16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/143/11051.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 03 (143) февраль 2010 года

Зачем Германия пытается продать России подлодку?

Энергетика: особый взгляд Д. т. н. Николай КИРИЛЛОВ, академик Академии военных наук, заслуженный изобретатель России

В 2006 году Россия отметила знаменательную дату – столетие подводного флота: в 1906 году в Петербурге, на Балтийском заводе, была построена первая русская подводная лодка «Дельфин».

На протяжении последующих лет наша страна постоянно занимала лидирующее положение в подводном кораблестроении.

До последнего времени наши подводные лодки не уступали, а часто и превосходили зарубежные аналоги по живучести, надежности, оснащению высокоточным оружием. Это обеспечивало высокую конкурентоспособность на мировом рынке морского вооружения и приносило значительный финансовый доход.



Анаэробные энергетические установки

Так, после Второй мировой войны каждая вторая лодка в мире была с лейблом «Сделано в СССР». Советские конструкторы разработали свыше 300 проектов субмарин, большинство из которых были реализованы в металле. Проектированием и производством подводных лодок (ПЛ) занимались три мощных проектных бюро и несколько крупных судостроительных заводов. Наиболее распространенными и удачными отечественными проектами стали дизель-электрические подводные лодки (ДЭПЛ) 2-го и 3‑го поколений проектов 613 («Whiskey»), 641 («Foxtrot»), 641Б («Tango»), 877/636 («Варшавянка») и их экспортные варианты.

К сожалению, за последние 10 лет для России ситуация резко изменилась в худшую сторону. Сейчас российские подводные лодки перестают покупать. Это связано с двумя факторами.

Во-первых, сегодня производство ДЭПЛ 3‑го поколения уже освоили 18 стран мира, в том числе и страны «третьего мира», которые строят их по лицензиям. Поэтому продавать свои подводные лодки 3‑го поколения при таком количестве производителей России с каждым годом становится все сложнее.

Во-вторых, сегодня повышение эффективности противолодочной обороны привело к тому, что ДЭПЛ третьего поколения морально устарели и уже не соответствуют современным требованиям, прежде всего по скрытности и продолжительности подводного плавания без всплытия для подзарядки аккумуляторных батарей.

В-третьих, уже в ближайшие 5 лет значительное большинство существующих ДЭПЛ 2-го и 3‑го поколений достигнут возраста более 30 лет, выработают свой ресурс, и их необходимо будет выводить из строя (это относится и к российским ПЛ). На мировом рынке уже появились подводные лодки 4‑го поколения, которых у России пока просто нет.

Известно, что боевая эффективность ДЭПЛ 3‑го поколения зависит от необходимости периодически подзаряжать аккумуляторные батареи. При несении дежурства в зоне боевого патрулирования со скоростью 2‑4 узла подводные лодки могут находиться в подводном положении до 4 суток. Однако при этом их аккумуляторные батареи разряжаются примерно на 80 процентов, и подзарядка потребует значительно большего времени. Для этого ДЭПЛ приходится подвсплывать на перископную глубину в режим работы дизеля под водой, что снижает скрытность их действий и повышает вероятность обнаружения как по поднятым над поверхностью выдвижным устройствам для забора воздуха, так и по шуму и выхлопу работающих дизелей.

Ожесточенная конкурентная борьба за мировой рынок подводных вооружений и необходимость увеличения продолжительности подводного плавания, исключающего необходимость частого подвсплытия для зарядки аккумуляторных батарей, привели к тому, что с конца 1990‑х годов в странах – производителях подводных лодок начались работы по созданию неатомных подводных лодок четвертого поколения (НАПЛ). Главным принципиальным отличием НАПЛ четвертого поколения от субмарин третьего поколения является наличие анаэробных (воздухонезависимых) энергетических установок мощностью от 100 до 300 кВт, повышающих срок подводного плавания (автономности) до 700‑1000 часов.

К настоящему времени задача создания НАПЛ четвертого поколения многими развитыми странами мира успешно решена. На мировом рынке появились и успешно продаются шведские НАПЛ четвертого поколения класса «Gotland» с анаэробными энергоустановками на основе двигателей Стирлинга, немецкие НАПЛ проекта 212 с анаэробной энергоустановкой на основе электрохимического генератора (ЭХГ) и французские НАПЛ проекта «Scorpene» с анаэробной паротурбинной установкой замкнутого цикла. Кроме этого, по лицензиям шведских, немецких и французских компаний производство НАПЛ четвертого поколения начато в Италии, Австралии, Японии, Греции, Южной Корее и Пакистане.

В отличие от развитых зарубежных стран, работы по созданию отечественной НАПЛ четвертого поколения не заладились. Работы по проектированию отечественной подводной лодки четвертого поколения (проект 677 «Лада») начались в ЦКБ МТ «Рубин» в 1989 году. Примерно через 10 лет, 26 декабря 1997 года, первая российская НАПЛ четвертого поколения, названная «Санкт-Петербург», была заложена на закрытом стапеле ОАО «Адмиралтейские верфи» в Санкт-Петербурге. При ее закладке подразумевалось, что в процессе постройки она будет снабжена отечественной анаэробной установкой с ЭХГ.

Лодка была достроена в 2007 году, тогда же вышла на заводские ходовые испытания. Практически в то же время на «Адмиралтейских верфях» началось строительство второй («Кронштадт») и третьей («Севастополь») НАПЛ проекта 677 «Лада» для ВМФ РФ. В конце 2007 года должна была состояться приемка «Санкт-Петербурга» госкомиссией и ввод лодки в строй. Однако испытания, по всей видимости, проходят не совсем удачно, поскольку НАПЛ «Санкт-Петербург» до сих пор в строй не принята. Отказ ВМС РФ в течение почти 5 лет принять «Санкт-Петербург», по всей видимости, означает, что у этого проекта ПЛ имеются трудно-устранимые дефекты.

Более того, лодка вышла на ходовые испытания без анаэробной установки на основе электрохимического генератора (топливных элементов). Исследования по созданию этой установки начались в России еще 30 лет назад для малых подводных лодок. В 1978 году головным разработчиком пропульсивных систем с ЭХГ стало Специальное конструкторское бюро котлостроения. Оно использовало опыт Уральского электрохимического комбината и НПО «Энергия» по созданию ЭХГ для космических аппаратов. На основе данного опыта был разработан ЭХГ «Кристалл-20». Однако в дальнейшем эти разработки не нашли своего применения ни на малых ПЛ «Пираньях», ни в проектах ДЭПЛ 3‑го поколения «877 / 636» («Варшавянка»). В открытых источниках нет информации о проблемах отечественных ЭХГ морского назначения, однако их отсутствие до настоящего времени на российских ПЛ говорит о том, что результаты натурных испытаний не устраивают руководство ВМС РФ.

Ранее планировалось, что анаэробная энергоустановка на основе ЭХГ наконец‑то появится на российских НАПЛ 4‑го поколения проекта 677 «Лада». Однако, как было сказано выше, анаэробной установки нет и на подводной лодке «Санкт-Петербург». В связи с этим данную лодку нельзя считать НАПЛ четвертого поколения. А это уже означает серьезный провал отечественного подводного кораблестроения. Объективно, Россия единственная из высокоразвитых стран мира не смогла создать подводную лодку нового поколения. Провал в создании НАПЛ четвертого поколения порождает ряд серьезных проблем.

Главная проблема связана с полной потерей мирового рынка. Так, постоянные покупатели российских ПЛ Китай и Индия уже сами производят подводные лодки и вряд ли в будущем будут приобретать устаревшие российские неатомные подводные лодки. Последний наш заказчик на внешнем рынке, Венесуэла, в начале 2009 года намеревалась закупить в России НАПЛ четвертого поколения проекта 677 «Лада». Но российские кораблестроители предложили закупить лодки проекта 636 (ДЭПЛ третьего поколения), оставив лодки четвертого поколения для возможных последующих заказов, сославшись на необходимость доработки конструкции. Однако российская уловка не удалась, одним из требований Венесуэлы продолжает оставаться обязательное оснащение лодок проекта 636 (ДЭПЛ третьего поколения) анаэробной энергетической установкой. И пока неясно, удастся ли это сделать и какой тип анаэробной установки будет выбран после неудач с отечественными ЭХГ.

Впервые за прошедшие более чем 100 лет с постройки первой российской ПЛ наша страна потеряла статус мирового лидера в создании неатомных подводных лодок и оказалась на задворках мирового подводного кораблестроения. Сейчас на карту поставлен международный имидж России как государства, способного создавать современное морское вооружение. И самой критичной технологией для отечественных корабелов является проблема создания анаэробной энергетической установки. От правильного выбора варианта этой энергоустановки будет зависеть будущее российского подводного флота, а значит, во многом и обороноспособность нашей страны.



Нужны ли России немецкие подводные лодки?

А сегодня и сам неатомный подводный флот России, который был построен еще при Советском Союзе, попросту устарел. Последняя дизельная лодка была создана в 1992 году. Планировалось, что лодки проекта 677 «Лада» поступят на вооружение всех четырех флотов России. Согласно военно-морской стратегии Россия до 2015 года должна иметь до 40 НАПЛ четвертого поколения. Однако сейчас, после неудач с подводной лодкой «Санкт-Петербург» программа переоснащения российского подводного флота практически остановлена.

Тупиковая ситуация с обновлением российского подводного флота стала настолько серьезной, что впервые в истории отечественного кораблестроения началась активно обсуждаться тема закупок зарубежных технологий для производства современных подводных лодок для российских военно-морских сил. Так, осенью 2009 года в публикации РИА «Новости» со ссылкой на источник в главкомате ВМФ РФ, сообщалось, что рассматривается вопрос о строительстве в России по лицензии немецкой неатомной лодки проекта 212. Позже главком ВМФ России адмирал В. Высоцкий в ходе визита в Калининград частично опроверг сообщения о том, что Россия планирует строить НАПЛ немецкого проекта 212. По словам главкома, речь может идти лишь о закупке новой технологии по производству анаэробных (воздухонезависимых) энергетических установок, предназначенных для подзарядки аккумуляторных батарей без всплытия подводной лодки.

Но в этой ситуации закономерно возникает вопрос: а зачем немцы продают России, в прошлом своим главным конкурентам в производстве подводной морской техники, новейшие технологии, которые позволят вернуться нашей стране в клуб производителей современной морской техники. Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо проанализировать складывающуюся в настоящее время ситуацию с разработкой электрохимических генераторов и продажей немецких лодок проекта 212 на мировом рынке.

В настоящее время в мире некоторыми компаниями налажено мелкосерийное производство ЭХГ небольшой мощности. Однако, несмотря на более чем 30‑летний период работы по совершенствованию ЭХГ в развитых странах мира, существенного прогресса достигнуто не было. Как и раньше, сегодня стоимость топливных элементов составляет от 5 до 10 тысяч долларов США за 1 кВт установленной мощности, ресурс самых лучших опытных образцов менее 6 тысяч часов, а средних КПД за весь цикл жизни составляет около 25 процентов. К сожалению, лучший российский образец ЭХГ «Фотон» имеет еще худшие характеристики, чем зарубежные образцы. Так, при форсированной мощности 25 кВт «Фотон» стоит более 300 000 долларов, то есть более 12 тысяч долларов США за 1 кВт установленной мощности, а ресурс только около 2 тысяч часов.

Многие американские исследователи считают, что технологии в создании топливных элементов достигли своих пределов, и не видят в ближайшее время возможности для дальнейшего их усовершенствования. Так, в отчетах Американского физического общества и Национальной академии наук США говорится: для того чтобы реализовать программу широкого применения водородной энергетики с использованием ЭХГ, необходимо осуществить технологический прорыв не менее чем в 100 направлениях современной науке. В связи с этим уже в 2006 году федеральное финансирование водородной программы и создание ЭХГ в США были прекращены, а 13 мая 2009 года президент США Барак Обама закрыл «Фонд развития автомобилей с водородными двигателями» с бюджетом 1,2 миллиарда долларов, учрежденный администрацией президента Джорджа Буша-мл. еще в 2003 году. По мнению действующего президента США, делать автомобили с топливными элементами просто нерента-бельно.

Объективно, технология анаэробных энергетических установок на основе электрохимических генераторов для подводных лодок получила путевку в жизнь исключительно благодаря политике лоббирования компании «Сименс», которая вложила огромные средства в разработку топливных элементов и систем хранения водорода. В открытой печати отсутствуют, кроме мощности, основные характеристики ЭХГ, установленных на НАПЛ проекта 212. Можно предположить, что они мало отличаются от современных ЭХГ других зарубежных компаний или даже уступают по некоторым параметрам, ведь ВМС Германии приступили к строительству НАПЛ проекта 212 еще в 1998 году. Для продвижения своих новых подводных лодок в конце 90‑х годов немцами была развернута мощная рекламная кампания по продвижению проекта 212 на мировом рынке. Но, помимо ВМС Германии, аналогичными подлодками добровольно решили обзавестись только итальянские моряки. Фирма «Fincantieri» по германской лицензии построила в 2005‑2007 годах две лодки (S526 «Salvatore Todaro» и S527 «Scire»). В марте 2008 года итальянское правительство приняло решение заказать еще две подлодки проекта 212.



Борьба технологий

Однако дальнейшее продвижение на мировом рынке немецкой НАПЛ 4‑го поколения проекта 214 (экспортный вариант проекта 212) столкнулось с непреодолимой преградой – шведскими НАПЛ 4‑го поколения «Gotland», оснащенными анаэробной энерго-установкой с двигателем Стирлинга.

Так, шведская фирма «Kockums» сенсационно выиграла тендер на разработку проекта НАПЛ для ВМС Австралии, где фаворитами были немцы. Оказалось, что шведский вариант анаэробной установки для НАПЛ четвертого поколения значительно дешевле, чем немецкий с ЭХГ. По данным зарубежной печати, при модернизации двух ПЛ типа А-17 («Седермендланд» и «Вастерготланд») в лодки были врезаны 10‑метровые отсеки с анаэробными установками на основе двигателей Стирлинга типа «V4-275R». Общая стоимость проекта составляла 73 миллиона долларов. Другими словами, стоимость врезки одного 10‑метрового отсека составляет около 35 миллионов долларов, что практически в четыре раза ниже стоимости отсека ПЛ с анаэробной установкой на основе ЭХГ немецкой компании «НDW» для проекта 212 (по данным зарубежных источников, стоимость данного отсека составила около 120 миллионов долларов).

Более того, опыт реальной эксплуатации действующих анаэробных установок на зарубежных НАПЛ четвертого поколения за последние 10 лет позволяет в настоящее время уже твердо сказать, что приоритет все больше склоняется в пользу анаэробных установок с двигателями Стирлинга. По этому пути идут шведские, японские, индийские и американские кораблестроители. Вероятно, что к варианту анаэробных энергоустановок на основе двигателей Стирлинга решили присоединиться и немцы. В 2004 году после одобрения Европейской комиссией поглощения шведской кораблестроительной компании «Кокумс нэйвал системз» германской верфью «Ховальдтсверке Дойче верфт» (HDW), немцы по сути этой сделки приобрели стирлинг-технологии для своих подводных лодок.

Но что тогда делать с проектом 212 и расходами на разработку анаэробной энергоустановки на основе ЭХГ? Кто‑то должен оплатить эти расходы, при этом любой ценой. Поэтому далее продвижение немецкой НАПЛ проекта 212 сопровождалось громкими коррупционными скандалами. Так, греческое правительство заказало в Германии три лодки проекта 214. Успешно завершились переговоры о постройке четвертой подлодки Katsonis со сроком готовности в 2012 году. Но позже в открытой печати появились сообщения, что за принятие такого решения компания «Сименс-HDW» построила для адмиралов ВМС Греции целый коттеджный городок. Скандал и судебные разбирательства нюансов заключения данного контракта продолжаются в Греции до сих пор.



Российские перспективы

Теперь пришел черед России. Более того, по некоторым данным, немцы настаивают на продаже корабля в полном комплекте, куда входят: док, учебный центр, центр материально-технического обеспечения, защищенное укрытие плюс подготовка личного состава в Германии. Сколько это будет стоить, даже трудно себе представить.

Немецкие кораблестроительные компании не хотят, чтобы Россия вернулась в клуб производителей современной морской техники и вновь стала основным конкурентом их же, немецких, судостроительных верфей. Очевидно, немцы уже приняли для себя решение «пересесть на новых коней» – двигатели Стирлинга и поэтому готовы продать России лицензию на залежавшийся, пока еще слегка просроченный товар – технологию анаэробных установок с ЭХГ. Такой ход решает сразу две задачи – окончательно завести российское подводное кораблестроение в тупик, а заодно вернуть деньги, затраченные немецкими компаниями на разработку ЭХГ.

Почему немцы могут хотеть отказаться от анаэробных энергоустановок на основе ЭХГ? Для этого существует несколько причин:

• во‑первых, как было сказано выше, из‑за их дороговизны. ЭХГ в 8‑10 раз дороже двигателей Стирлинга;

• во‑вторых, из‑за дороговизны создания береговой инфраструктуры хранения и заправки водородом НАПЛ с ЭХГ. Эксплуатация двигателей Стирлинга, работающих на традиционном топливе, не требует создания сложной береговой инфраструктуры, в отличие от ЭХГ, т. к. используется уже существующая береговая инфраструктура флота. Более того, при необходимости возможна организация базирование НАПЛ в недостаточно оборудованных пунктах, т. е. НАПЛ не будет «привязана» к существующим базам ВМФ, что существенно повысит ее мобильность и боевую устойчивость;

• в‑третьих, моторесурс современных двигателей Стирлинга составляет до 80 тысяч часов, что практически в двенадцать раз превышает срок жизни лучших образцов ЭХГ (около 6 тысяч часов);

• в‑четвертых, при полном сроке эксплуатации НАПЛ (25‑30 лет) применение двигателей Стирлинга позволит сократить необходимое количество подводных лодок на 35‑40 процентов по сравнению с практикой применения анаэробных установок с ЭХГ, ввиду отсутствия необходимости снятия с боевого дежурства НАПЛ для замены выработавших свой ресурс ЭХГ и т. д.

• в‑пятых, из‑за бесперспективности создания на основе ЭХГ НАПЛ пятого поколения, ведь если предположить, что НАПЛ пятого поколения будет иметь единый двигатель на основе ЭХГ суммарной мощностью 3 МВт, то стоимость создания такой лодки и береговой водородной инфраструктуры, а также их эксплуатации будет дороже, чем производство и эксплуатация современных атомных подводных лодок;

• в‑шестых, как показали натурные испытания, продолжительность подводного хода шведской НАПЛ «Gotland» с анаэробной установкой на основе двигателей Стирлинга составляет 20 суток, в то время как у немецкой НАПЛ проекта 212 с анаэробной установкой на основе ЭХГ только 14 суток, что на 30 процентов хуже шведского варианта.

Необходимо отметить, что именно применение двигателей Стирлинга позволило некоторым странам уже приступить к проектированию НАПЛ пятого поколения, отличительной особенностью которых будет являться наличие единого, всережимного двигателя, как для надводного, так и для подводного хода. Так, в 2008 году правительство Швеции приняло решение о начале постройки подводных лодок нового поколения предназначенных для ВМС страны. Планируется, что новая подводная лодка будет использовать технологические наработки, полученные в ходе реализации совместного проекта постройки НАПЛ «Викинг», в котором были задействованы Дания, Норвегия и Швеция. Напомним, что еще в 2001 году для разработки первой стадии проекта перспективной «панскандинавской» НАПЛ 5‑го поколения «Viking» был создан консорциум «Viking Submarine Corporation» (VSC). Изначально в осуществлении проекта участвовали Дания, Норвегия и Швеция, Финляндия имела статус наблюдателя. VSC являлся консорциумом трех компаний: шведской «Kockums», норвежского поставщика оборонных систем «Kongsberg» и датской верфи «Odensee Steel Shipyards». Программа ориентировочной стоимостью 1,5 миллиарда предусматривала постройку с 2005 по 2015 год десяти НАПЛ для трех северных стран. Швеция планировала получить 4 подлодки, Дания – 2, Норвегия – 4. По мнению ведущих специалистов, это была бы лучшая неатомная подводная лодка первой половины XXI века. На ней планировалось установить единый двигатель Стирлинга большой мощности (ориентировочно 800 кВт). Сейчас Швеция решила вернуться к этому проекту.

Совершенно очевидно, что если в ближайшее время ситуация в отечественном подводном кораблестроении коренным образом не изменится в лучшую сторону, то с появлением зарубежных НАПЛ пятого поколения российские ВМС будут вынуждены отказаться от услуг отечественных проектировщиков и кораблестроительных компаний не только в области анаэробных технологий, но и перейти к прямым закупкам иностранных подводных лодок для российского военно-морского флота.

Умение создавать конкурентоспособные на мировом рынке подводные лодки всегда являлось визитной карточкой любой высокоразвитой страны мира. Во всех ведущих странах мира работы по совершенствованию анаэробных установок с двигателями Стирлинга сегодня находятся в числе критически важных военно-морских технологий. Россия, не освоив эту технологию, практически не имеет будущего в создании НАПЛ пятого поколения.

Двигатель Стирлинга относится к классу двигателей с внешним подводом теплоты. Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянно чередующихся циклах нагрева и охлаждения газа в закрытых цилиндрах. Поскольку процесс горения осуществляется вне рабочих цилиндров и протекает равновесно, рабочий цикл реализуется в замкнутом внутреннем контуре при относительно малых скоростях повышения давления в цилиндрах двигателя, плавном характере теплогидравлических процессов рабочего тела внутреннего контура и при отсутствии газораспределительного механизма клапанов.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 03 (143) февраль 2010 года:

  • «Красный котельщик» наращивает поставки
    «Красный котельщик» наращивает поставки

    По итогам 2009 года ОАО «Красный котельщик» (основной производственный актив ОАО «ЭМАльянс») увеличил отгрузку готовой продукции. ...

  • Стал известен преемник Синюгина
    Стал известен преемник Синюгина

    Новым заместителем министра энергетики вместо уволенного Вячеслава Синюгина назначен Андрей Шишкин (на фото), до этого – глава Тюменской энергосбытовой компании. ...

  • В центре Петербурга – светодиодные фонари
    В центре Петербурга – светодиодные фонари

    В Санкт-Петербурге ГУП «Ленсвет» реализовало первый проект установки светодиодных светильников в наружном освещении. ...

  • Вливания в средневолжские сети
    Вливания в средневолжские сети

    Инвестиции ФСК ЕЭС в развитие сетевого комплекса Средней Волги в текущем году составят 7 миллиардов рублей. ...

  • Те ли дороги мы выбираем?
    Те ли дороги мы выбираем?

    На сегодня сохраняется традиционный полувековой подход к освоению новых районов газонефтедобычи: прокладка железной дороги, подвоз труб, стройматериалов, прокладка трубопроводов. ...