektrikli denizaltı, her biri 3900 hp kapasiteli iki Kawasaki 12V25 / 25SB dizel-elektrik ünitesinden ve maksimum 8000 güç üreten dört Kawasaki Kockums V4-275R Stirling motorundan oluşan kombine bir enerji santraline sahipti. litre..s (su altı geçişi). Geminin sevk sistemi bir pervane şaftı üzerinde çalışır. Teknenin maksimum yüzey hızı 13 knot (yaklaşık 24 km/s), maksimum su altı hızı 20 knot (yaklaşık 37 km/s).

resim
resim

Soryu sınıfı denizaltıların çalışma derinliği 275-300 metredir. Yüzme özerkliği - 45 güne kadar. Havadan bağımsız bir elektrik santrali ile donatılmış bu projenin tekneleri için seyir aralığının 6,5 knot (yaklaşık 12 km / s) hızda 6100 deniz mili (yaklaşık 11.300 km) olduğu tahmin edilmektedir. Lityum iyon pilleri alan yeni denizaltıların daha uzun süre su altında kalabileceği, aslında yeteneklerinin yalnızca gemideki erzak ve tatlı su temini ile sınırlı olacağı bildiriliyor.

Soryu sınıfı teknelerin ana silahı gemi karşıtı torpidolar ve füzelerdir. Denizaltı, altı adet 533 mm HU-606 torpido tüpüne sahiptir. Teknenin mühimmat kapasitesi 30 adet Tip 89 torpidodan oluşabilmektedir. Modern torpidolar maksimum 55 knot (102 km / s) hız geliştirir, bu hızda bir torpido su altında 39 km yol alabilir. Ayrıca, bu torpido tüpleri, ABD gemi karşıtı füzeleri UGM-84 "Harpoon" fırlatmak için kullanılabilir. Bu tür füzelerin modern versiyonları, 280 kilometreye kadar mesafedeki hedefleri vurabilir.

Önerilen: