Mga baterya ng lithium ion: isang mahabang paglalakbay sa submarine fleet

Talaan ng mga Nilalaman:

Mga baterya ng lithium ion: isang mahabang paglalakbay sa submarine fleet
Mga baterya ng lithium ion: isang mahabang paglalakbay sa submarine fleet

Video: Mga baterya ng lithium ion: isang mahabang paglalakbay sa submarine fleet

Video: Mga baterya ng lithium ion: isang mahabang paglalakbay sa submarine fleet
Video: On the traces of an Ancient Civilization? 🗿 What if we have been mistaken on our past? 2024, Abril
Anonim
Larawan
Larawan

Noong Marso 5, 2020, ang ika-11 submarino ng seryeng Soryu ay inilunsad sa lungsod ng Kobe ng Hapon. Ang bangka ay magiging bahagi ng mga puwersang pandagat ng Hapon sa ilalim ng pagtatalaga ng SS 511 Oryu. Ang bagong Japanese diesel-electric submarine ay naging unang submarino ng labanan sa buong mundo na nakatanggap ng mga baterya ng lithium-ion, at ito rin ang naging unang naturang submarine sa serye nito.

Ayon sa mga dalubhasa, dahil sa paggamit ng mga bagong uri ng mga rechargeable na baterya, na matagal nang nakarehistro sa mga smartphone, maiwaksi ng Hapon ang paggamit ng hindi lamang tradisyunal na mga baterya ng lead-acid sa mga submarino, kundi pati na rin ng mga independiyenteng naka-Stirling na makina.. Ito ay isang napaka-usyoso at makabuluhang kaganapan para sa submarine fleet, dahil kahit na ang mga halaman na walang kuryente na independiyenteng naka-air ay naging isang tunay na tagumpay para sa mga diesel boat, na nagse-save ng mga submarino mula sa pangangailangan na madalas na tumaas sa ibabaw habang naglalayag. Sa pamamagitan ng paraan, ang Russia ay wala pa ring isang solong serial submarine na nilagyan ng isang air-independent power plant.

Inilunsad ang isang bagong Japanese submarine na may mga baterya ng lithium-ion ay ang ika-11 bangka sa serye. Bilang karagdagan, ang Japanese fleet ay mayroong 11 Oyashio-class submarines (kasama ang dalawang mga bangka sa pagsasanay), na mahirap ding maiugnay sa mga lumang modelo, dahil ang mga bangka ay dinisenyo noong dekada 1990, at ang huli sa kanila ay inilipat sa fleet noong 2008 taon. Alam na sa lalong madaling panahon ang Japanese fleet ay makakatanggap ng isa pang submarino ng proyekto ng Soryu (SS 512 boat) na may mga baterya ng lithium-ion, pagkatapos na ang Japan ay magpapatuloy sa pagbuo ng mga submarino ng isang bagong proyekto, sa ngayon ay kilala bilang 29SS (ang unang submarino SS 513). Sa kabuuan, ang Japanese fleet ay nagsasama ngayon ng 22 mga submarino, na ang pinakamatanda sa mga ito ay pumasok sa serbisyo noong 1998.

Unang submarino na may mga baterya ng lithium-ion

Ang seremonya ng pagpapasinaya ng Japanese Maritime Self-Defense Forces ng kauna-unahang SS 511 Oryu lithium-ion baterya na labanan sa dagat ay ginanap sa Kobe noong Marso 5, 2020. Ang seremonya ay naganap sa Kobe Shipyard & Machinary Works, pagmamay-ari ng Mitsubishi Heavy Industries, isang malaking korporasyon na sumasaklaw sa iba't ibang mga larangan ng industriya sa Japan. Ang bagong bangka ay naging ika-11 sa isang serye ng mga bangka ng uri ng "Soryu", at isang kabuuang 12 mga naturang barko ay itatayo, ang huling dalawa sa mga ito ay may mga baterya ng lithium-ion. Ang konstruksyon ng SS 511 Oryu boat ay nagsimula noong Marso 2015, ang bangka ay inilunsad noong Oktubre 4, 2018.

Larawan
Larawan

Nabatid na ang pagtatayo ng ika-11 na bangka ay nagkakahalaga sa mga nagbabayad ng buwis sa Hapon ng halagang lumalagpas sa gastos ng alinman sa sampung itinayong bangka ng parehong proyekto. Naiulat na ang gastos sa pagbuo ng SS 511 submarine ay 64.4 bilyong yen (humigit-kumulang na $ 566 milyon, ayon sa ibang mga mapagkukunan, ang gastos sa bangka ay higit pa - 66 bilyong yen). Sa anumang kaso, iyon ang isang-kapat higit sa ikasangpung SS 510 Shoryu submarine (51.7 bilyong yen o $ 454 milyon) na gastos. Halos lahat ng pagkakaiba sa gastos sa pagitan ng ikasampu at labing-isang bangka ng serye ay bumaba sa gastos ng mga bagong baterya ng lithium-ion, pati na rin ang muling pag-ayos ng buong kasamang sistemang elektrikal ng submarine at binabago ang disenyo.

Ang ikalabindalawa ng nakaplanong mga bangka ng Soryu ay dahil makapasok sa fleet noong 2021. Ang SS-512 boat ay inilunsad na, nangyari ito noong Nobyembre ng nakaraang taon. Para sa mga darating na taon, ang parehong mga bangka na may mga baterya ng lithium-ion ay magiging isang tunay na lugar ng pagsubok para sa pagsubok ng mga baterya at ang kanilang operasyon sa tunay na mga kondisyon sa pagpapatakbo, kabilang ang mga kundisyon na malapit sa labanan. Napakahalaga ng mga resulta sa pagsubok, dahil papayagan nila ang mga Japanese admiral na ayusin ang mga programa para sa pagtatayo at pagpapaunlad ng submarine fleet, pati na rin upang makabuo ng isang proyekto para sa susunod na henerasyon ng mga submarino ng welga.

Hinahamon ng SS 511 Oryu ang mga tradisyunal na submarino

Napapansin na ang Japanese navy ay nagpapisa ng mga plano para sa paggamit ng mga baterya ng lithium-ion sa mga submarino nang mahabang panahon. Ang hitsura ng SS 511 Oryu ay ang rurok ng pagsasaliksik at pag-unlad na nagpatuloy ng ilang mga dekada. Alam na sinimulan ng mga taga-disenyo ng Hapon ang unang gawain sa direksyon na ito noong 1962, at ang unang baterya ng lithium-ion na idinisenyo upang mailagay sa isang submarine ay handa na noong 1974.

Sa kabila ng mga tagumpay na ito, ang mga unang baterya ay malayo sa perpekto, hindi nakamit ang tinukoy na mga kinakailangan sa pagpapatakbo at hindi umaangkop sa militar sa maraming aspeto. Sa parehong oras, ang mga nasabing rechargeable na baterya ay napakamahal sa loob ng mahabang panahon. Itinabi ito sa mas mataas na panganib ng mga naturang baterya, na madaling kapitan ng kusang pagkasunog at pagsabog, na sakay ng submarine ay puno ng isang tunay na sakuna. Ang mga kasamang peligro at mataas na presyo, kasama ng hindi sapat na "may sapat na gulang" na teknolohiya, ay pinilit ang mga Japanese admirals na ibaling ang kanilang pansin sa mga air-independent power plant (VNEU). Noong 1986, napagpasyahan na paunlarin at buuin ang mga submarino gamit ang sistema ng Stirling VNEU, na nakatuon sa matagumpay na karanasan sa Suweko.

Larawan
Larawan

Gayunpaman ang araw ay dumating para sa mga baterya ng lithium-ion sakay ng mga submarino. Ang mga bagong teknolohiya ay maaaring makabuluhang baguhin ang buong fleet ng submarine. Maraming mga eksperto na ang nag-uuri ng gayong mga diesel-electric boat bilang ikalimang henerasyon na mga submarino. Sa parehong oras, upang lumipat sa paggamit ng mga bagong baterya sa pag-iimbak, ang mga taga-disenyo ng Hapon ay kinakailangang baguhin nang malaki ang proyekto ng mga bangka ng uri na "Soryu". Una sa lahat, ang mga bagong baterya ay nangangailangan ng proyekto na muling gawing muli upang mapanatili ang katatagan at ballasting ng mga bangka, dahil ang mga baterya ng lead-acid na naka-install sa unang 10 mga submarino ng serye ay makabuluhang mas mabigat kaysa sa mga baterya ng lithium-ion. Bukod dito, ang bahagi ng bigat ng mga bagong submarino ay "nawala" sa lahat dahil sa pag-alis ng mga makina ng Stirling.

Sa panahon ng trabaho, kinailangan ng mga inhinyero na ganap na repasuhin ang buong sistema ng supply ng kuryente na nakasakay sa SS 511 Oryu. Gayundin, ang mga mas malakas na generator ng diesel ay na-install sa submarine, na idinisenyo upang muling magkarga ng mga baterya. Bilang karagdagan, kailangang muling ayusin ng mga taga-disenyo ang mga snorkel, kinakailangan upang madagdagan ang dami ng supply ng hangin at sa parehong oras upang alisin ang mga gas na maubos, dahil ang rate ng pagsingil ng mga baterya ng lithium-ion ay kapansin-pansin na mas mataas kaysa sa karaniwang mga baterya ng lead-acid.

Nasa ngayon, ang mga baterya ng imbakan ng lithium-ion ay nagbibigay ng mga submarino na may tagal ng pagpapatakbo sa ilalim ng dagat na maihahambing sa mga bangka na gumagamit ng VNEU. At sa hinaharap, ang mga teknikal na katangian ng naturang mga bangka ay lalago lamang. Sa parehong oras, ang mataas na kapasidad ng mga baterya ay nagbibigay-daan sa mga submarino na lumipat sa ilalim ng tubig nang mahabang panahon sa isang mataas na bilis - mga 20 buhol. Ang mahabang tagal ng pagtakbo sa ilalim ng dagat sa mataas na bilis ay isang napakahalagang tagapagpahiwatig para sa mga submarino. Makakatulong ito kapag umaatake sa isang target sa ibabaw at kapag naiiwas ang mga atake ng kaaway. Ang mas maaga ang bangka ay umalis sa mapanganib na lugar, mas mabuti.

Sa parehong oras, hindi katulad ng mga submarino na nilagyan ng VNEU, ang bagong submarine ay patuloy na pinupunan ang supply ng enerhiya sa mga baterya ng lithium-ion, gamit ang recharging ng baterya gamit ang isang aparato para sa pagpapatakbo ng engine sa ilalim ng RDP ng tubig. Gayundin, ang mga kalamangan ng mga baterya ng lithium-ion ay nagsasama ng mas mahabang buhay sa serbisyo. Ang mga nasabing baterya ay hindi nangangailangan ng pagpapanatili, at ang mga sistemang elektrikal na binuo sa kanilang tulong ay mas madaling pamahalaan at magdisenyo. Gayundin, ang mga baterya ng lithium-ion ay naiiba mula sa mga baterya ng lead-acid sa isang mas maikling oras ng recharge dahil sa mas mataas na amperage, na napakahalaga para sa mga iba't iba.

Larawan
Larawan

Mga kakayahan ng Soryu-class submarines

Ang Soryu-class diesel-electric submarines ay welga ng mga submarino ng Japan Maritime Self-Defense Forces. Ang mga bangka na ito ay itinuturing na isa sa pinaka moderno at pinakamahusay sa buong mundo, nabubuo na ang gulugod ng mga pwersang pang-submarino ng Japanese fleet. Ang mga bagong bangka ng Hapon ay malaki, sa mga tuntunin ng pag-aalis na daig nila ang lahat ng mga serial Russian diesel-electric submarines ng mga proyekto 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" at 877 "Halibut". Ang mga bangka na klase ng Soryu ay itinuturing na medyo walang ingay, at sa mga tuntunin ng tagal ng kanilang nakalubog na nabigasyon maaari silang makipagkumpitensya sa mga modernong submarino ng nukleyar.

Ang mga submarino ng uri ng Soryu na may karaniwang pag-aalis ng ibabaw na 2900 tonelada at isang ilalim ng dagat na 4200 tonelada ay naitayo sa Japan mula pa noong 2005 (ang unang bangka ng serye ay inilatag). Ang Soryu submarines ay 84 metro ang haba, 9.1 metro ang lapad, at may average draft na 8.5 metro. Ang tauhan ng bangka ay binubuo ng 65 na mga submariner (kasama ang 9 na mga opisyal).

Ang unang sampung diesel-electric submarines na itinayo ayon sa proyektong ito ay nagtatampok ng pinagsamang planta ng kuryente na binubuo ng dalawang mga Kawasaki 12V25 / 25SB diesel-electric unit na may kapasidad na 3900 hp bawat isa at apat na mga engine ng Kawasaki Kockums V4-275R Stirling na bumubuo ng isang maximum na lakas na 8000 liters..s (daanan sa ilalim ng tubig). Ang sistema ng propulsyon ng barko ay nagpapatakbo sa isang propeller shaft. Ang maximum na bilis ng ibabaw ng bangka ay 13 knots (tinatayang 24 km / h), ang maximum na bilis ng ilalim ng tubig ay 20 knots (humigit-kumulang na 37 km / h).

Larawan
Larawan

Ang lalim ng pagpapatakbo ng Soryu-class submarines ay 275-300 metro. Awtonomiya sa paglangoy - hanggang sa 45 araw. Para sa mga bangka ng proyektong ito, nilagyan ng isang air-independent power plant, ang saklaw ng cruising ay tinatayang nasa 6100 nautical miles (tinatayang 11 300 km) sa bilis na 6.5 knots (humigit-kumulang 12 km / h). Naiulat na ang mga bagong submarino, na tumatanggap ng mga baterya ng lithium-ion, ay mananatiling nakalubog kahit na mas matagal, sa katunayan, ang kanilang mga kakayahan ay limitado lamang sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga probisyon at sariwang tubig na nakasakay.

Ang pangunahing armament ng mga bangka na klase ng Soryu ay mga anti-ship torpedo at missile. Ang submarino ay may anim na 533 mm HU-606 torpedo tubes. Ang kapasidad ng bala ng bangka ay maaaring binubuo ng 30 Type 89 torpedoes. Ang mga modernong torpedo ay nagkakaroon ng maximum na bilis na 55 knots (102 km / h), sa bilis na ito ang isang torpedo ay maaaring maglakbay ng 39 km sa ilalim ng tubig. Gayundin, ang mga torpedo tubes na ito ay maaaring magamit upang ilunsad ang mga anti-ship US missiles na UGM-84 "Harpoon". Ang mga modernong bersyon ng naturang mga misil ay maaaring maabot ang mga target sa layo na hanggang 280 na mga kilometro.

Inirerekumendang: