Flota de diesel. Marina trebuie să învețe să comande nave ieftine, dar eficiente
Sala motoare a corvetei Proiect 20380
Uniunea Sovietică a fost prima țară din lume care a început producția în serie de nave de război cu centrale electrice principale cu turbină cu gaz - BOD (acum clasificată ca TFR în Marina Rusă, ca distrugătoare în Marina Indiei) a Proiectului 61, celebrele „fregate cântătoare”. ". Acest eveniment a marcat o revoluție în crearea centralelor electrice de nave. Centrala principală a turbinei cu gaz a avut atât de multe avantaje față de turbina cu abur, încât timp de mulți ani a devenit standardul în proiectarea navelor de război. Pe măsură ce turbinele cu gaz de la bordul navei au devenit din ce în ce mai avansate și mai puternice, acestea au fost instalate pe nave de suprafață din ce în ce mai mari. În prezent, centralele electrice cu turbine cu gaz sunt instalate pe nave precum clasa UDC „America”, a cărei deplasare depășește 40 de mii de tone și aceleași portavioane cu deplasare ale proiectului 71000E „Vikrant”, construcție indiană.
Din păcate, nu au putut păstra campionatul în URSS. Dacă americanii la sfârșitul anilor șaizeci au ajuns la o singură familie de turbine unificate bazate pe motorul cu turbină cu gaz General Electric LM2500, atunci în URSS au continuat să proiecteze diferite turbine pentru postcombustie și funcționare economică, iar de la proiect la proiect acolo ar putea. să fie diferite motoare cu turbină cu gaz pentru aceleași scopuri.
Mai rău, dacă americanii au instalat centrale cu turbine cu gaz (cu excepția UDC) pe toate navele noi, cu excepția celor mai mari, atunci a fost construită o serie de distrugătoare de turbine cu abur Proiectul 956 în URSS.
URSS a acţionat extrem de iraţional, de parcă conducătorii responsabili de politica tehnică a Marinei nu ar avea o strategie coerentă, sau nu ar avea nicio putere. Desigur, acest lucru a dat naștere la cheltuieli inutile, inutile, care au subminat grav economia sovietică, care era slabă în comparație cu cea americană. După cum au arătat anii următori, această abordare, din păcate, s-a dovedit a fi o normă, nu o anomalie.
Urmărirea sistemelor complexe din punct de vedere tehnic, care a fost „flaga” Marinei încă de pe vremea lui D.F. Ustinov, nu a supraviețuit până astăzi și continuă să domine mințile naval şefii şi „comandanţii” industriei. Din păcate, dar într-o economie abia în creștere, această abordare nu funcționează.
Funcționează destul de diferit.
Aproximativ după începutul anilor 80 ai secolului XX, în flotele occidentale au avut loc două revoluții în crearea centralei electrice. Adevărat, ele nu erau atât de tehnologice, cât de inginerie. Producătorii străini de motoare diesel și-au adus produsele la un astfel de nivel de putere specifică, eficiență a combustibilului și fiabilitate, încât a devenit posibil să se creeze nave de război destul de mari cu centrale electrice complet diesel.
Inițial a fost vorba despre mai multe motoare diesel, împreună, printr-o cutie de viteze, lucrând pe o linie de arbore. În Occident, această schemă s-a numit CODAD - Coworking diesel și motorină / Jointly working diesel and motorina. Cu această schemă, unul sau două motoare diesel au fost folosite pentru deplasarea în modul economic, iar al doilea motor diesel (sau pereche) a fost conectat atunci când era necesar să se realizeze viteze mari apropiate de maxim.
Trebuie să spun că din punct de vedere tehnic nu a fost nimic nou într-o astfel de schemă - navele diesel au luptat cu destul de mult succes în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Abordarea era nouă - acum motoarele diesel erau instalate masiv pe nave de război destul de mari, pe cele care anterior ar fi fost obligatoriu echipate cu turbine și, în același timp, puteau oferi atât viteză bună, cât și un nivel acceptabil de confort pentru echipaj, în timp ce în mod semnificativ reducerea costurilor de construcție și exploatare a navelor. Într-adevăr, pe vremuri, motoarele diesel erau instalate fie pe unele nave și bărci mici de război, fie, ca excepție, pe Germania Germană, dar aceasta era o excepție de la toate regulile și, din punctul de vedere al asigurării echipajului locuibilitatea, a fost o excepție proastă.
De asemenea, centralele combinate, formate din motoare diesel pentru progresul economic si o turbina cu gaz pentru viteza mare (CODAG - Coworking diesel and gaz), au devenit un fenomen de masa.
A doua revoluție, care a avut loc mult mai târziu, a fost apariția unor centrale electrice integrate suficient de puternice și compacte, în care atât generatoarele diesel, cât și turbinele generează energie electrică pentru motoare electrice de propulsie, iar acestea din urmă au pus nava în mișcare. Așadar, pe noul distrugător Type 45 al Marinei Britanice, este uzina diesel-electrică care este folosită ca sistem care asigură progres economic. Turbinele cu gaz cu generatoare sunt folosite pentru a ajunge la trafic de mare viteză, iar puterea maximă a două motoare electrice în funcțiune este de 20 megawați fiecare. Acesta este un sistem inovator și, aparent, viitorul aparține unor astfel de centrale electrice, deoarece acestea nu au cerințe stricte pentru amplasarea motoarelor în raport cu liniile de arbore - generatoarele diesel și turbogeneratoarele pot fi instalate în orice loc potrivit.
Când, la începutul anilor 20380, în Rusia au început să fie alocați bani pentru construcția navelor de război, se părea că tendința mondială va continua aici. Diesel, motorine cu turbine, apoi, poate, propulsie electrică, pe care au fost și sunt bune dezvoltări. Corveta Proiectului 12000 a primit două unități diesel-diesel DDA 6000 (CODOD), constând din două motoare diesel ale Uzinei Kolomna cu XNUMX CP fiecare. fiecare lucrând la o cutie de viteze comună.
O pereche de unități diesel-diesel DDA 12000 instalate pe o fundație comună. Corvetele proiectelor 20380 și 20385 sunt echipate cu o astfel de centrală electrică
Proiectul fregata 22350 a primit două turbine diesel-gaz de la o turbină cu gaz și un motor diesel.
Se cunosc și alte evenimente - după ce a primit banii, Marina nu i-a putut stăpâni. În primul rând, au existat întârzieri serioase la livrarea fregatei de cap 22350, corvetele 20380 au fost finalizate într-un timp de neimaginat, cu ajustări constante ale proiectelor, „rula” lui Serdyukov a început la achiziționarea de componente importate, Maidan-2014, sancțiuni pentru Crimeea, prețurile scăzute ale petrolului, ca de obicei, s-au deschis brusc pentru toată criza producției de motoare și angrenaje la Zvezda PJSC din Sankt Petersburg etc. Din fericire, flota a reușit să obțină trei centrale electrice din Ucraina pentru fregatele Proiectul 11356, cu care flota Mării Negre a fost „blocata” ...
Noua realitate în care se aflau Marina și industria construcțiilor navale a determinat industria autohtonă să înceapă să dezvolte și să producă propriile turbine cu gaz și să desfășoare (din păcate, până acum, puțin succes) producția de cutii de viteze la unitățile Zvezda PJSC. . Din păcate, acestea au fost ultimele decizii sensibile în ceea ce privește dotarea navelor cu centrale electrice.
S-ar părea că, după ce am folosit motoare diesel de la uzina Kolomna și o mulțime de exemple străine de nave complet de succes complet diesel, este posibil să „închidem problema” cu centrala pentru o perioadă, forțând producția de unități DDA 12000. în toate modurile posibile, chiar și cu întârzieri ale cutiei de viteze și „reconstruind” arhitectura navelor din jurul lor. Mai târziu, în viitor, când turbinele interne și cutiile de viteze pentru ele vor fi gata de producție, acestea ar putea fi folosite pe nave de război mari și scumpe, care, în realitățile economice ale Federației Ruse, nu pot fi multe, ci bărci de patrulare în masă, corvete. , usoara pentru echiparea fregatelor cu motoare diesel. Mai mult, volume mari din achizițiile lor ar garanta că producătorul, Uzina Kolomna, avea nu doar un interes teoretic de a crea noi motoare diesel și de a le îmbunătăți pe cele vechi, ci și o oportunitate reală de a face acest lucru. Totul, însă, s-a dovedit diferit.
Apoi vine partea întunecată povestiri.
Aflându-se într-o situație în care întreruperi ale lanțurilor tehnologice (oprirea livrărilor din Ucraina, interzicerea livrărilor către Rusia de motoare diesel MTU importate pentru corvetele proiectului 20385 și proiectul 21361 RTO) a coincis cu o criză economică cauzată de scăderea prețului petrolului, Marina și Ministerul Apărării în ansamblu, în chestiuni legate de construcțiile navale și de furnizarea navelor centralelor electrice, au continuat să se comporte de parcă în jur nu ar fi probleme nici cu aprovizionarea cu echipamente, nici cu banii.
În primul rând, s-a anunțat că construcția unei serii de nave din proiectul 22350 a fost întreruptă în favoarea unei nave mai puternice și mai mari, care va fi creată doar în viitor în cadrul proiectului cunoscut acum sub numele de 22350M. Pe de o parte, acest lucru este bun - astfel de nave în luptă pot face mult mai mult decât cele mai înalte fregate, cum ar fi 22350. Dar, pe de altă parte, deși nu există nici măcar un proiect pentru o astfel de navă, există doar desene aproximative care cu siguranță nu vor corespunde realității. Ideea exprimată de reprezentanții Marinei că așezarea noilor nave poate începe în 2020 este prea optimistă și, aparent, profund eronată. Și asta în ciuda faptului că, cu prețul unor super eforturi, a fost posibil să se stabilească, deși o producție lentă, dar încă funcțională, de cutii de viteze pentru aceste nave!
În al doilea rând, construcția unei serii de nave din proiectul 20380 a fost oprită și, ca urmare, programul de producție de motoare diesel marine la uzina Kolomna a fost redus semnificativ. Ultima dintre corvete va fi pusă în funcțiune în jurul anului 2021. În loc de o corvetă proiect 20380 mai mult sau mai puțin elaborată, au început lucrările la o navă (nu se poate numi corvetă) din proiectul 20386 - o navă extrem de complexă din punct de vedere tehnic, foarte scumpă, prost înarmată și structural nereușită construită pe o navă complet concept ridicol de utilizare a luptei (o navă din zona mării apropiate, care se presupune că este capabilă să îndeplinească „sporadic” sarcini pe distanță lungă - orice înseamnă asta), cu un număr mare de soluții tehnice extrem de riscante și arme, inferioară ca putere față de predecesorul său - proiectul 20385 corveta, și inferioară foarte serios.
Analizând acest proiect a fost deja realizat și mai detaliat, aici ne limităm la probleme legate de GEM-ul lui. Proiectul 20386 folosește o centrală electrică cu turbină cu gaz cu propulsie electrică parțială. Două turbine cu gaz, care lucrează printr-o cutie de viteze pe arborii elicei, asigură o funcționare de mare viteză, motoare electrice de propulsie și generatoare diesel - o mișcare economică. Motoarele de deplasare funcționează pe aceeași cutie de viteze ca și turbinele, ceea ce determină caracteristica „parțială”. O astfel de instalație în sine este de multe ori mai scumpă decât patru motoare diesel și cutii de viteze Kolomna utilizate pe corvetele proiectelor 20380 și 20385, iar ciclul de viață al unei astfel de nave este de multe ori mai costisitor din cauza consumului mai mare de combustibil al turbinelor și mai scump. repararea unei astfel de centrale electrice. Dar nici aceste considerente și nici riscurile tehnice nu au oprit Marina (de exemplu, cutia de viteze a modelului 6RP nu este încă gata, estimarea optimistă a datei de primire a primei centrale electrice pentru navă este 2020. În cel mai bun caz).
Proiectul 20386 are turbine, generatoare diesel și motoare de propulsie. Dar această transmisie nu este încă. Prototipul trebuia asamblat înainte de sfârșitul anului 2018, dar până acum nu a fost asamblat exact.
Marina nu a fost oprită de faptul că Uzina Kolomna, văzând astfel de aruncări, în cel mai bun caz, va continua să trateze producția de motoare pentru Marinei ca pe ceva profund secundar, în comparație cu producția de motoare pentru căi ferate (la un moment dat, flota poate descoperi că nimeni nu vrea să-l întâlnească la jumătatea drumului în nimic, chiar și pentru promisiuni de bani).
În plus. Livrările către flota de diverse motoare diesel din familia D49, utilizate atât în centrala corvettei 20380, cât și a fregatei 22350, ar accelera crearea unei noi generații fundamentale de motoare diesel la uzina Kolomna - D500. Și asta ar deschide deja perspective complet diferite pentru Marine, deoarece cel mai puternic motor diesel cu 20 de cilindri din familie are o putere estimată la 10 CP. Patru dintre aceste motoare diesel fac posibilă finalizarea unei centrale electrice suficientă pentru o navă de război de mare viteză cu o deplasare de 000 de tone, în timp ce ciclul de viață al unei astfel de instalații este mult mai ieftin decât cel al oricărei turbine cu gaz imaginabile.
Viitorul de 10000 CP
Este important în condițiile în care finanțarea bugetară va fi redusă continuu? Întrebare retorică, nu?
Să facem o rezervare. Marina a îndulcit pastila lui Kolomna.
În 2014, a început instalarea așa-numitului proiect 22160 nave de patrulare, iar aceste nave au primit în cele din urmă motoare diesel Kolomna. Adevărat, povestea cu ei amândoi arată ciudat și miroase rău - pe de o parte, navele s-au dovedit a fi în mod clar inutile și nepotrivite pentru utilizarea lor. Este destul de evident că fiecare rublă care a fost cheltuită pentru ele a fost irosită (și aceasta, conform experților exprimați în conversații private, este de aproximativ șaptezeci de miliarde de ruble la prețurile din 2014 pentru o serie de șase nave / Cu toate acestea, aceste date se pot dovedi a fi nu complet exacte). Pe de altă parte, fiecare navă are două motoare (corvette 20380 are patru), ceea ce face ca afacerea să fie mai puțin profitabilă și pentru Kolomna. Într-adevăr, Marina reușește să-i facă pe toți perdanți - atât pe ea însăși, cât și țara în ansamblu, și furnizori. Zelenodolsk a câștigat, dar i s-ar fi putut comanda ceva mai util!
De exemplu, în loc de un 20386 și șase 22160, ar fi posibil să comanzi cinci corvete 20380 pentru aproximativ aceiași bani, în plus, ar fi suficient pentru un mic upgrade. Flota ar fi primit cinci nave mai mult sau mai puțin utile în loc de șase absolut inutile și o rampă ocupată, Kolomna ar fi primit o comandă pentru douăzeci de motoare diesel și nu douăsprezece, capacitatea de luptă a Marinei ar fi crescut, dar ...
În general, „tendința” este negativă. Nu se construiesc sau se comandă noi nave de război cu motoare diesel și nu avem proiecte pur cu turbine, iar când vor fi necunoscute, cu excepția proiectului 20386 nava de dezastru, ale cărui principale merite au fost pomparea de bani mari de la bugetul și „crima” programului de construire a navelor normale și cu drepturi depline din zona mării apropiate. Și ceea ce, observăm, este încă destul de posibil „nu va funcționa”. Proiectul este prea riscant.
Pentru a contrasta cu realitatea noastră sumbră, luați în considerare modul în care apariția motoarelor diesel compacte, puternice și fiabile a afectat construcția de nave militare din lume. Formatul articolului nu prevede o analiză a tot ceea ce este construit și planificat în lume, așa că ne vom limita la câteva exemple.
La sfârșitul anilor optzeci ai secolului trecut, francezii și-au dat seama că tensiunea din lume se va diminua serios în următorii ani. Prin urmare, pentru a actualiza Marina Franceză, au fost comandate noi fregate, adecvate limitat pentru un război la scară largă, dar bine potrivite pentru sarcinile de pace în fostele colonii franceze. Vorbim despre o serie de fregate „Lafayette”.
Fregata din clasa Lafayette
Pe de o parte, nava a primit o cocă și o suprastructură discrete, cu o proporție record de soluții realizate folosind tehnologia stealth, electronice avansate de control și arme radio-electronice și radio-tehnice moderne. Pe de altă parte, în loc de un sistem de rachete antiaeriene cu drepturi depline, i s-a lăsat pur și simplu un loc, iar centrala electrică a navei a fost făcută sub forma uneia pur diesel. Proiectul s-a dovedit a fi de succes, ieftin, iar întreaga serie de Lafayettes construite pentru Franța este încă în funcțiune, Arabia Saudită a comandat și a cumpărat încă trei nave, iar Singapore și Taiwan și-au construit mai multe analogi, pe baza tehnologiilor și componentelor franceze.
Astfel de nave sunt destul de o soluție pentru situațiile în care este nevoie de o prezență navală, dar bugetul este limitat. Au o armă slabă, dar, după cum am menționat deja, compoziția sa este destul de ușor de crescut. Pe de altă parte, chiar dacă navele ar fi echipate cu sisteme de apărare antiaeriană cu drepturi depline, Clientul ar economisi mult pe o centrală electrică diesel ieftină și un cost mai mic al ciclului de viață al navei. Desigur, motoarele diesel au fost utilizate masiv pe navele de război și alte clase care au fost construite în lume în acei ani, dar Lafayette este o fregată cu o deplasare de 3600 de tone, o navă oceanică cu o navigabilitate excelentă, o autonomie de 50 de zile. și o autonomie de croazieră de până la 9000 de mile marine.
Exemplul s-a dovedit a fi contagios.
China, care practică construcția navelor de război diesel încă din anii șaizeci (nu dintr-o viață bună, ci din incapacitatea de a produce un alt tip de centrală) de deplasare mică, până la 2500 de tone, la sfârșitul anilor nouăzeci, a început. crearea lui Lafayette - o navă de dimensiuni comparabile și echipată cu aceleași motoare diesel ca „strămoșul francez” și o gamă largă de echipamente franceze.
La începutul anilor 054, nava a intrat în serie ca „tip 054”. Au fost construite două nave. Puțin mai târziu, însă, proiectul a fost îmbunătățit - apărarea aeriană a fost întărită, armele electronice au fost actualizate, eficiența luptei a crescut semnificativ, iar motoarele diesel franceze au fost înlocuite cu altele licențiate cu aceiași parametri. Astăzi, fregata de tip 4000A este principala navă chineză din zona mării îndepărtate. Cu o deplasare de 11356 de tone, această navă este un „coleg de clasă” al proiectului nostru 30, construit pentru Marina în trei exemplare. Dar dacă nu putem construi astfel de nave (după ruptura cu Ucraina, nu există unde să obținem o centrală electrică și să lucrăm pe cont propriu), atunci chinezii continuă seria, iar astăzi aceste fregate sunt în rândurile Marina chineză în valoare de 2 de unități (054 unități 28 și 054 XNUMXA unități), trei sunt în construcție și există o comandă pentru două nave pentru Pakistan.
O altă navă de război diesel - proiectul 054A fregata
Programele noastre de construcții navale „nu se uită” pe acest fundal. Desigur, fregata Project 22350 este capabilă să distrugă nave precum 054A până când rămâne fără muniție. Dar avem doar două dintre ele, încă două sunt în construcție și atât. Există zvonuri despre comandarea a încă câteva unități, dar, în general, Marina gravitează spre proiectare, preferând imaginile și lucrările de dezvoltare costisitoare navelor reale. Este destul de evident că este imposibil să rezolvi aceleași sarcini cu patru sau șase chiar și cele mai avansate nave care sunt rezolvate de trei duzini de „cele” mai simple. Cantitatea contează.
Ce ar putea face Marina, Ministerul Apărării și industria construcțiilor navale?
Acceptați conceptul formulat la acea vreme de Elmo Zumwalt. O flotă de un număr mic de nave ultra-eficiente, dar scumpe și complexe și un număr mare de nave de masă simple și ieftine. Și dacă 22350 și viitorul 22350M sunt pe deplin îndreptățiți să revendice locul primului dintre ele, atunci al doilea ar trebui să fie „extra”.
Și iată că ne întoarcem din nou la diesel-uri.
În prezent, în Rusia există personal foarte profesionist pentru proiectarea corpurilor de nave, există o bază de testare pentru elaborarea formelor de carenă în diferite condiții. Există fabrici care pot construi rapid nave de deplasare relativ mică. Există sisteme și componente produse în masă, arme și electronice. Există uzina Kolomna, care este capabilă să înceapă construcția de motoare diesel chiar acum, care poate sta la baza centralei de corvete (și acest lucru s-a făcut deja în mai multe proiecte) și fregate.
De fapt, nimic nu ne împiedică, în câțiva ani, să creăm câteva clase de nave produse în serie pe centrale diesel cu mostre în serie de echipamente și arme (de exemplu, o corvetă PLO și o fregata ușoară), așezându-le în mari dimensiuni. cantități, construirea și predarea acestora. Da, nu va fi 22350 și nu FREMM. Dar va fi totuși o navă de război cu drepturi depline și periculoasă, care, din cauza absenței necesității de reglare fină îndelungată și a dezvoltării de noi componente, va fi construită rapid și predată fără întârziere. În același timp, comenzile stabile de motoare diesel la Uzina Kolomna îl vor ajuta să aducă rapid linia DS500 în serie, ceea ce va crește deplasarea și va reduce volumele interne ale navei necesare pentru a găzdui centrala electrică.
Mai mult, aducerea la seria D500, inclusiv la 20SD500, va permite extinderea centralelor diesel la nave foarte mari. Mai sus era un exemplu de nave de război din clasa Kriegsmarine Deutschland. Pentru mai mult de 11000 de tone de deplasare, au avut o centrală diesel de 56000 CP. Utilizarea motorului 20DS500 ar face posibilă mutarea unei astfel de nave cu șase motoare. Mai mult, tehnologiile moderne de încapsulare a motoarelor, suprimarea zgomotului și amortizarea centralelor electrice ar face posibilă reducerea nivelului de zgomot de pe navă la un nivel acceptabil.
Acest lucru, desigur, nu înseamnă că este necesar să faceți acest lucru (deși întrebarea merită studiată). Aceasta înseamnă că în cazul unor probleme cu producția de turbine sau din cauza deficitului lor ipotetic (ei bine, brusc), Marina va avea o capacitate de rezervă. Cu toate acestea, ea este puțin îngrijorată astăzi.
Este de remarcat faptul că ideea „054A rusă” a fost exprimată în mod repetat de mulți experți, discutate în comunitatea profesională și chiar și printre entuziaștii dezvoltării puterii navale ruse, potrivit zvonurilor, există susținători ai acesteia. printre ofițerii superiori ai flotei, industria este destul de capabilă să construiască astfel de nave... și nu se întâmplă nimic.
„Gâtul de sticlă” într-un astfel de proiect este doar cutia de viteze pentru centrala electrică. Dar această problemă ar putea fi cumva rezolvată.
Este interesant, dar chinezii, care urmăresc îndeaproape eforturile noastre navale, înțeleg nevoia de a avea o navă atât de masivă și pentru Rusia. Nu pentru prima dată, proiectul lor 054E, o versiune specială de export a fregatei, căreia chinezii i-au dat chiar numele rusesc „proiect TFR 054E”, a apărut pentru prima dată la expozițiile navale. Nava de patrulare, așa cum obișnuiam să numim navele din această clasă.
Va fi surprinzător dacă managementul mediocru al afacerilor navale va duce la faptul că TFR-urile sau fregatele noastre (și poate corvete) vor fi fabricate în China. Ținând cont de faptul că Rusia, atât din punct de vedere tehnic, cât și economic (dar din anumite motive nu din punct de vedere organizațional) poate construi ea însăși astfel de nave (și vor fi mai bune decât cele chineze), aceasta va fi pur și simplu o rușine de neșters pentru toți cei care, cu inacțiune și desconsiderare față de atitudine, aduceți flota până la prăbușirea completă.
Cu toate acestea, o astfel de perspectivă, aparent, nu îi sperie pe acești oameni în mod special.
Nici nu facem ce putem, nu studiem, iar rezultatul va fi destul de natural. Să sperăm că prăbușirea și prăbușirea Marinei devin evidente nu ca urmare a unei înfrângeri militare.
Această speranță este singurul lucru care ne mai rămâne astăzi.
informații