Восхождение японского «Дракона»
На фоне обострения отношений с Западом в России стало не принято следить за успехами оборонно-промышленного комплекса и вооружённых сил развитых стран, по крайней мере на публичном уровне. Между тем прогресс, который совершает наш потенциальный противник, позволяет намного лучше осознать собственные недостатки и причины проблем, которые не удаётся решить на протяжении десятилетий.
В начале марта Военно-морские силы самообороны Японии получили первую в мире дизель-электрическую подводную лодку, оснащённую литий-ионными аккумуляторными батареями. Данные изделия выполняют роль воздухонезависимой (анаэробной) энергетической установки (ВНЭУ).
Обладательницей литий-ионных батарей посчастливилось стать субмарине SS-511 «Орю» (в переводе на русский — «Дракон-феникс»). Подлодка относится к типу «Сорю», реализация которого началась в середине 2000-х годов, и является 11-м по счёту серийным кораблём, если учитывать одноимённую головную подлодку («Сорю» — «Голубой дракон»)
Стандартное подводное водоизмещение субмарины типа «Сорю» составляет 4,2 тыс. тонн, наибольшая длина по конструктивной ватерлинии — 84 м, ширина корпуса — 9,1 м, средняя осадка — 8,5 м, скорость — 13-20 узлов, экипаж — 65 человек. На вооружении субмарин находятся торпеды и противокорабельные ракеты UGM-84 «Гарпун» максимальной дальностью порядка 280 км.
ВМФ без ВНЭУ
Как говорилось выше, на предшественниках «Орю» установлена ВНЭУ. Данный агрегат известен также как «двигатель Стирлинга» (разновидность двигателя внешнего сгорания). ВНЭУ позволяет неатомной подлодке не всплывать на поверхность до нескольких недель, что значительно повышает её скрытность.
При этом дизель-электрическая субмарина, не оснащённая анаэробной установкой и её аналогами в виде литий-ионных батарей, в зависимости от скорости хода вынуждена всплывать ежесуточно или через несколько дней. Её двигатель устроен таким образом, что не может работать без забортового воздуха, а если быть точным, то без кислорода.
Наличие ВНЭУ позволяет дизель-электрическим подлодкам конкурировать с более мощными и автономными атомными «родственниками» в отдельных районах Мирового океана.
Серьёзным недостатком воздухонезависимой установки являются крупные габариты. На небольшой субмарине, где необходимо рационально использовать каждый квадратный сантиметр, размеры силовых агрегатов имеют порой критическое значение. Тем не менее, российские и зарубежные специалисты признают перспективность ВНЭУ перед стандартной энергетической установкой, которая требует регулярного подъёма на поверхность для подзарядки аккумуляторов.
Пионерами в разработке ВНЭУ являются шведы. Именно они ещё в 1990-е годы спустили на воду подлодки типа Gotland, ставшие первыми субмаринами, оснащёнными анаэробными установками. Вслед за Швецией серьёзных успехов на этом направлении добились Германия и Япония, развернувшие производство подлодок с ВНЭУ в 2000-е годы.
К огромному сожалению, в России до сих пор не создано ни одного корабля с воздухонезависимой установкой. С 2010 года в серийном производстве для нужд ВМФ находятся подлодки проекта 636.3 «Варшавянка», которые относятся к третьему поколению дизель-электрических субмарин (подлодки с ВНЭУ — это в основном четвёртое поколение). Шесть кораблей были построены для Черноморского флота, остальные полдюжины будут переданы Тихоокеанскому
ВНЭУ — очень сложный агрегат. На его разработку развитым странам потребовалось без малого 40 лет. В нашей стране научно-исследовательские работы начались несколько позже, чем на Западе и в Японии, однако качественной и нормально работающей анаэробной установки для ВМФ не создано до сих пор.
Предполагалось, что ВНЭУ появится на российских подлодках четвёртого поколения проекта 677. Однако данный проект превратился в долгострой. В 2004 году «Адмиралтейские верфи» спустили на воду головной корабль «Санкт-Петербург», достройка и испытания которого заняла почти шесть лет. В 2010 году подлодка была принята в строй, но по-прежнему находится в опытной эксплуатации.
Строительство второй подлодки проекта 677 «Кронштадт» стартовало в 2005 году, а принятие в состав ВМФ запланировано лишь на ноябрь 2020 года. Сейчас завершается изготовление третьей подлодки «Великие Луки», которую перезаложили в 2015 году (первая закладка состоялась в далёком 2006 году). Одной из причин бед, с которым столкнулся проект 677, стало отсутствие ВНЭУ, соответствующей всем современным требованиям.
Пропущенная революция
Судя по официальным заявлениям представителей Минобороны РФ и «Объединённой судостроительной корпорации» (ОСК), ВНЭУ будет устанавливаться только на дизель-электрические подлодки пятого поколения «Калина» (новостей по реализации этого проекта пока нет).
Данное решение — это приговор не только незадавшемуся четвёртому поколению неатомных субмарин РФ, но и всему отечественному неатомному флоту, обречённому, видимо, на бесконечное отставание от потенциального противника на 10-20 лет.
Велика вероятность, что к тому моменту, как предприятия ОСК наконец-то доработают ВНЭУ, ВМС Японии и других развитых государств уже будут полноценно использовать компактные и не менее эффективные литий-ионные батареи. В Стране восходящего солнца их разработку успешно освоили предприятия GS Yuasa и Toshiba.
Литий-ионные батареи обеспечивают продолжительность подводного хода, сопоставимую с тем, что даёт ВНЭУ на малых и больших скоростях. Подзарядка аккумуляторов осуществляется с применением устройств работы двигателя под водой (РДП). По сравнению со свинцово-кислотными батареями (используются сейчас на подлодках) литий-ионные имеют больший срок службы, меньшую массу и не требуют сложного технического обслуживания.
На сегодняшний день недостатком литий-ионных батарей является высокая цена. По данным СМИ, она достигает 112 млн долларов. Эта сумма может составлять до 20-30% от стоимости субмарины в зависимости от проекта. Например, строительство японской SS-511 «Орю» обошлось в районе 500 млн долларов (российская «Варшавянка» стоит около 300 млн долларов)
При использовании литий-ионных батарей более высокие требования предъявляются к мощности РДП. Это ещё одна сложность при строительстве субмарин с литий-ионными аккумуляторами. Однако несомненно, что за этими агрегатами будущее неатомного флота. К тому же, как показывает практика, стоимость литий-ионных батарей будет неизбежно снижаться по мере наращивания объёмов серийного производства.
Отечественные предприятия понемногу осваивают разработку литий-ионных батарей, но их мощности ещё долгое время будет не хватать, чтобы использовать в качестве воздухонезависимой энергетической установки на дизель-электрических субмаринах. С затянувшимся на неоправданно длительный срок созданием ВНЭУ Россия рискует пропустить очередную технологическую революцию в неатомном кораблестроении.