„Dizajn novog razarača izvodi se u dvije verzije: s konvencionalnom elektranom i s nuklearnom elektranom. Ovaj će brod imati svestranije sposobnosti i povećanu vatrenu moć. Moći će djelovati u daljnjoj morskoj zoni pojedinačno i kao dio pomorskih skupina"
- Press služba Ministarstva obrane Ruske Federacije, priopćenje od 11. rujna 2013. godine
Pogonski sustav srce je svake tehnologije. Parametri svih mehanizama i podsustava koji čine strukturu koja se razmatra čvrsto su vezani za izvor energije. Izbor elektrane najteža je faza u projektiranju tehničkog sustava, o čijoj ispravnosti (i dostupnosti odgovarajućeg upravljačkog sustava) sve ovisi.
Izvodljivost nuklearne elektrane na obećavajućem ruskom razaraču izaziva duge rasprave. Svaka od strana navodi argumente vrijedne pažnje, dok službeni izvori ne daju nikakva posebna pojašnjenja o karakteristikama i izgledu budućeg broda.
Početni podaci su sljedeći. Do danas je potreba za nuklearnom elektranom (NPS) potvrđena na tri klase brodova i plovila:
- na podmornicama (razlog je očit - potreba za snažnim neovisan o zraku elektrana);
- na ledolomcima, zbog dugotrajnog rada pri najvećoj snazi. Faktor iskorištenosti instaliranih kapaciteta za moderne nuklearne ledolomce iznosi 0,6 … 0,65 - dvostruko viši od onog bilo kojeg pomorskog ratnog broda. Ledolomci se doslovno "razbijaju" u ledu, a pritom ne mogu napustiti rutu kako bi napunili zalihe goriva;
- na super nosačima, gdje monstruozna veličina i snaga čine korištenje konvencionalnih SU -ova neprofitabilnim. Međutim, britanski dizajneri nedavno su demantirali ovu izjavu - na novom nosaču aviona preferirane su plinske turbine. Istodobno se planiralo opremiti kraljicu Elizabetu (60 tisuća tona) iznimno energetski zahtjevnim sustavom - elektromagnetskim katapultom EMALS.
Sumnja se u potrebu opremanja brodova drugih klasa sustavima nuklearne kontrole. Do početka XXI stoljeća. U svijetu praktički nema borbenih površinskih brodova na nuklearni pogon klase krstarica / razarač. Štoviše, u inozemstvu nema planova za stvaranje takvih brodova. Amerikanci su otpisali sve svoje nuklearne krstarice još sredinom 90-ih, s izrazom "nerazumno visoki troškovi rada, u nedostatku posebnih prednosti".
Jedina iznimka su ruska teška raketna krstarica na nuklearni pogon Petar Veliki (koja se također smatra najvećim i najskupljim brodom na svijetu koji ne nosi avione) i njen brat, admiral Nakhimov TARKR (ranije krstarica Kalinin, lansirana prije tri desetljeća).
Čini se da je sve očito: nuklearni razarač koji obećava za rusku mornaricu izgleda kao potpuni anakronizam. No problem je mnogo dublji nego što se čini na prvi pogled.
Nedostaci i prednosti
Argumentacija protivnika izgradnje nuklearnih razarača temelji se na pet "postulata" iznesenih u izvješću operativnog upravljanja sjedištem američke mornarice 1961. godine:
1. Faktor povećanja dometa krstarenja najvećim brzinama za površinske brodove nije odlučujući. Drugim riječima, nema potrebe da mornarički mornari prelaze mora i oceane pri hodu od 30 čvorova.
Patroliranje, kontrola pomorskih komunikacija, potraga za podmornicama, pratnja konvoja, humanitarne i vojne operacije u obalnom području - sve to zahtijeva mnogo manje brzine. Vožnju punom brzinom često ometaju vremenski i hidrografski uvjeti. Konačno, vrijedi razmisliti o sigurnosti resursa mehanizama - šef "Orlan" ("Kirov", zvani "Admiral Ušakov") konačno je "ubio" svoju elektranu tijekom kampanje na mjesto pogibije "Komsomolets" ". Četiri dana punom parom!
2. Veći trošak broda s YSU -om. U vrijeme kad je spomenuto izvješće napisano, znalo se da je izgradnja nuklearne krstarice 1, 3-1, 5 puta skuplja od izgradnje broda sličnog sastava naoružanja s konvencionalnom elektranom. Nije bilo moguće usporediti troškove rada zbog nedostatka iskustva u upravljanju brodovima na nuklearni pogon tih godina.
Trenutno ova stavka i dalje izaziva najviše pitanja. Glavna tajna je cijena sklopova uranovog goriva (uzimajući u obzir njihov transport i odlaganje). Ipak, prema najnovijim procjenama, nastavi li se trenutna dinamika cijena nafte, trošak 30-godišnjeg životnog ciklusa za površinske brodove glavnih klasa u prosjeku će biti 19% veći od cijene ciklusa za njihovu ne -nuklearni kolege. Izgradnja nuklearnog razarača bit će svrsishodna samo ako cijena nafte poraste na 233 dolara po barelu do 2040. godine. Postojanje desantnog broda na nuklearni pogon (tipa Mistral) bit će korisno samo ako cijena nafte do 2040. poraste na 323 USD po barelu (po stopi od 4,7% godišnje).
Rast potrošnje energije i ugradnja napredne opreme na brodove razarača također ne zabrinjavaju previše mornare. Mogućnosti postojećih brodskih generatora dovoljne su za pogon superradara najveće snage 6 MW. U slučaju pojave još proždrljivijih sustava (AMDR, 10 megavata), dizajneri predlažu riješiti problem ugradnjom dodatnog generatora u jedan od hangara za helikoptere Orlyja Burkea, bez temeljnih promjena u dizajnu i oštećenjima borbe sposobnosti malog razarača.
Stop! Tko je rekao da bi nuklearna elektrana trebala imati veću snagu od plinske turbine slične veličine?! O tome će biti riječi u sljedećem odlomku.
3. Od početka 60 -ih godina, težina i dimenzije brodskih nuklearnih elektrana znatno su premašile one konvencionalnih elektrana (s istom snagom na osovinama propelera). Reaktor sa svojim rashladnim krugovima i biološkom zaštitom nije težio samo kotao za vodu ili plinsku turbinu s opskrbom gorivom.
Nuklearno postrojenje za proizvodnju pare (NPPU) nije sve. Za pretvaranje energije pregrijane pare u kinetičku energiju rotacijskih vijaka potreban je glavni turbo-prijenosnik (GTZA). To je glomazna turbina s mjenjačem, koja po veličini nije inferiorna u odnosu na konvencionalnu plinsku turbinu.
Postaje jasno zašto su kruzeri s hladnim ratom na nuklearni pogon uvijek bili veći od svojih nuklearnih kolega.
Postoje svi razlozi da se vjeruje da se ovo stanje održava do danas. Deklarirani pokazatelji obećavajućih nuklearnih postrojenja za proizvodnju pare pogodnih za ugradnju na brodove (RHYTHM 200, 80 tisuća KS, težina 2200 tona) dovode do određenih zaključaka: NPP teži ne manje od niza plinskih turbina (tipični LM2500 teži unutar 100 tona, svaki od razarača opremljen je s četiri takve instalacije) i potrebnom opskrbom gorivom (prosjek za suvremene krstare i razarače je 1300 … 1500 tona).
Iz predstavljene reklamne knjižice OKBM im. Afrikantov, nije jasno uključuje li ta brojka (2200 tona) i masu turbinskih generatora, ali sasvim je očito da ta vrijednost ne uključuje mase propelerskih motora. (cca. YAPPU "RITM 200" stvoren je za najnovije ledolomce pr. 22220 s punim električnim pogonom).
I to unatoč činjenici da je svaki brod na nuklearni pogon nužno opremljen rezervnom elektranom (dizelski motori / kotlovi), koja omogućuje, u slučaju nesreće, nuklearnu elektranu da dopuzi do obale minimalnom brzinom. To su standardni sigurnosni zahtjevi.
Strojarnica amfibijskog jurišnog nosača helikoptera "America".
Brod pokreću dvije plinske turbine General Electric LM2500
4. Četvrti postulat kaže da je za održavanje YSU -a potrebno imati veći broj uslužnog osoblja, štoviše, viših kvalifikacija. To povlači daljnje povećanje istisnine i troškova upravljanja brodom.
Možda je ova situacija bila poštena za početak atomske ere flote. No, već 70 -ih izgubio je smisao. To je lako vidjeti ako se pogleda broj posada nuklearnih podmornica (u prosjeku 100-150 ljudi). 130 ljudi bilo je dovoljno za upravljanje velikom reaktorskom "štrucom" (projekt 949A). Rekord je držala neponovljiva "Lyra" (projekt 705), čiju je posadu činilo 32 časnika i časnika!
5. Najvažnija primjedba. Autonomija broda nije ograničena samo opskrbom gorivom. Također postoji autonomija za zalihe, za streljivo, za rezervne dijelove i potrošni materijal (maziva, itd.). Na primjer, procijenjena opskrba hranom na brodu "Petar Veliki" je samo 60 dana (s posadom od 635 ljudi)
Nema problema sa slatkom vodom - prima se izravno na brod u svim potrebnim količinama. No, postoje problemi s pouzdanošću mehanizama i opreme. Kao i s izdržljivošću posade, mornari ne mogu provesti šest mjeseci na otvorenom moru bez izlaska na obalu. Ljudima i tehnologiji je potreban odmor.
Konačno, rasprave o neograničenom krugu krstarenja gube smisao kada se raspravlja o akcijama u sastavu eskadrile. S YSU -om nije moguće opremiti svaki nosač helikoptera, minolovca ili fregatu - nuklearni razarač, na ovaj ili onaj način, morat će se vući zajedno sa svima, promatrajući kako drugi brodovi uz pomoć KSS -a i mornarice pune gorivo tankeri.
S druge strane, pristaše korištenja NFM -a tvrde da su sve izmišljotine o autonomiji zaliha hrane jeftina provokacija. Najveći problem uvijek je gorivo. Tisuće tona goriva! Sve ostalo - hrana, rezervni dijelovi - ima relativno kompaktnu veličinu. Mogu se jednostavno i brzo isporučiti na brod ili unaprijed pohraniti u odjeljke (kada se zna da se planira putovanje do potpune autonomije).
Britanski razarač HMS Daring.
Danas je to najnapredniji razarač na svijetu.
Protivnici nuklearne energije imaju svoje ozbiljne argumente. Najbolje od modernih elektrana, izgrađene na shemi punog električnog pogona (FEP) koje gledaju u budućnost i koriste kombinaciju ekonomičnih dizelskih motora i plinskih turbina za izgaranje (CODLOG), pokazuju impresivnu učinkovitost i ekonomičnost. Skromni razarač Daring može prevaliti do 7000 nautičkih milja (od Murmanska do Rio de Janeira) pri jednom punjenju gorivom.
Kada se radi u udaljenim morskim područjima, autonomija takvog broda teško se razlikuje od autonomije broda s nuklearnim pogonom. Manja brzina krstarenja, u usporedbi s nuklearnim brodom, nije odlučujuća u doba radara, zrakoplovstva i raketnog naoružanja. Štoviše, kao što je gore navedeno, brod s nuklearnim pogonom također se ne može kontinuirano kretati brzinom od 30+ čvorova - u protivnom će trebati godišnji remont uz potpunu zamjenu elektrane.
Istodobno, jedan pomorski tanker (integrirani opskrbni brod) sposoban je napuniti pet do deset takvih razarača u jednom putovanju!
Razarači "Guangzhou" (projekt 052B, ploča br. 168) i "Haikou" (projekt 052S, ploča. Br. 171) uzimaju gorivo sa svemirske postaje Qiandaohu (ploča br. 887)
Među ostalim argumentima koje su iznijeli protivnici izgradnje nuklearnih površinskih brodova, valja istaknuti sumnje u veliku preživljavanje nuklearnog razarača i njegovu sigurnost u slučaju borbenih oštećenja. Uostalom, oštećena plinska turbina samo je hrpa metala. Oštećena jezgra reaktora smrtonosni je odašiljač koji može dokrajčiti sve koji su preživjeli neprijateljski napad.
Činjenice pokazuju da su strahovi o posljedicama oštećenja reaktora uvelike pretjerani. Dovoljno je prisjetiti se potonuća nuklearne podmornice Kursk. Strašna eksplozija koja je uništila nekoliko odjeljaka nije uzrokovala radijacijsku katastrofu. Oba reaktora su automatski isključena i sigurno su ležala čitavu godinu na dubini od preko 100 metara.
Blagoslovljeno sjećanje na pale
Treba dodati da je osim lokalnog oklopljenja reaktorskog prostora, sama reaktorska posuda izrađena od moćnog metalnog niza debljine decimetra. Niti jedna od modernih protubrodskih raketa nije u stanju poremetiti jezgru reaktora.
Opstanak broda s nuklearnim pogonom teško se razlikuje od preživljavanja konvencionalnih razarača. Borbena izdržljivost broda s JSU mogla bi se pokazati još većom, zbog odsutnosti tisuća tona goriva na brodu. Istodobno, njegova smrt može izazvati nepopravljive posljedice za one oko njega. Taj rizik uvijek treba uzeti u obzir pri slanju broda na nuklearni pogon u rat. Svaki hitni slučaj na brodu, požar ili uzemljenje postat će svjetske nesreće (kao što je slučaj s nuklearnim podmornicama).
Nezdrava pozornost javnosti prema nuklearnim brodovima, koju potiču nepošteni pseudo-ekolozi, stvara velike probleme razvoju brodskih nuklearnih sustava. A ako zabrana približavanja obalama Novog Zelanda vjerojatno neće imati nikakvog značaja za domaću flotu, tada međunarodna zabrana ulaska brodova s nuklearnim pogonom u Crno more može uzrokovati mnogo problema i problema ruskoj mornarici. Baziranje razarača u Sevastopolju bit će nemoguće. Osim toga, bit će problema s prolaskom Sueckog i Panamskog kanala. Vlasnici hidrauličkih konstrukcija neće propustiti priliku te će, osim dugotrajne papirologije, pomorcima nametnuti trostruki danak.
Zašto Rusiji treba nuklearni razarač?
S tehničke strane, nuklearni razarači neće imati ozbiljnih prednosti ili nedostataka u odnosu na brodove s konvencionalnim elektranama (plinske turbine ili kombinirani tip).
Veća brzina krstarenja, neograničena (u teoriji) autonomija u smislu zaliha goriva i nema potrebe za dolijevanjem goriva tijekom cijele vojne kampanje … Nažalost, sve se te prednosti teško mogu ostvariti u praksi, tijekom pravih borbenih službi Mornarice. I zato oni nisu od posebnog interesa za flotu. Inače, nuklearne i konvencionalne elektrane imaju približno jednaku težinu, dimenzije i pružaju istu snagu na osovinama propelera. Opasnost od zračnih nesreća može se zanemariti - kako pokazuje iskustvo upravljanja domaćom flotom ledolomaca, vjerojatnost takvog događaja je blizu nule.
Jedini nedostatak YSU -ova na brodu je njihova veća cijena. Na to barem ukazuju podaci otvorenih izvješća američke mornarice i odsutnost nuklearnih razarača u stranim flotama.
Još jedan nedostatak brodova s nuklearnim sustavima povezan je s geografskim položajem Rusije - Crnomorska flota ostaje bez razarača.
Istodobno, uporaba nuklearnih sustava na ruskim brodovima ima niz važnih preduvjeta. Kao što znate, elektrane su oduvijek bile slaba točka domaćih brodova. O gradu su govorili razarači projekta 956 zamrznuti na gatovima sa "poginulim" kotlovsko-turbinskim elektranama, kao i okeanske kampanje krstarice aviona "Admiral Kuznetsov" popraćene tegljačima (u slučaju druge snage raspadanje biljaka). Stručnjaci izražavaju pritužbe na previše kompliciranu i zbunjujuću shemu elektrane na plinske turbine raketnih krstarica tipa Atlant (projekt 1164) - s krugom za povrat topline i pomoćnim parnim turbinama. Oprezni fotografi uzbuđuju javnost fotografijama ruskih korveta projekta 20380, izbacujući kape gustog dima. Kao da pred nama nisu najnoviji brodovi izgrađeni stealth tehnologijom, već parobrod na rijeci Mississippi.
A na pozadini ove sramote - bezbrojni svjetski obilasci nuklearne krstarice "Petar Veliki", koja juri po cijelom svijetu bez prestanka. Manevri na Atlantiku, Mediteranu, Tartusu - i sada se najveći dio krstaša, u pratnji ledolomaca, gubi u magli na području Novog sibirskog otočja. Ruski nuklearni ledolomci ne pokazuju ništa manje pouzdanost i učinkovitost (međutim, riječ "ruski" ovdje je suvišna - niti jedna druga država na svijetu nema nuklearne ledolomce, osim Ruske Federacije). 30. srpnja 2013. godine nuklearni ledolomac 50 Let Pobedy po stoti je put stigao do Sjevernog pola. Impresivan?
Ispada da su Rusi naučili nešto. Ako imamo tako uspješno iskustvo u razvoju i radu brodskih nuklearnih sustava, zašto ga ne bismo iskoristili u stvaranju perspektivnih ratnih brodova? Da, očito će se pokazati da je takav brod skuplji od svog ne-nuklearnog pandana. No, zapravo jednostavno nemamo alternativu YSU -u.
Također, ne zaboravite da za razliku od američke flote imamo potpuno drugačiji koncept razvoja mornarice.
Jenkiji su se oslanjali na masovnu izgradnju razarača, uz primjenu potpune standardizacije i unifikacije njihovih sastavnih dijelova i mehanizama (što, međutim, nije puno pomoglo - brodovi su se ipak pokazali monstruozno složenima i skupima).
Naša će površinska komponenta, zbog različitih nacionalnih karakteristika, izgledati drugačije: nekoliko velikih napadačkih razarača, veličine sličnih eksperimentalnom američkom razaraču Zamvolt, okruženih jeftinijim i masivnijim fregatama. Ruski razarači bit će skupa "komadna roba", a uporaba nuklearnih sustava vjerojatno neće imati zamjetan utjecaj na troškove upravljanja tim čudovištima. Nuklearni razarač ili razarač s konvencionalnom elektranom? Po mom mišljenju, svaka od ovih opcija u našem slučaju je dobitna. Glavno je da USK i Ministarstvo obrane brzo prelaze s riječi na djela i započinju izgradnju novih ruskih brodova klase razarača.
