Современная подводная лодка с анаэробным двигателем. Мощная и воздухонезависимая
Роман Барский
28 июня 2019, 06:56
Санкт-Петербургское морского бюро машиностроения «Малахит» разрабатывает проект субмарины, оснащенной единой энергоустановкой надводного и подводного хода.
По своим параметрам новинка российского «Малахита» напоминает французские подлодки класса «Скорпен»: субмарина водоизмещением 1450 тонн предназначена для действий в прибрежной зоне.
Воздухонезависимая энергетическая установка (ВНЭУ) избавляет подлодку от необходимости постоянно всплывать на поверхность для подзарядки аккумуляторов и пополнения запаса воздуха, необходимого для работы дизель-генераторов в подводном положении.
Подводная лодка П-750Б водоизмещением около 1450 тонн относится к классу малых ПЛ прибрежного действия. Ее длина – около 66 метров, ширина – порядка 7 метров, осадка – около 5,2 метра. Предельная глубина погружения – 300 метров. Полная скорость подводного хода – 18 узлов, экономическая – 4 узла. Автономность – до 30 суток, общая дальность плавания – до 4300 миль. Непрерывная подводная дальность с учетом ВНЭУ составляет до 1200 миль. Вооружение – 533-мм торпеды, ракеты и мины.
Создание энергетических установок играет одну из приоритетных ролей в данном виде военной техники. Ведь именно за счет двигателя можно достигать необходимых боевых характеристик. В частности, речь идет о скорости подводного движения и скрытности, достигаемой благодаря малошумности. Неатомные подлодки с анаэробными силовыми установками будут крайне малозаметны, что позволит решать широкий спектр боевых задач, находясь фактически под боком у потенциальных врагов.
К ключевым достоинствам анаэробной (воздухонезависимой) энергетической установке (ВНЭУ) относится улучшение скрытности субмарины, которая сможет находиться более долгое время под водой без всплытия для зарядки аккумуляторов.
Наличие воздухонезависимой газотурбинной ЭУ замкнутого цикла позволит подводной лодке значительно увеличить дальность своего непрерывного похода. Проект подразумевает создание подлодки П-750Б.
Предназначение этой субмарины заключается в обезвреживании надводных и подводных кораблей противника, а также в нанесении ударов по расположенным в прибрежной линии объектам. Кроме того, П-750Б способна осуществлять скрытую доставку, высаживание и прием на борт разведывательно-диверсионной группы численностью до 16 человек, а также вести разведку и выставлять минные заграждения.
Что касается анаэробной энергоустановки, то она включает в себя гребной электродвигатель мощностью 2500 кВт и газотурбинный двигатель замкнутого цикла. Благодаря такому решению, субмарина сможет находиться в автономном подводном плавании до 30 суток и преодолевать 4300 миль.
Разработчики называют преимуществами П-750Б современное вооружение, радиоэлектронные средства, высокую степень автоматизации и небольшой экипаж (18–20 человек), маневренность, скрытность и способность вести боевые действия в узкостях и на мелководье. Кроме того, П-750Б может базироваться в существующих базах и портах.
Примечательно, что разработанная в России воздухонезависимая энергетическая установка имеет от иностранных аналогов принципиальные отличия, заключающиеся в методе получения водорода. Для того, чтобы не перевозить на борту субмарины водород высокой очистки, конструкторы предусмотрели возможность получения его в необходимых объемах в самой установке благодаря реформингу дизельного топлива.
Электрохимический генератор, извлекает из водорода электрический ток и удаляет отходы жизнедеятельности первого цикла. То есть, то, что получается в ходе реакции СО2.
Схема сосуда Дьюара.
1 — подставка; 2 — вакуумированая полость; 3 — теплоизоляция;
4 — адсорбент; 5 — наружный сосуд; 6 — внутренний сосуд;
Новый двигатель имеет два режима работы — надводный и подводный. В надводном режиме для работы газотурбинной установки используется атмосферный воздух. В подводном — из сосудов Дьюара подаётся жидкий окислитель, а выделяемая турбиной двигателя газовая смесь снова замораживается, таким образом двигатель не потребляет из окружающей среды и не выделяет в окружающую среду ничего. Только с помощью этой установки подводная лодка развивает скорость подводного хода в 10 узлов и более.
По словам гендиректора «Малахита» Владимира Дорофеева, предприятию потребуется пять-шесть лет для того, чтобы создать такую подлодку. Он отметил, что без аккумуляторов такая субмарина сможет развивать скорость подводного хода в 10-12 узлов.
Модель малой подводной лодки прибрежного действия П-750Б, оснащенной ВНЭУ на основе газотурбинного двигателя замкнутого цикла. Морское бюро машиностроения «Малахит».
Из истории воздухонезависимых двигателей
Лодка, всплывая на поверхность на подзарядку аккумуляторов, полностью демаскирует себя.
Именно по этой причине во Время второй мировой войны погибло больше экипажей лодок, чем их было уничтожено глубинными бомбами или минами в подводном положении. Всплывавшие на поверхность лодки становились легкой мишенью для барражирующей над морем авиации противника. И зачастую, спасаясь от авиаудара, экипаж совершал экстренное погружение, даже не успев закрыть люк рубочной шахты.
Пионерами в мировой разработке ВНЭУ считаются немцы с субмариной проекта U-212/214.
В 2014 году об успехах в создании аналогичных систем сообщила французская оборонная компания DCNS. Созданная ей установка предназначена для подлодок типа «Scorpene».
Подводная лодка класса Scorpene.
Другой проект DCNS – более крупная субмарина, известная под именами «SMX Ocean» и «Shortfin Barracuda», был выбран ВМС Австралии для своей программы. Однако самой успешной и опасной считается шведская лодка HSwMS Gotland. Этот корабль стал настоящей легендой. Причем не шведского, а американского флота.
Корабль построен из маломагнитной стали. На его борту стоят 27 компенсирующих электромагнитов, которые полностью исключают обнаружение корабля детекторами магнитных аномалий. Благодаря всережимному электродвигателю и виброзащите механизмов, Gotland практически не различается локаторами даже в непосредственной близости от американских кораблей. Лодка сливается с естественным тепловым и шумовым фоном океана. Но самое главное, что она, вооруженная 18 торпедами, может не всплывать на поверхность до 20 суток.
Источник/ Источник
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.
Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!
Email*
Подписаться
В подлодках на смену ядерному реактору придут анаэробные установки — Российская газета
Характеристики этого аппарата, заявленные его разработчиками из Санкт-Петербургского морского бюро машиностроения «Малахит», впечатляют: 1200 миль непрерывная подводная дальность плавания, предельная глубина погружения — 300 метров, автономность — до 30 суток, экипаж — 18-20 человек, плюс группа из 16 боевых пловцов.
Но это при условии, что подлодкой движет ВНЭУ — воздухонезависимая (по-другому — анаэробная) энергетическая установка, в основе которой инновационный газотурбинный двигатель замкнутого цикла. То есть такой, что может работать без прямой подпитки воздухом из атмосферы, как того требуют дизельные агрегаты, давно используемые в подводном кораблестроении.
Ядерный реактор — это тоже воздухонезависимая энергоустановка, которая пришла на флот более полувека назад. И не просто пришла, а совершила «революцию под водой», как тогда говорили. Хотя добиться, чтобы «атомный котел» работал в абсолютно замкнутом пространстве, и при этом работал надежно, не создавая угрозы для экипажа подводной лодки, удалось далеко не сразу. Но удалось.
Однако и теперь ядерно-энергетическая установка, даже в ее модульном варианте для подводной лодки или ледокола, остается довольно громоздкой, дорогой и сложной в эксплуатации. И годится не для всякого подводного аппарата, в том числе по критерию «стоимость-эффективность».
А в случае с подводной лодкой прибрежного действия П-705Б, разработанной умельцами «Малахита» в продолжение их же серии малых подводных лодок типа «Пиранья», этот критерий определяющий. Потому конструкторы и задались целью оснастить ее единой энергоустановкой подводного и надводного хода, что значительно, в 5-6 раз, повышает дальность непрерывного подводного плавания в сравнении с проектами «Пиранья-Т» и «Пиранья-Т.1»
Первые сообщения о том, что в конструкторском бюро «Малахит» проведены испытания воздухонезависимой энергетической установки для перспективной неатомной подлодки, появились в отчете этого бюро за 2018 год. На форуме «Армия-2019» были приоткрыты некоторые характеристики самой подлодки и создающейся для нее анаэробной установки. А на Международном военно-морском салоне в Петербурге уже открыто представили макет корабля с такой инновационной ВНЭУ.
Для ВМФ нужны неатомные подлодки, которые бы сочетали в себе преимущества АПЛ с меньшими габаритами и меньшей акустической заметностью
Внешние параметры предлагаемого к постройке корабля довольно скромные: длина — 65,5 м, ширина — 7, осадка — 5,2, корпус из стали. Но при этом общая дальность плавания — 4300 миль. По словам официальных представителей «Малахита», такие подводные лодки предназначены, главным образом, для выполнения специальных задач в прибрежной зоне. Могут использоваться как ударная сила или, например, для транспортировки, скрытной высадки и приема боевых пловцов. Они же — надежная охрана и защита морских границ путем скрытого патрулирования, постановки минных заграждений. Весьма эффективны при ведении радиотехнической разведки в назначенных районах.
Представители минобороны не скрывают, что давно хотели бы иметь в составе нашего флота новые типы неатомных подлодок, которые бы сочетали в себе преимущества атомных субмарин с меньшими габаритами и меньшей акустической заметностью. Сообщалось, что над проектом такой субмарины с воздухонезависимой энергоустановкой не первый год работают в Центральном конструкторском бюро морской техники «Рубин».
Новым подтверждением тому стал опубликованный недавно годовой отчет Объединенной судостроительной корпорации, куда входят и «Рубин», и «Малахит». В нем, среди прочего, упоминается проект под названием «Перспектива «Н» со сроком реализации до 2025 года, в котором участвует «Рубин». Из лаконичной справки о том, что сделано в 2018 году, узнаем: «Выполнялись работы по созданию корабельного образца воздухонезависимой энергетической установки и специального плавучего стенда для проведения испытаний воздухонезависимой энергетической установки совместно с литий-ионной аккумуляторной батареей».
Там же, в отчете, есть и такой пассаж: «Разработаны концепты (облики) инновационных кораблей будущего: авианосец, эсминец, фрегат, неатомные подводные лодки с воздухонезависимой энергетической установкой, атомные подводные лодки 5-го поколения». АПЛ нового поколения разработчики видят в двух вариантах: стратегические и многоцелевые. А по типу энергоустановки — атомные и с ВНЭУ.
По сведениям из открытых источников, российский подход к созданию воздухонезависимых энергоустановок принципиально отличается от зарубежных аналогов методом получения водорода. Его выработка в требуемом количестве обеспечивается прямо на борту подлодки методом реформинга дизельного топлива. Благодаря этому запасы водорода высокой чистоты не придется возить с собой на борту.
В руководстве ВМФ России заявляли, что ожидают получить готовую анаэробную установку от «Рубина» в 2021-2022 годах. Теперь, комментируя премьеру «Малахита» на морском салоне в Петербурге, недавно назначенный главкомом адмирал Николай Евменов заявил, что решение о выборе проекта воздухонезависимой энергетической установки для подводных лодок может быть принято после сравнительных испытаний того, что предлагают «Рубин» и «Малахит».
«Заявленные параметры хороши у каждого конструкторского бюро, — дал понять адмирал Евменов. — Поэтому будем выбирать. И чем больше будет предложений, тем лучше». Глава ОСК Алексей Рахманов главкома поддержал, сказав, что здоровую конкуренцию между конструкторскими бюро никто не отменял: «Пусть показывают, на что способны… Следующим этапом будет проведение сравнительных испытаний».
Грядет эпоха анаэробных подлодок / Вооружения / Независимая газета
Батареи нового типа увеличат время плавания под водой
Дизельные двигатели не позволяют лодкам находиться под водой дольше 10 дней. Фото с сайта www.aoosk.ru
Научно-технический прогресс готовит нам очередную революцию в области военно-морских вооружений: в обозримом будущем на смену классической дизель-электрической подводной лодке придут субмарины с так называемыми анаэробными или «воздухонезависимыми» энергетическими установками (ВНЭУ).
Однако сказать точно, какими они будут, пока что не представляется возможным ввиду продолжающегося соревнования идей. А также в силу различных подходов к финансированию НИОКР и строительства опытовых судов, принятых ведущими морскими державами.
Недостатки классики
Чем плоха классическая дизель-электрическая подводная лодка (ДЭПЛ)? А тем, что она никакая не «подводная», а «ныряющая». Ведь для зарядки аккумуляторных батарей, питающих гребной электродвигатель подводного хода (а на современных субмаринах он же обеспечивает движение и на поверхности) используется дизель-генератор, для работы которого необходим атмосферный воздух.
Всплывая на поверхность для подзарядки аккумулятора, подлодка становится мишенью для надводных кораблей и авиации противника. Процессы всплытия и погружения сопровождаются сильным шумом, легко улавливаемым средствами гидролокации. Кроме того, субмарина на поверхности заметна для радиолокаторов, не говоря уже о средствах видовой разведки. Даже появление так называемого устройства шноркель (известного также как РДП: устройство работы дизеля под водой) и электролодок (ДЭПЛ с повышенной аккумуляторной емкостью) не спасло «волчьи стаи» гросс-адмирала Карла Дёница от разгрома во Второй мировой войне.
Сегодня самые продвинутые в технологическом отношении отечественные ДЭПЛ, например проекта 677 «Лада», могут провести под водой не более 9–10 дней и пройти малым экономическим ходом (3–4 узла) расстояние до 650 миль. Это обстоятельство давало критикам проекта, среди которых тогдашний (2007–2012) главком ВМФ России адмирал Высоцкий, право говорить о ДЭПЛ (вообще и в частности) как об «мозгах и оружии» сидящих на «энергетике Второй мировой войны».
Владимир Сергеевич не прав: первыми дизель-электрическими субмаринами считаются французская Z постройки 1905 года и российская «Минога», спущенная на воду в 1908-м. Словом, ДЭПЛ эксплуатируются уже 115 лет и их серийное строительство продолжается. На те же «лады» имеется совокупный заказ МО РФ на шесть кораблей, из которых пока готово только два.
Атом не предлагать
Параллельно с ними Россия уже более 65 лет активно строит атомные крейсера с паропроизводящими установками (ППУ) на основе ядерного реактора. Они обладают дальностью плавания, ограниченной лишь выносливостью экипажа, запасом еды и предметов первой необходимости для обеспечения жизнедеятельности на борту.
По сути, атомная ППУ представляет собой анаэробную энергетическую установку. Однако это обстоятельство обычно игнорируется в общих рассуждениях как на страницах печати, так и даже во внутренних документах судостроителей и госструктур. Вместо того под термином «ВНЭУ» там рассматриваются только решения, не связанные с физикой деления атомного ядра. Причина в том, что многие страны по политическим и иным соображениям не хотят связываться с атомной энергетикой и вооружением. Размещение таковых на корабле неизбежно ведет к большой размерности, высокой стоимости постройки и содержания, что неприемлемо для многих стран мира по финансовым и иным соображениям.
Экспорт атомоходов усложнен действующими договоренностями сверхдержав. Поэтому подлодка проекта 670 сдавалась в аренду, а не продавалась Индии, где использовалась в течение 1988–1991 годов под обозначением S-71 Chakra. Сегодня в распоряжении индийских моряков имеется АПЛ S-72 проекта 971И, взятая в 2012 году на условиях 10-летней аренды.
Пока что эти два примера – единственные в мире, где бы субмарина с энергетикой на основе физики деления ядра, построенная одной страной, передавалась на эксплуатацию другому государству. Этот факт очередной раз подтверждает особые отношения стратегического партнерства, сложившиеся между Россией и Индией.
Индийский конкурс
Между тем та же Индия проводит международный конкурс на шесть неатомных подводных лодок с ВНЭУ с правом дополнительного заказа еще на такое же количество по оговоренной ранее контрактной стоимости. Согласно местным источникам, на днях ожидается рассылка запроса на коммерческое предложение (request for proposal, RFI).
По условиям соответствующего тендера 75И базовый проект должен быть предложен иностранным участником, который уже построил и сдал в эксплуатацию субмарину-прототип, по параметрам подходящую в качестве исходной платформы для создания некого индийского варианта.
Конкурс проводит военное ведомство Индии, среди приглашенных участников – компании из России, Германии и Франции. Порой к ним также причисляют Швецию, Испанию и даже Японию. Однако по имеющейся у нас информации от индийских источников, фирмы этих стран либо отказались отвечать на запросы из Дели, либо не могут их удовлетворить по существу.
Приведенный выше список государств, где идут работы по «неатомным» ВНЭУ, далеко не полный. В нашем случае он искусственно ограничен индийскими специалистами. А они тщательно изучили вопрос и обратились лишь к тем, кто хорошо продвинулся в решении вопросов, обладает знаниями и умениями и готов поделиться ими за некую плату.
Требование обязательного включения ВНЭУ в список систем будущей субмарины индийского флота значительно повышает технические риски реализации соответствующего проекта. Анализ показывает, что ни один из известных типов анаэробных установок не является идеальным во всех отношениях, каждая имеет свои преимущества и недостатки. Кроме того, судостроителям необходимо учитывать особенности географических зон, условия базирования и уровень подготовки личного состава флота главного заказчика и иностранных клиентов.
Германский путь
Дальше всех по удовлетворению потребностей флота своей страны и ее ближайших союзников по блоку НАТО продвинулась немецкая фирма Howaldtswerke-Deutsche Werft (HDW) из состава концерна ThyssenKrupp Marine System. Она построила (1998–2017) серию из 10 субмарин типа 212А с ВНЭУ на базе так называемых топливных элементов с интерметаллидным хранением водорода. Шесть эксплуатируется Германией, остальные – Италией.
В ходе приемо-сдаточных испытаний подлодка U-32 военно-морских сил Германии продемонстрировала возможность непрерывного подводного плавания в течение 18 дней, а также покрыла расстояние 2800 км (1512 миль) без всплытия на поверхность. Это довольно высокие показатели, и они активно используются немцами в качестве доказательства правильности их пути.
Выбранная немецкими кораблестроителями анаэробная энергетическая установка построена на основе системы генерирования электрической энергии с применением топливных элементов. Исследования по ним ведутся уже более полувека, причем в СССР таковые рассматривались как для подводных кораблей, так и космических. Как правило, речь идет об алкалиновых, но есть и иные: так, индийские ученые экспериментируют с фосфорокислотными.
Отдадим должное разработчикам типа 212А: они сумели пройти долгий путь от теоретических и экспериментальных исследований к практической реализации своих идей в металле. Только между моментами первого пуска экспериментальной ВНЭУ и поставки готовой субмарины флоту прошло четверть века!
Добиться результата фирме HDW помогли власти Европейского союза, профинансировавшие долгосрочные программы науки и промышленности по внедрению водородной энергии в автомобильный и морской виды транспорта. С середины 70-х годов прошлого века деятельность в сфере водородного топлива, включая работы по хранению водорода и его транспортировке, выполнялась многими европейскими компаниями, прежде всего автогигантами. Затем, после образования ЕС, данное направление активно поддерживалось и финансировалось общеевропейскими структурами, что помогло привлечь дополнительные коммерческие инвестиции.
Так или иначе, специалисты фирмы HDW сумели вывести на международный рынок субмарину с хорошо работающей ВНЭУ. Она обеспечивает малый шум при движении под водой, низкие температуры силовой установки, а выбросы сводятся лишь к сливу обычной воды, получаемой в результате химической реакции на борту.
|
Дизель-электрическая субмарина оказывается не подводным, а ныряющим кораблем. Фото с сайта www.mil.ru |
Вместе с тем германская энергетическая установка имеет проблемные моменты. Во-первых, большую техническую сложность и высокую стоимость. Во-вторых, она является дополнением к существующей энергетике классической ДЭПЛ и, соответственно, влечет за собой существенное увеличение размерности корабля. Подводные лодки типа 212А более чем в три раза крупнее тех, которым пришли на смену в германском флоте, – тип 206. Так, полное водоизмещение составляет 1840 т против 500 т.
В-третьих, предложенная HDW анаэробная установка требует длительного изучения материальной части экипажем субмарины и береговых служб, а также возведения необходимой береговой инфраструктуры.
Самой большой проблемой предложенного HDW решения считается тема так называемого интерметаллидного хранения водорода. Водородный металлогидрид, используемый в субмаринах типа 212А, обеспечивает высокий уровень безопасности экипажа, но вызывает рост объемов и массы. При большом удельном весе металлогидридного сплава содержание в нем водорода весьма низкое. По этой причине судостроителям приходится идти на многочисленные компромиссы, стараясь обеспечить требуемые тактические характеристики лодки при значительной массе перевозимого ею металлогидрида. Среди них – уменьшение боезапаса до 12 торпед (против 18 на российских и французских ДЭПЛ).
Следующим проблемным моментом является применимость предложенной HDW энергетической установки в различных климатических зонах, прежде всего на севере и в тропиках. Особенно сложной представляется работа германской системы в теплых водах Индийского океана.
Высокая температура забортной воды может вызвать самопроизвольный эффект увеличения температуры металлогидрида именно в тот момент, когда идет процесс выделения водорода. Он сам по себе сопровождается повышением температуры сплава. Соответственно возникает опасность непроизвольного выделения дополнительного количества водорода сверх нужной меры. А на севере холод забортной воды может, наоборот, уменьшить количество выделяемого водорода ниже требуемого.
Оптимизация под НАТО
Фирма HDW оптимизировала параметры энергетической системы субмарин типа 212A для эксплуатации в Балтийском и Северном морях в соответствии с оперативными планами флота собственной страны. Когда же начались переговоры с Италией, проект пришлось изменить с учетом климатических условий Средиземного моря.
При этом надо помнить, что флоты европейских стран – членов НАТО эксплуатируются вблизи побережья там, где у Североатлантического блока имеется полный контроль над использованием воздушного и морского пространства. Соответственно подводники могут без опаски вплывать и пользоваться дизель-генераторами для подзарядки аккумуляторов, а топливные элементы использовать лишь при крайней необходимости. Об этой их практике свидетельствует и анализ учений, проводимых в рамках взаимодействия военных блока НАТО.
В рамках развертывания группировки субмарин германского типа странами Североатлантического договора воздвигнуты и функционируют многочисленные объекты водородной инфраструктуры. Они заняты производством этого топлива с заданной степенью чистоты, а также средств его хранения и доставки на специально выделенные военно-морские базы. Заметим при этом, что возведение подобной береговой инфраструктуры было важной частью международной программы в рамках блоковой солидарности.
Экспортный тип 214
Решившись на запуск масштабного проекта по внедрению неатомных субмарин с дополнительной энергетической установкой на основе топливных элементов и интерметаллидного хранения водорода, фирма HDW изначально рассчитывала на экспорт. Иначе вернуть вкладываемые собственные средства и коммерческие инвестиции не представлялось бы возможным.
Поэтому, создав под требования собственного флота тип 212А, фирмачи приступили к работе над экспортным вариантом. Им стал тип 214, отличающийся увеличенными размерами: длина выросла с 56 до 65 м.
Согласно утверждениям разработчика, тип 214 создавался прежде всего для заказчиков среди стран НАТО: Португалии (поставлена пара лодок), Греции (четыре поставлены, еще две строятся), Турции (сборка шести по лицензии). Однако есть и иное объяснение: первоначальный проект на поверку оказался бесперспективным для дальнейшего развития. Особенно с учетом появления новых видов ракетно-торпедного оружия: на них просто не хватало места.
Между тем техническая возможность его интеграции на борт в будущем стала критически важной для сохранения позиций HDW на глобальном рынке ввиду появления у ее продукции сильного соперника. Прежде всего российских ДЭПЛ семейства «Варшавянка» в вариантах проекта 877ЭКМ (для Индии) и 636М (для Китая), отличавшихся от предшествующих установкой мощнейшего ракетного комплекса Club-S.
Маркетинговые исследования показывали: сложная в постройке и эксплуатации германская субмарина, к тому же требовательная к береговой инфраструктуре, имеет низкие шансы в Юго-Восточной Азии. К настоящему времени она «получила прописку» только в Южной Корее, где реализуется программа по приобретению и сборке девяти корпусов. Низкий спрос в регионе объясняется отсутствием дорогой водородной инфраструктуры европейского типа, на развертывание которой уйдут десятилетия. К тому же зачем покупать немецкую «золотую рыбку» если та окажется еще и «безоружной» перед лицом улучшенных российских «Варшавянок» (проекты 636.1 и 636.3), не говоря уже о новом поколении, воплощенном в конструкции «Лады».
Друзья-конкуренты из Франции
При всей показной «европейской солидарности» между странами Старого Света ведется жесткая конкуренция. Помимо российских кораблестроителей подвинуть HDW на глобальном рынке с радостью готовы французские и шведские.
Так, гораздо менее сложный в техническом плане, но лучше вооруженный «Скорпен» (классическая ДЭПЛ в современном французском исполнении) обошел немцев в конкурсах в Индии, Малайзии, Чили и Бразилии. Кроме прочего, это показало: подлодку традиционной схемы рано списывать в утиль. Тем более, когда существуют простые решения, позволяющие немного поднять ее автономность. Кстати, базовая версия способна пройти под водой на скорости 4 узла расстояние 550 миль – намного хуже результата испытаний U-32.
Проводя активный маркетинг «экспортно ориентированного» проекта «Скорпен» (на вооружении ВМС Франции стоят только атомные субмарины), рассчитанного на страны, в перспективе желающие заиметь ДЭПЛ с ВНЭУ, французы порой сильно лукавили. Ими, в частности, предлагалась в качестве опции установка дополнительного отсека с ВНЭУ весьма экзотического типа – MESMA, представляющую паровую турбину замкнутого цикла, потребляющую этанол и кислород.
Однако данный тип анаэробной установки нашел применение лишь на опытных судах и прототипах «диверсионных» лодок. Энергетическая отдача крайне низкая, но по формальным признакам MESMA вполне подходила под определение ВНЭУ. На это купились в Индии, когда проводили международный тендер проекта 75. В итоге получили: планируемые сроки строительства серии из шести лодок «Кальвари» (модификация «Скорпен») выдержать не удалось даже при том, что по факту ни одна из них ВНЭУ оснащена не будет. Слишком уж низки оказались параметры у тех, что можно установить в дополнительном отсеке, врезав его в центр корпуса лодки данного проекта.
Стремясь успокоить индийских партнеров, откровенно расстроенных ходом практической реализации проекта 75, шесть лет тому назад французы сообщили им о разработке топливного элемента второго поколения, предназначенного для применения в перспективной анаэробной установке на основе риформинга дизельного топлива. Если врезать отсек с подобной ВНЭУ в ходе капитального ремонта, подводная автономность «Кальвари» увеличится до трех недель. Заинтересовать клиента новым планом пока не удалось: индийцы рассчитывают прежде всего на аналогичную установку, разрабатываемую собственными силами специалистов Naval Systems Laboratory, входящего в структуру Министерства обороны.
Мы ломим – гнутся шведы…
Шведы предложили и практически реализовали проект по внедрению анаэробной установки на основе двигателей Стирлинга в качестве дополнения к батарее с гребным электромотором. Они потребляют дизельное топливо и жидкий кислород, причем выхлоп легко выделяется за борт на малых и средних глубинах (при этом выступая неким демаскирующим признаком в случае наличия у противника надлежащей сенсорной аппаратуры). По факту данная система стала первой ВНЭУ, достигшей боевой готовности на рубеже веков. Сегодня она используется на субмаринах ВМС Швеции, Сингапура, Японии и Китая.
Шведские подводные лодки типа «Готланд» (построено три в 1992–1998 годах) при подводном водоизмещении около 1600 т имеют подводную автономность до двух недель. Сильной стороной двигателей Стирлинга считается низкий шум. Он меньше, чем у дизель-генераторов ДЭПЛ, что дает некое тактическое преимущество при зарядке батарей. А компактность позволила шведам построить лодки сравнительно малого водоизмещения.
Размер имеет значение для небольшого и мелкого Балтийского моря с его интенсивным коммерческим судоходством. Поскольку схожие условия наблюдаются и в Малаккском проливе, Сингапур принял решение на покупку пары старых шведских субмарин типа «Вестеръётланд», прошедших капремонт с установкой двигателей Стирлинга, и приобретение партии новой постройки.
А вот японцы, затратив много времени на совершенствование приобретенных у Швеции образов двигателей и создание собственных, недавно отказались от их дальнейшего развития. Дело в том, что они строят субмарины значительно большего водоизмещения (свыше 4 тыс. т), которым требовалось не два, а четыре двигателя Стирлинга для обеспечения приемлемой скорости подводного хода. Попытки создать моторы данного типа повышенной мощности с возможностью использования в качестве единой силовой установки закончились провалом.
Перспектива
Вместо использования двигателей Стирлинга на субмаринах семейства «Сорю», японцы с 11-го корпуса решились на замену свинцово-кислотной батареи на капсулизированный, не выделяющий в качестве побочного продукта водород аккумулятор типа «йон–литий». Словом, принятая на вооружение в марте 2020 года субмарина SS511 «Орю» является классической ДЭПЛ – и вместе с тем первой в мире с литиевой батареей. За счет повышенной раза в полтора емкости аккумулятора, а также лучших его свойств по токам заряда и разряда новая лодка обладает тактическими характеристиками не хуже, чем у предыдущих с ВНЭУ.
По такому же пути планирует пойти и отечественный флот, уже эксплуатирующий батареи нового типа на подводной технике специального назначения. Согласно подсчетам специалистов ЦКБМТ «Рубин», постановка аккумулятора «йон–литий» увеличит время непрерывного плавания под водой без всплытия на поверхность с 9–10 до 13–15 суток.
Технически появление на флоте литиевых батарей не отменяет ВНЭУ. Поэтому многие флоты мира, включая отечественный, продолжают работу как над первым, так и вторым направлением. Их усилия сосредотачиваются на новых способах получения и хранения водорода, необходимого для выработки электричества топливными элементами. О том, какие работы проводятся, мы расскажем в последующих публикациях.
на что способна российская подлодка «Сервал» на жидком кислороде — РТ на русском
В России разрабатывается малая субмарина прибрежного действия «Сервал» с воздухонезависимой энергетической установкой. Об этом RT рассказал ведущий конструктор Санкт-Петербургского морского бюро машиностроения «Малахит» Игорь Караваев. Эта подлодка предназначена для обороны военно-морских баз, скрытного действия вблизи позиций противника, нанесения торпедных и ракетных ударов. Также благодаря модульной схеме отсека с вооружением «Сервал» способен выступать носителем малогабаритного аппарата с боевыми пловцами. По мнению экспертов, наиболее эффективными зонами применения новой разработки станут мелководные моря, где классическим дизель-электрическим субмаринам действовать зачастую проблематично. Кроме того, малые отечественные подлодки могут быть широко востребованы в ВМС зарубежных стран.
Специалисты Санкт-Петербургского морского бюро машиностроения «Малахит» разрабатывают проект малой подводной лодки прибрежного действия П-750Б «Сервал» с воздухонезависимой (анаэробной) энергетической установкой (ВНЭУ). Об этом в эксклюзивном комментарии RT рассказал ведущий конструктор «Малахита» Игорь Караваев.
«В принципе, «Сервал» может и в океанскую зону ходить, но главная задача подлодки — дежурство в мелких морях и прибрежных акваториях, то есть работа там, где зачастую тяжело действовать большим подлодкам. Если говорить конкретно, это Балтийское, Охотское, Баренцево, Чёрное моря. Также «Сервал» хорошо подойдёт для обеспечения противолодочной обороны наших баз», — сказал Караваев.
В материалах «Малахита» говорится, что «Сервал» способен наносить удары по стационарным береговым объектам, бороться с кораблями и подлодками противника, осуществлять патрулирование и скрытную транспортировку разведывательно-диверсионных групп.
Нормальное водоизмещение перспективной подлодки П-750Б составляет около 1450 куб. м, длина — 65,5 м, ширина — 7 м, осадка — 5,2 м, предельная глубина погружения — 300 м, полная скорость хода — 18 узлов (33,3 км/ч), автономность — до 30 суток, общая дальность плавания — в пределах 4,3 тыс. морских миль (почти 8 тыс. км).
В конструкторском бюро планируют достичь на «Сервале» высокой степени автоматизации процессов управления. Благодаря этому вахту одновременно будут нести только четыре офицера при общей численности экипажа 18—20 человек.
На жидком кислороде
Как отмечают в «Малахите», выбор анаэробной энергетической установки продиктован рядом серьёзных недостатков подлодок с традиционными дизель-электрическими агрегатами.
«Да, по критерию «стоимость — эффективность» дизель-электрическим подлодкам по-прежнему нет равных. Но их критической проблемой остаётся необходимость всплытия для подзарядки аккумуляторов. Это означает потерю скрытности и риск стать лёгкой добычей противолодочных сил. К тому же ВНЭУ в целом безопаснее и экологичнее», — пояснил Караваев.
- Макет модернизированной малой подлодки разработки СПМБМ «Малахит»
- © Алексей Заквасин / RT
Анаэробная установка, которую «Малахит» рассчитывает разработать в кооперации с другими российскими предприятиями, будет обеспечивать носителю непрерывную подводную дальность до 1,2 тыс. морских миль (чуть более 2,2 тыс. км).
Более того, по ряду качественных характеристик российская ВНЭУ должна превзойти аналоги, которые сейчас установлены на подлодках ВМС зарубежных государств, в том числе стран — членов НАТО.
«ВНЭУ наших западных коллег работают на топливном элементе или электрохимическом генераторе. У них есть свои преимущества, но такие установки страдают от недостаточной мощности. В итоге подлодкам приходится много ходить на малом ходу и постоянно заряжать аккумуляторы», — пояснил Караваев.
По словам конструктора, ещё один существенный недостаток западных анаэробных установок заключается в использовании водорода в качестве энергокомпонента.
«Присутствие водорода на подлодке очень нежелательно, так как при взаимодействии с кислородом он образует взрывоопасную смесь. В случае аварии шансы экипажа на выживание минимальны. К тому же применение водорода требует серьёзных финансовых затрат», — рассказал конструктор.
Также по теме
«Передовой и надёжный»: чем уникален российский дизель-газотурбинный агрегат М55Р для кораблей ВМФДля строящихся сейчас фрегатов проекта 22350 «Адмирал Юмашев» и «Адмирал Спиридонов» будут поставлены четыре дизель-газотурбинных…
ВНЭУ, которую предлагает «Малахит», будет спроектирована на базе технологии применения газовых турбин замкнутого цикла или единой газотурбинной энергетической установки.
Такой подход предусматривает отказ от использования водорода — вместо него применяется жидкий кислород. Кроме того, «Сервал» способен продолжать боевое дежурство при полностью разряженных батареях в течение определённого отрезка времени, добавил Караваев.
Конструктивно анаэробная установка «Сервала» состоит из горячего контура, где происходит газообмен и охлаждение газовой смеси, и участка утилизации отработанных газов.
Работа анаэробной установки основана на схеме превращения химической энергии в тепловую, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую, пояснил в беседе с RT инженер-конструктор 1-й категории «Малахита» Павел Андреев.
«Принцип, который мы предлагаем использовать, априори несколько понижает КПД (коэффициент полезного действия. — RT) по сравнению с традиционными ВНЭУ. Но потери энергии при нашей схеме преобразования неизбежны. Выигрыш здесь — в более высокой мощности, надёжности турбин и безопасности эксплуатации», — отметил Андреев.
- Здание СПМБМ «Малахит»
- © Wikimedia Commons
Также ВНЭУ «Малахита» должна превзойти по качественным параметрам литий-ионные аккумуляторы, которыми оснащаются современные японские дизель-электрические субмарины класса Soryu. Главным достоинством подобных подлодок является высвобождение большого объёма внутреннего пространства.
«Действительно, все ВНЭУ достаточно габаритны — это их очевидный недостаток. Казалось бы, эту проблему легко решают литий-ионные аккумуляторы, но их эксплуатация вызывает массу вопросов — прежде всего из-за высокой вероятности короткого замыкания, которое может возникнуть по причине большого нагрева. А последствия пожара на подлодке всем хорошо известны», — констатировал Андреев.
По его словам, эксплуатация подлодок с ВНЭУ на жидком кислороде потребует закупки дополнительного оборудования, но не повлечёт радикальной перестройки военно-морской инфраструктуры. Помимо этого, как утверждает специалист, «Сервал» будет несложным в серийном производстве изделием по сравнению с другими неатомными подлодками.
Модульная архитектураНемало новаций «Малахит» намерен интегрировать и в арсенал «Сервала». Так, передняя часть подлодки П-750Б будет предназначена для установки нескольких модулей с вооружением. Выбор каждого зависит от специфики поставленной задачи.
Например, если требуется нанести удары по наземным и морским целям, то на «Сервал» монтируется модуль с шестью забортными пусковыми установками под применение торпед и крылатых ракет «Калибр».
Также по теме
«Работает под водой и на суше»: на что способен новый российский автомат для боевых пловцовЗарубежные заказчики проявляют повышенный интерес к российскому автоматно-гранатомётному комплексу АДС. Об этом в эксклюзивном…
«Мы расположили отсек с вооружением за пределами прочного корпуса. В классических дизель-электрических субмаринах он является врезанным, то есть вваренным в прочный корпус. С нашей точки зрения, такой подход не слишком отвечает современным мерам безопасности», — подчеркнул Андреев.
Также на «Сервал» можно установить сверхмалую подлодку «Тритон», вмещающую до шести боевых пловцов. Это семейство малогабаритных субмарин появилось в советские годы, но к настоящему времени конструкторское бюро провело их модернизацию. «Тритоны» предназначены для проведения диверсионных, разведывательных и специальных операций на прибрежных территориях.
За последние годы для обеспечения скрытной транспортировки боевых водолазов «Малахит» разработал, а потом доработал субмарину проекта 865 «Пиранья», способную преодолевать до 1 тыс. морских миль (1852 км). Автономность подлодки составляет десять суток, предельная глубина погружения — 200 м.
На прошедшем в конце июня Х Международном военно-морском салоне в Санкт-Петербурге «Малахит» представил макет торпедной модификации «Пираньи» со значительно увеличенной автономностью и дальностью плавания. Субмарину предлагается оснастить минами и торпедами калибра 533 и 324 мм.
Ещё одной существенной особенностью арсенала «Сервала» является отдельное миносбрасывающее устройство.
«На современных подлодках морские мины зачастую сбрасываются из торпедных аппаратов. Но это достаточно шумный процесс — велик риск обнаружения подлодки. Наше же устройство работает очень просто: открывается нижняя крышка, опускается стопор, и мина под своим весом спокойно уходит на дно», — рассказал Караваев.
- Макет модернизированной сверхмалой подлодки «Тритон» на МВМС-2021
- © Алексей Заквасин / RT
В беседе с RT редактор газеты «Независимое военное обозрение» Дмитрий Литовкин отметил, что «Малахит» и другие отечественные предприятия обладают компетенциями по созданию столь высокотехнологичной подлодки, как «Сервал».
«Малая подлодка «Малахита» интереснее и совершеннее дизель-электрической «Варшавянки», и российская судостроительная отрасль, бесспорно, способна реализовать этот проект в железе. Другое дело — это позиция ВМФ. На текущий момент у нас нет информации, как сами военные оценивают «Сервал» и готовы ли они закупать эти подлодки», — рассуждаетЛитовкин.
Как считает эксперт, если командование Военно-морского флота всё-таки поддержит проект П-750Б, то малая подлодка «Малахита» с высокой долей вероятности завоюет большую популярность не только на внутреннем, но и на внешнем рынке.
Военный эксперт Алексей Леонков также полагает, что «Сервал» заинтересует значительное количество партнёров РФ по линии военно-технического сотрудничества. Данный тип подлодок хорошо подходит для выполнения задач в прибрежных акваториях разных регионов мира, заявил в разговоре с RT эксперт.
«Несмотря на скромную автономность плавания, «Сервал» вполне эффективно может действовать в ближней морской зоне, охранять границы, экономические ресурсы, выступать фактором сдерживания ВМС недружественных стран. Это достаточно грозная военно-морская техника, которая, на мой взгляд, востребована как в составе российского флота, так и в ВМС других государств, имеющих выход к мелководным морям», — заключил Леонков.
|
Воздухо-независимую (анаэробную) энергетическую установку (ВНЭУ) для подводных лодок ВМФ России создадут до конца 2023 года, сообщил генеральный директор Объединенной судостроительной корпорации (ОСК) Алексей Рахманов. «Идут проектные работы. Однако решение о практическом внедрении этой технологии в конкретные проекты будет приниматься только по результатам выполнения контракта – не ранее конца 2023 года», – передает РИА «Новости» со ссылкой на журнал «Национальная оборона» слова Рахманова. Главное преимущество ВНЭУ – увеличение скрытности подлодки. Субмарина получает возможность несколько недель находиться под водой без всплытия для зарядки батарей. О завершении разработки этого двигателя сообщалось в конце июня 2016 года. Главное преимущество воздухонезависимой энергетической установки – увеличение скрытности подводной лодки: субмарина получает возможность находиться под водой без всплытия для зарядки батарей. При этом российская ВНЭУ принципиально отличается от зарубежных аналогов методом получения водорода – в установке предусмотрено его получение в объеме потребления с помощью реформинга дизельного топлива. Благодаря этому водород высокой чистоты не придется возить на борту подлодки. В июне 2017 года сообщалось, что подлодки «Лада» первыми получат новейший двигатель. Позже стало известно, что будет отремонтирована и модернизирована подлодка «Санкт-Петербург». В 2015 году сообщалось, что ВМФ России получит неатомные подводные лодки с воздухонезависимой энергетической установкой до конца 2020 года. Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД Подписывайтесь на ВЗГЛЯД в Посол предостерег Британию от повторного вторжения в российские воды Если британский корабль еще раз вторгнется в территориальные воды России, власти Великобритании «окажутся в намного более трудном положении», чем при первом инциденте, заявил российский посол в Лондоне Андрей Келин. Он напомнил, что эсминец «Дефендер» «вошел в российские воды без оповещения, которое должно быть сделано как минимум за час». Британский корабль «не соблюдал российские законы и правила, которых был обязан придерживаться в соответствии с морской конвенцией». Келин подчеркнул, что речь идет не о мирном «проходе, как утверждает правительство Великобритании». Лондон хотел осуществить «демонстрацию того, что это украинские воды, что совершенно не соответствует действительности», передает ТАСС со ссылкой на Би-би-си. «Мы не говорили, что можем открыть по нему огонь, но в следующий раз они окажутся в намного более трудном положении, поскольку это будет уже не первый случай, когда британский корабль осуществит подобное», – сказал посол. Келин также сообщил, что Россия направила в МИД Великобритании 54 ноты по поводу дела об отравлении в Солсбери Сергея и Юлии Скрипалей, надеясь «получить хоть-какую информацию». «Но мы до сих пор ничего не знаем», – приводит его слова РИА «Новости». 23 июня Черноморский флот совместно с Погранслужбой ФСБ России остановили нарушение российской государственной границы со стороны британского эсминца, при этом пришлось произвести предупредительные выстрелы и бомбометание. В Минобороны обвинили командование эсминца в опасных действиях и грубом нарушении Конвенции ООН по морскому праву и потребовали провести расследование действий экипажа корабля. На Украине сорвали планы по сборке американских вертолетов Концерн «Укроборонпром», обещавший наладить строительство американских вертолетов UH-1 «Ирокез» к 30-летию независимости Украины, сорвал планы по сборке этих машин. В феврале 2021 года гендиректор концерна Юрий Гусев пообещал наладить «лицензионную сборку» данных машин на мощностях Одесского авиационного завода и построить первый такой вертолет к 30-летию независимости Украины, однако в настоящее время сборка даже не начиналась, передает РИА «Новости». При этом в самом «Укроборонпроме» заявили, что на данный момент машинокомплекты для сборки вертолетов не завезли в страну из-за длительных разрешительных процедур, в этой связи сроки начала производства сдвигаются. Кроме того, как пишет Defense Express, выяснилось, что американская компания Bell Textron не выдавала «Укроборонпрому» разрешение на производство этих вертолетов. Речь шла о сотрудничестве с малоизвестной компанией из Флориды, занимающейся ремонтом вертолетов Bell. UH-1 «Ирокез» – американский многоцелевой вертолет фирмы Bell Helicopter Textron, это одна из самых известных и массовых машин в истории вертолетостроения. Серийно производится с 1960 года, получил широкую известность благодаря войне во Вьетнаме. Раскрыты характеристики российской станции предупреждения о ракетном нападении Радиолокационные станции российской Системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) способны отслеживать объекты на высоте 30 тыс. километров, сообщил на «Армии-2021» гендиректор концерна «РТИ системы» Юрий Аношко. «Сегодня мы радиолокационными станциями, входящими в состав СПРН, видим космические аппараты, находящиеся на геостационарной орбите. Это высота над поверхностью Земли более 30 тыс. километров», – передает РИА «Новости» слова Аношко. Говоря об объектах в воздушном пространстве, гендиректор отметил, что фактически станции СПРН России видят любую цель, находящуюся над горизонтом. «Речь в том числе идет об аэродинамических объектах, например, самолетах, а также о гиперзвуковых аппаратах. Вопрос в том, какого размера цель и на какой дальности нам необходимо ее сопровождать», – сказал он. Российская СПРН решает задачи получения траекторных данных для формирования предупреждения о ракетном нападении на пункты государственного и военного управления. Наземный эшелон состоит из станций типа «Воронеж». Они создают вокруг территории России сплошное радиолокационное поле для отслеживания баллистических целей. В январе в Минобороны сообщили, что радиолокационная станция (РЛС) «Воронеж» российской Системы предупреждения о ракетном нападении будет достроена в Коми в 2021 году. Напомним, в феврале в России завершились испытания российской Системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН). Россия модернизировала уникальную РЛС ПРО под Москвой Россия модернизировала не имеющую аналогов в мире радиолокационную станцию «Дон-2Н», расположенную в Подмосковье, сообщил гендиректор концерна «РТИ системы» Юрий Аношко. Станция «Дон-2Н» входит в Систему предупреждения о ракетном нападении и обеспечивает информацией противоракетную оборону (ПРО) Москвы. Строительство РЛС началось в 1978 году, в 1989-м она была принята на вооружение. Антенны станции установлены в бетонной усеченной пирамиде высотой с 11-этажный дом и с шириной основания почти 150 метров. «Мы как раз недавно закончили модернизацию этой станции, сейчас она проходит испытания. В результате этих работ изменились функциональные возможности «Дон-2Н», – передает РИА «Новости» слова Аношко. Он добавил, что станция «не только изменила свои количественные характеристики, но и качественные». РЛС «Дон-2Н» способна обнаруживать малоразмерные головные части баллистических ракет на больших дальностях, определять их траектории, сопровождать их с большой точностью, выделять головные части на фоне всего комплекса средств преодоления ПРО, включая тяжелые и легкие ложные цели, дипольные отражатели, станции активных помех и т. д. Станция существует в единственном экземпляре, была введена в эксплуатацию в 1991 году и с тех пор несет дежурство в непрерывном режиме. По данным Минобороны, станция «Дон-2Н» способна обнаруживать космические объекты размером всего 5 см на высоте до 1000 км. Напомним, в январе командир соединения противоракетной обороны Воздушно-космических сил генерал-майор Сергей Грабчук сообщил, что завершены все работы по модернизации командно-вычислительного пункта и стартовых позиций системы противоракетной обороны Москвы. ОСК решила делать подлодку пятого поколения без Минобороны «Объединенная судостроительная корпорация» (ОСК) выполнит начальный этап создания подводной лодки пятого поколения без участия Минобороны, но при помощи Минпромторга, заявил на форуме «Армия-2021» гендиректор ОСК Алексей Рахманов. «На начальном этапе создания подводной лодки финансирование не обязательно должно идти со стороны Минобороны. Мы рассчитываем выполнить по ряду направлений опережающие изыскания по линии Минпромторга в рамках госпрограммы оборонно-промышленного комплекса», – передает РИА «Новости» слова Рахманова. В то же время он выразил надежду на то, что, начиная с новой Госпрограммы вооружения (2024-2033 годов), такое финансирование все же будет выделено. Ранее Рахманов рассказал, что проекты строительства новейших подлодок пятого поколения – атомной проекта «Хаски» и дизельной «Калина» – живы, но их разработка сейчас ведется исключительно по инициативе и за счет ОСК. Названы сроки поставки для опытной эксплуатации новейших минометов «Дрок» Первая партия новейших 82-миллиметровых самоходных минометов 2С41 «Дрок» будет поставлена для опытной эксплуатации в 2022 году, сообщили в пресс-службе концерна «Уралвагонзавод» (УВЗ, входит в госкорпорацию «Ростех») в ходе военно-технического форума «Армия-2021». «Государственные испытания [«Дрока»] планируется завершить в 2022 году, в этом же году намечается поставка партии машин для опытно-войсковой эксплуатации», – передает ТАСС сообщение УВЗ. Как уточнили в концерне, в настоящее время опытные образцы самоходного миномета «Дрок» находятся на завершающей стадии предварительных испытаний. Комплекс «Дрок» создан на базе бронированного автомобиля «Тайфун-ВДВ» и предназначен для поддержки десантно-штурмовых подразделений. Миномет может вести огонь обычными боеприпасами, а также новыми минами с повышенной мощностью и дальностью. Стрельба возможна из боевого отделения машины и с грунта. Масса «Дрока» составляет 14 тонн, экипаж – четыре человека. Дальность стрельбы миномета составляет от 100 метров до 6 км, скорострельность – порядка 12 выстрелов в минуту, боекомплект – 40 мин. Российские СПРН «Воронеж» решили модернизировать до «Яхромы» Радиолокационные станции российской системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) типа «Воронеж» планируется модернизировать до уровня новейшей станции «Яхрома», сообщил гендиректор концерна «РТИ системы» Юрий Аношко. «Все новые достижения, которые получаем на новой станции, мы используем при модернизации уже существующих. В период модернизации мы их тоже будем доводить до этого уровня», – передает РИА «Новости» слова Аношко на форуме «Армия-2021». Он отметил, что станции «Яхрома» «будут обладать большей помехоустойчивостью и пропускной способностью». «Кроме того, уже в ходе их создания будет реализована технология автоматизированной системы цифрового двойника, позволяющая отслеживать состояние РЛС», – пояснил специалист. Гендиректор добавил, что автоматизация «Яхромы» предполагает упрощение эксплуатации станции. «Боевой расчет «Яхромы» будет меньше, чем на «Воронежах», – пояснил Аношко. В декабре 2020 года во время итоговой коллегии военного ведомства министр обороны Сергей Шойгу сообщил, что строительство новейшей радиолокационной станции «Яхрома» в Севастополе начнется в 2021 году. Станция войдет в Систему предупреждения о ракетном нападении. Основное назначение системы – в максимально короткие сроки засечь и взять на сопровождение баллистические ракеты, выпущенные по территории России или ее союзников. Источник в ОПК сообщал, что новейшая РЛС «Яхрома» будет работать в четырех диапазонах с обзором в 270 градусов. Также сообщалось, что новые загоризонтные радиолокационные станции (РЛС), обеспечивающие обнаружение воздушных целей за тысячи километров от границ России, планируется поставить на юге и востоке страны. Напомним, в феврале в Крыму начали подготовку к установке новейшей РЛС «Яхрома». Шойгу анонсировал участие ударных роботов в учениях «Запад-2021» Военные задействуют в стратегических учениях «Запад-2021» в сентябре боевые робототехнические комплексы, сообщил глава Минобороны Сергей Шойгу на международном форуме «Армия-2021». «Роботы-саперы – это было самое начало, одновременно с этим параллельно разрабатывались боевые, ударные роботы. И я думаю, что на учениях «Запад-2021» вы, конечно, увидите [их] не один и не два. Это уже промышленное производство, это уже десятки боевых ударных роботов, оружие действует у них на дистанциях до 5 километров», – передает ТАСС слова Шойгу в эфире телеканала «Звезда». По словам министра, благодаря работе форума удалось полностью устранить проблемы с вооружением и техникой, выявленные в ходе операции в Сирии. В частности, был решен вопрос с высотой и дальностью полета армейской авиации, которая попадала в зону действия переносных зенитных ракетных комплексов. «Следующие вопросы – это вопросы, связанные с беспилотными летательными аппаратами. Когда мы начинали кампанию в Сирии, у нас были временами тяжелые ситуации, потому что нам нужны были ударные беспилотники, сегодня мы можем сказать, что они у нас есть, и это опыт очень хороший и очень достойный», – добавил Шойгу. Ранее Шойгу в рамках марафона «Новое знание» заявил, что боевые роботы с искусственным интеллектом, способные воевать самостоятельно, созданы в России. Минобороны решило развернуть сеть загоризонтных станций «Контейнер» Министерство обороны приняло решение развернуть систему загоризонтных станций «Контейнер», которые способны обнаруживать самолеты противника на дальности в 3 тыс. километров, сообщил гендиректор концерна «РТИ системы» (компания-разработчик) Юрий Аношко. «Министерством обороны принято решение, что будет развернута целая система, в рамках этой задачи работы проводятся по созданию новых станций «Контейнер», – передает РИА «Новости» слова Аношко. Специалист не назвал число станций, которые будут входит в систему, но отметил, что они «должны быть развернуты вдоль нашей границы и перекрывать соответствующие пространство». По словам Аношко, РЛС «Контейнер» используют диапазон длин волн от десятка до сотни метров, которые переотражаются от ионосферы, за счет чего станция способна «заглянуть» за радиогоризонт. Первая такая станция была построена в Мордовии и позволяет следить, в частности, за территорией Европы. РЛС «умеет» видеть любые самолеты, включая все «стелс». Дальность обнаружения целей у «Контейнера», по данным открытых источников, достигает 3 тыс. километров. Ранее начальник РТВ ВКС генерал-майор Андрей Кобан сообщил, что радиотехнические войска Воздушно-космических сил России сформировали первый узел единой сети загоризонтной радиолокационной разведки. РЛС загоризонтного обнаружения «Контейнер» заступила на боевое дежурство с 1 декабря 2019 года. Она способна вести оперативно-стратегическую разведку летательных (в том числе гиперзвуковых) аппаратов на удалении более 1,5 тыс. км от государственной границы и различных высотах. Станция предназначена для оповещения органов военного управления ВКС РФ о действиях средств воздушно-космического нападения иностранных государств, вскрытия фактов массовых пусков крылатых ракет, полетов авиации всех типов. Напомним, в декабре 2020 года источник в ОПК сообщил, что вторая загоризонтная радиолокационная стация (РЛС) «Контейнер» заступит на опытно-боевое дежурство в Амурской области в 2024 году для контроля воздушного пространства на восточном стратегическом направлении. Россия и Турция начали реализовывать проекты по военной технике для третьих стран «Рособоронэкспорт» (входит в госкорпорацию «Ростех») выполняет проекты с турецкой стороной в области создания техники для сухопутных войск, в том числе для третьих стран, сообщили в пресс-службе «Рособоронэкспорта» в ходе международного военно-технического форума «Армия-2021». «Рособоронэкспорт ведет ряд перспективных проектов с турецкими партнерами в области техники для сухопутных войск, в том числе в интересах третьих стран», – передает ТАСС сообщение «Рособоронэкспорта». Ранее глава делегации «Рособоронэкспорта» Денис Гизунов на международной выставке оборонной промышленности IDEF 21 в Стамбуле заявил, что Россия и Турция ведут консультации относительно программы по созданию новейшего турецкого истребителя 5-го поколения, помимо этого, Су-35 является потенциальным продуктом для продвижения в Турции. «Рособоронэкспорт» получил заявки на оружие от соседних с Афганистаном стран Россия получила от стран Центральной Азии новые заявки на поставки вертолетов, стрелкового оружия и систем охраны границ, заявил в ходе форума «Армия-2021» гендиректор компании Александр Михеев. «Мы уже отрабатываем ряд заявок из стран региона на поставку российской вертолетной техники, стрелкового оружия и современных высокоэффективных систем охраны границ», – передает РИА «Новости» ответ Михеева на вопрос, обращаются ли к России среднеазиатские страны с просьбой о новых поставках вооружений в свете обострения обстановки в Афганистане. Михеев подчеркнул, что Рособоронэкспорт готов помогать партнерам России в Центральной Азии адекватно реагировать на возникающие угрозы и обеспечить их необходимым вооружением и военной техникой с целью защиты населения, а также суверенитета и независимости. Напомним, 15 августа отряды запрещенного в России террористического движения «Талибан» вошли в столицу Афганистана и установили контроль над городом. Афганским военным разрешили разойтись по домам, а всем желающим дали возможность покинуть город. В тот же день движение «Талибан» объявило о взятии под контроль всей территории Афганистана. Парашют для боевых водолазов создали в России Парашютная система для десантирования боевых пловцов создана в России, в настоящее время идут ее испытания, сообщили в пресс-службе госкорпорации «Ростех». «Холдинг «Технодинамика» (входит в Ростех) испытывает новую парашютную систему для десантирования водолазов в полной экипировке на водную поверхность. Система позволяет бойцу быстро и безопасно освободиться от парашюта и приступить к выполнению боевой задачи под водой», – передает РИА «Новости» сообщение Ростеха. Новинка может применяться на высоте до 8 тыс. метров при скорости летательного аппарата от 140 до 350 километров в час. Парашют типа «крыло» площадью 37,2 кв. метра обеспечивает грузоподъемность до 225 килограмм. Система позволяет разместить в ее составе специальное водолазное оборудование и десантировать водолаза в полном снаряжении. Кроме того, предусмотрено крепление для универсальной грузовой обвязки с весом до 130 килограмм. «Важная особенность нашей разработки в том, что ее подвесная система дает возможность десантнику в специальном снаряжении быстро и безопасно освободиться от парашюта, погрузиться под воду и приступить к выполнению боевой задачи. В настоящее время новинка проходит финальный этап исследовательских испытаний», – заявил гендиректор «Технодинамики» Игорь Насенков. Ранее Насенков сообщил, что в России начались испытания новых квадратных парашютов. Полевой военный аэродром ЦВО построили в Алтайском крае Полевой военный аэродром для посадки транспортных самолетов Центрального военного округа (ЦВО) появился в Алтайском крае, сообщает округ. «Инженерно-аэродромный батальон ЦВО завершил строительство аэродрома под городом Рубцовск. Взлетно-посадочная полоса аэродрома позволяет выполнить посадку транспортных самолетов Ан-12 и Ан-26, а также транспортно-штурмовых вертолетов Ми-8», – передает РИА «Новости» сообщение ЦВО. Кроме того, на аэродроме оборудована площадка для стоянки и дозаправки самолетов и вертолетов, уточняет ЦВО. Ранее военные ЦВО вылетели в район совместных учений на границе с Афганистаном. Россияне победили в конкурсе военных полицейских «Дорожный патруль» в Катаре Российская команда заняла первое место в конкурсе военных полицейских «Дорожный патруль» Армейских международных игр, который впервые проходил в Катаре, сообщили в пресс-службе Минобороны России. «Россия победила на международном конкурсе «Дорожный патруль», который впервые проходил в Катаре», – передает ТАСС сообщение ведомства. По данным ведомства, в финальном упражнении сборные России, Белоруссии, Узбекистана, Ирана и Катара состязались в замене колеса на время. По команде судьи участники выставили знак аварийной остановки на установленной линии в 15 метров позади автомобиля и два противооткатных упора, произвели замену левого заднего колеса. Судейская коллегия оценивала правильность и аккуратность уложенного инструмента в багажнике. Первое место заняла команда ВС России, второе – Белоруссия, третье – Узбекистан, дебютанты и одновременно хозяева соревнований – военные полицейские Катара – заняли последнее место. «Дорожный патруль» проходил в два этапа. Первый – «Соревнование специалистов» – включал состязания по экстремальному вождению автомобиля с выполнением элементов контраварийной подготовки, индивидуальную гонку, замену колеса, регулирование дорожного транспорта, разгон и экстренное торможение, экстремальную параллельную парковку. Второй – «Военно-техническая эстафета», маршрут был оборудован препятствиями для патрульных машин, также участники соревнований поразили мишени из стрелкового оружия. ОДКБ анонсировала учения «Рубеж-2021» в Киргизии Совместные учения с коллективными силами быстрого развертывания Центрально-Азиатского региона коллективной безопасности ОДКБ «Рубеж-2021» пройдут в Киргизии в сентябре, сообщили в пресс-службе Объединенного штаба ОДКБ. «В период с 7 по 9 сентября в Кыргызской Республике на полигоне Эдельвейс состоятся совместные учения с коллективными силами быстрого развертывания Центрально-Азиатского региона коллективной безопасности ОДКБ «Рубеж-2021», – передает ТАСС сообщение штаба. Тема учений: «Подготовка и ведение боевых действий коллективными силами быстрого развертывания Центрально-Азиатского региона по уничтожению незаконных вооруженных формирований, вторгшихся на территорию государства-члена ОДКБ», уточнили в пресс-службе. В учениях примут участие воинские контингенты и оперативные группы России, Казахстана, Киргизии, Таджикистана, Объединенного штаба и секретариата ОДКБ, формирования сил и средств специального назначения органов внутренних дел (полиции), органов, уполномоченных в сфере предупреждения ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, и Государственного комитета национальной безопасности Киргизии. Ранее в ОДКБ решили принять дополнительные меры безопасности в связи с Афганистаном. |
Являются ли китайские ПЛ с воздухонезависимым двигателем Стирлинга инновацией
До сих пор существовали два основных класса подводных лодок (ПЛ) — дизель-электрические и атомные. Сейчас, похоже, появился новый класс ПЛ, который займет промежуточное место между этими двумя классами. Это ПЛ с воздухонезависимой энергетической установкой (AIP submarines).
Существуют различные типы воздухонезависимых энергоустановок:
• Дизельные двигатели закрытого цикла
• Паровые турбины закрытого цикла
• Двигатели Стирлинга
• Топливные элементы
ВМС разных стран разрабатывают свои варианты воздухонезависимых энергоустановок для ПЛ:
• Германия – топливные элементы
• Швеция – двигатель Стирлинга
• Япония – двигатель Стирлинга
• Франция – установка MESMA
• Испания – топливные элементы
• Индия – топливные элементы
• Россия – топливные элементы
• КНР – двигатель Стирлинга
Вот, например, схема перспективной российской ПЛ с топливными элементами.
Рис.1. Пропульсивная установка перспективной российской ПЛ проекта Амур 1650. Источник
Amur 1650 AIP module – воздухонезависимая энергетическая установка ПЛ проекта Амур 1650; Power plant module with electro-chemical generators — энергетическая установка с электрохимическими генераторами; 1. Liquid oxygen tank — бак для хранения жидкого кислорода; 2. Monitoring panels — системы контроля; 3. Hydrogen accumulators — баллоны для хранения водорода; 4. Heat exchangers — теплообменники; 5,6. Technical water tanks — баки для хранения технической воды; 7. Ventilation and burning system — системы вентиляции и сжигания; 8. Fuel cells — топливные элементы.
Ниже мы рассмотрим только проекты ПЛ с двигателем Стирлинга. Корпорация China Shipbuilding and Offshore International продемонстрировала на международной выставке вооружений IDEX 2017 модель подводной лодки типа S-26 с двигателем Стирлинга, что позволило сделать ПЛ воздухонезависимой.
На обычной дизель-электрической ПЛ для забора воздуха для работы дизеля используется шноркель — устройство изобретенное немецкими подводниками в ходе Второй Мировой войны.
Рис.2. Обычная дизель-электрическая ПЛ, использующая шноркель. Источник
Рис.3. Схема энергетической установки обычной дизель-электрической ПЛ. Источник
Air intake — воздухозаборник; Diesel exhaust — выброс выхлопных газов; Isolation valve — стопорный клапан; Diesel engine — дизельный двигатель; Gen. — генератор; Control — система управления; Electric motor — электромотор; Batteries — аккумуляторные батареи.
Рис.4. Принципиальная схема устройства перспективной энергетической установки воздухонезависимой ПЛ с двигателем Стирлинга. Источник Nitrogen (N2) — азот; Oxygen (O2) — кислород; Hydrogen (h3) — водород; Fuel cell — топливный элемент; Electrolytes — электролиты; Battery — батарея; Air-independent propulsion — воздухонезависимая ЭУ; ПЛ, оснащенная воздухонезависимой энергетической установкой, может заряжать аккумуляторные батареи, не всплывая, что значительно повысит ее скрытность по сравнению с обычными дизельными ПЛ; A fuel cell — топливный элемент — это электрохимическое устройство, которое преобразует водород и кислород в воду, электроэнергию и тепло.
Важнейшей характеристикой для обеспечения скрытности ПЛ является отсутствие выбросов двигателя. Все газы, необходимые для эффективной работы воздухонезависимой энергетической установки, хранятся в танках на борту лодки.
Китайская ПЛ проекта 039A (Обозначение по классификации НАТО — ПЛ класса Yuan) является первой воздухонезависимой ПЛ китайских ВМС (People’s Liberation Army Navy — PLAN).
ПЛ с воздухонезависимой энергоустановкой побила рекорды по дальности плавания, максимальной глубине погружения, потоплению судов-мишеней при сравнимых условиях для дизель-электрических ПЛ.
Помимо того, что воздухонезависимая энергоустановка играет роль двигателя (главного или вспомогательного), она также обеспечивает освещение, регенерацию воздуха, охлаждение и выполняет другие функции.
Подводные лодки с воздухонезависимыми энергоустановками более эффективны при ведении боевых действий и уступают только атомным ПЛ. Правда, в настоящее время их постройка обходится дороже обычных дизель-электрических ПЛ, но в будущем они могут стать распространенным техническим решением.
Таиланд покупает у КНР ПЛ класса S26 T Yuan, которые, как было заявлено, строятся специально для Таиланда на основе проекта ПЛ 039A Yuan. Эти корабли будут иметь длину 78 м при ширине 9 м и оснащены воздухонезависимыми энергоустановками.
Насколько хорош бренд нового двигателя, и насколько соблюдены права интеллектуальной собственности в данном вопросе, можно только гадать. В китайских заявлениях содержится только приведенная выше информация и не более того.
Фактически постройка китайских подводных лодок была бы невозможна за эти сроки без использования советских технических решений и технологий. Однако лучшие образцы советских дизель-электрических ПЛ заимствовали многие решения, примененные на прототипах германских кораблей времен Второй Мировой войны.
Подводя итог, получается, что китайские ПЛ класса Yuan являются воплощением смеси технологий и технических решений, разработанных в других странах и объединенных в одном изделии. Китай держит в секрете информацию по конструкции варианта двигателя Стирлинга, использованного при постройке ПЛ класса Yuan.
Поэтому можно только упомянуть общие принципы аналогичного двигателя. Двигатель Стирлинга является двигателем закрытого цикла с рабочим телом, постоянно находящимся в системе. Источник энергии используется для нагрева рабочего тела, которое в свою очередь приводит в движение поршни и поддерживает работу двигателя. Двигатель сопряжен с генератором, вырабатывающим электроэнергию и заряжающим батареи.
Рис.5. Анаэробный двигатель Стирлинга для ПЛ разработки компании SAAB в модульном исполнении. Источник
Рис.6. Внешний вид двигателя Стирлинга (справа) и вставка дополнительного отсека для установки модульного двигателя с Стирлинга на существующих ПЛ (слева). Источник
Шведы используют на своих кораблях двигатель Стирлинга в качестве вспомогательного двигателя для подводного хода, при наличии на ПЛ дизелей для обеспечения хода в надводном положении.
Вопрос об использовании двигателя Стирлинга в качестве главного двигателя, вроде бы, находится в разработке для перспективной подводной лодки проекта Viking.
Таким образом, на сегодня вопрос использования анаэробных энергетических установок на неатомных ПЛ из стадии концептуального проектирования перешел на стадию постройки опытных образцов, используемых на конкретных подлодках и испытаний.
Автор: Олег Губарев
Источники
УВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Автор: Александр КРУГЛОВ27.11.2014
Российский ОПК больше полувека бьется над созданием воздухонезависимых силовых установок для подлодок, от которых в США отказались еще в 1960-х.
Октябрь этого года запомнится масштабной поисковой операцией, которую в своих территориальных водах провели шведские военные. Для поиска иностранной подводной лодки, которая, по сообщениям очевидцев, проникла в акваторию Стокгольмского архипелага, были мобилизованы все военно-морские силы страны. Для розыска субмарины были задействованы сотни военных и использованы современные технологии, но даже эти сверхусилия не позволили обнаружить нарушителя. Результатом многодневного поиска стал снимок морского дна, на котором отчетливо просматриваются следы подлодки. Это единственное доказательство было представлено в оправдание того, что на поисковую операцию было потрачено почти 2,7 млн долларов. Какая это была подлодка, едва ли станет известно в ближайшее время. Но лучше всего умеют водить за нос флот целой страны маленькие дизель-электрические субмарины с воздухонезависимыми двигателями. Это технологии, которые позволяют неатомной подводной лодке небольшого размера быть практически незаметной и длительное время не подниматься на поверхность.
В организации этого переполоха полагали уличить российский флот, скорее всего, подозрения зародились в связи с тем, что незадолго до этого инцидента несколько раз звучали заявления о создании в России принципиально новой подводной лодки. Последние месяцы на официальном уровне неоднократно говорилось о серьезных характеристиках субмарины, главным преимуществом называли ее высокую скрытность и автономность. В частности, говорилось, что они будут обладать ресурсом, который позволит находиться под водой до 20 суток, что должно стать рекордом среди неатомных кораблей.
ПРОЕКТ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК ТИПА 677 «ЛАДА» РЕАНИМИРОВАН И ПРИЗНАН УНИКАЛЬНЫМ
В конце лета главнокомандующий ВМФ адмирал Виктор Чирков сообщил, что в 2015 году Россия приступит к испытаниям подводной лодки с воздухонезависимым двигателем, или, как еще называют, анаэробной силовой установкой, которую уже не первый год разрабатывают в ЦКБ «Рубин». В продолжение темы, 1 октября представители оборонно-промышленного комплекса заявили, что в России в ближайшее время начинается серийное производство анаэробных энергетических установок на водородном топливе для дизельных подводных лодок. Этому решению предшествовали испытания экспериментального двигателя на опытной подлодке Б-90 «Саров», которая используется для тестирования новых образцов вооружений и техники. Также было объявлено, что параллельно проведено тестирование опытного макета на стенде и оно признано успешным. Следующий этап испытания двигателя будет производиться непосредственно на лодке, которой предстоит выходить с этим агрегатом в море. Было также заявлено, что принято решение о серийном производстве этих силовых установок, в настоящее время ведется производство комплектующих деталей для опытного образца.
Характеристики нового российского двигателя не разглашаются, однако известно точно: он относится к типу воздухонезависимых силовых установок. Подобные двигатели имеют самые совершенные на сегодняшний день немецкие дизель-электрические подлодки проектов U-212 и U-214. Сообщается, что российская анаэробная силовая установка основана на преобразовании химической энергии в электрическую без движения и горения. По сути, это электрохимический генератор, где происходит химическая реакция – соединение кислорода и водорода, при этом электроэнергия выделяется бесшумно, а единственным побочным продуктом процесса является дистиллированная вода. КПД такой установки достигает 70 процентов, а уровень шума подлодки на анаэробном ходу ниже естественных морских шумов. От зарубежных аналогов российские установки отличаются методом получения водорода. Чтобы не возить газ высокой чистоты на борту подлодки, его синтезируют из дизтоплива методом реформинга.
Однако эксперты с осторожностью отзываются об этой силовой установке, по некоторым сведениям, этот агрегат далек от совершенства, и лечить его «детские болезни» придется еще не один год. И это порождает дополнительную интригу, ведь новые двигатели делаются для дизель-электрических подлодок типа 677 «Лада»; других значимых проектов в такой высокой степени готовности в России нет. Получается, что от успехов создания этой силовой установки зависит возобновление проекта строительства субмарин этого класса, который был свернут из-за того, что флот не устраивали характеристики предложенного ранее воздухонезависимого двигателя. Планируется, что уже в ближайшее время анаэробный отсек появится на одной из спущенных на воду подлодке «Лада» и пройдет на ней полный цикл испытаний. Если на этот раз экзамен будет сдан, то с 2017 года базовое предприятие судостроительной отрасли, Центр неатомного подводного кораблестроения ОАО «Адмиралтейские верфи», получит заказ на строительство неатомных подводных лодок нового поколения.
Напомним, что подлодки «Лада» предназначены для уничтожения субмарин и надводных кораблей противника. Для снижения шумности в них применены виброизоляторы, всережимный гребной электродвигатель на постоянных магнитах, корпус лодки покрыт материалом, поглощающим сигналы гидролокаторов. Вооружена «Лада» торпедами и ракетоторпедами в горизонтальных и вертикальных пусковых установках. Разработчики субмарины ЦКБ морской техники «Рубин» рекомендовали ее как новейшую дизель-электрическую подводную лодку четвертого поколения, оснащенную вспомогательной анаэробной энергетической установкой. Однако первая лодка серии «Санкт-Петербург» была спущена на воду в классическом дизель-электрическом варианте, это вызвало скандал, а впоследствии приостановку проекта. Теперь выясняется, что в лучшем случае анаэробная установка будет установлена на третьем корабле серии. В настоящее время в разной степени готовности находятся еще два корабля проекта 677 «Кронштадт» и «Севастополь», по всей видимости, их строительство будет возобновлено, если испытание водородного двигателя завершится успешно.
Военные моряки возлагают большие надежды на воздухонезависимые силовые установки, готовы найти им широкое применение: например, не исключается вероятность, что ими оснастят и ветерана российского флота – дизель-электрическую подводную лодку проекта 636 «Варшавянка». Это обосновывается необходимостью экономии средств и оптимизации расходов. В составе флота имеется 23 корабля этого проекта, заложено еще шесть, такое большое число лодок неплохо было бы модернизировать. Тем более что эксперты считают: «Варшавянки» уже отшлифованы и доведены до ума, и их переоборудование для новых двигателей займет максимум два года, а вот на «Ладах» интеграция бортовых систем и энергетической установки может растянуться на 5–10 лет, так как проект еще сырой.
АМЕРИКАНЦЫ ПЕРЕШЛИ НА АТОМНЫЕ ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ
Бывший начальник Главного штаба ВМФ (в 1992–1996 годах) адмирал Валентин Селиванов рассказал «Совершенно секретно», что в Советском Союзе, а затем в России уже на протяжении пятидесяти лет пытаются создать воздухонезависимый двигатель для подводных лодок и только в последнее время наметились сдвиги.
«На все традиционные дизель-электрические подводные лодки устанавливаются мощные аккумуляторные батареи, которые служат единственным источником энергии в подводном положении. Если субмарина двигается в экономичном режиме, то есть со скоростью два узла или четыре километра в час можно не заряжать батареи до трех суток. Но когда появляется необходимость ускориться, чтобы, допустим, оторваться от противника, разогнаться, к примеру, до 17 узлов, то запас энергии сократится до восьми часов. Для сравнения: атомные подлодки находятся в подводном положении месяцами. Только на поверхности судно получает возможность подзарядки батарей, с этой целью используются двигатели внутреннего сгорания, для работы которых требуется кислород. Именно в момент подзарядки подлодки становятся наиболее уязвимыми.
Над проблемой подзарядки батарей в подводном положении первыми задумались немцы, которые во время Второй мировой войны придумали использовать устройство для работы двигателя под водой, так называемый шноркель. По сути, это выхлопная труба, которая выводилась над водой. Но даже это примитивное изобретение существенно улучшило скрытность субмарин: для вентиляции и зарядки аккумуляторов лодке со шноркелем можно было вместо всплытия идти на перископной глубине, около 15 метров. При этом на поверхности находилась только вершина трубы, которая по сравнению со всплывшей субмариной была малозаметна. Но это не стало окончательным решением проблемы, поскольку оставалось множество демаркирующих признаков. Только сегодня этот недостаток дизельных подлодок устранен, сейчас распространения получили четыре вида воздухонезависимых двигателей: с внешним подводом тепла (двигатель Стирлинга), дизели замкнутого цикла, паротурбинные установки замкнутого цикла и энергетические установки с электрохимическими генераторами. Эти силовые установки позволяют вырабатывать необходимую энергию без всплытия лодки и по показателям автономности практически сравнялись с атомными.
Кстати, американцы еще в 1960-х годах создали свой анаэробный двигатель, но не стали его использовать, поскольку примерно в то же время полностью отказались от дизельных подводных лодок и делают только атомные. Тем не менее сегодня технологию воздухонезависимых двигателей используют в нескольких странах мира, которые ведут патрулирование во внутренних морях. В ограниченных акваториях лодки этого типа могут справиться с теми же задачами, что и АПЛ, но с меньшими затратами. Развивать такую технологию в России необходимо: без современной силовой установки подводные лодки становятся неконкурентоспособными в море и на рынке вооружений; в последнее время иностранные покупатели требуют, выдвигают условия – ставить на неатомные подлодки анаэробный двигатель».
ШНОРКЕЛЬ (НЕМ. SCHNORCHEL – ДЫХАТЕЛЬНАЯ ТРУБКА) – ИННОВАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ВРЕМЕН ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ, КОТОРОЕ ВПЕРВЫЕ ПОЗВОЛИЛО ДВИГАТЕЛЮ ДИЗЕЛЬНОЙ СУБМАРИНЫ РАБОТАТЬ ПОД ВОДОЙ, НЕ РАЗ СПАСАЛО НЕМЕЦКИХ ПОДВОДНИКОВ
Фото: www.diaporama.sectionrubis.fr
РОССИЯ ПРОИГРАЛА КОНКУРЕНТНУЮ БОРЬБУ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ИННОВАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В мире некоторые страны активно занимаются созданием подлодок, оснащенных воздухонезависимыми двигателями. Главными их плюсами является то, что они проще и дешевле в постройке и эксплуатации, экологичнее, менее шумны. По мнению ведущих специалистов, должен повышаться спрос на неатомные подводные лодки, которые уже в настоящее время по своим характеристикам не только приблизились к атомоходам, но по некоторым показателям даже превосходят их, будучи при этом в несколько раз дешевле. Это значит, что страны, умеющие делать такие субмарины, имеют большой экспортный потенциал. Мировой рынок подводных лодок в ближайшее время составит порядка полутысячи субмарин, стоимость каждой – несколько сотен миллионов долларов.
Пионерами в мировой разработке воздухонезависимых силовых установок вполне закономерно являются немцы, имеющие огромные традиции подводного флота и создавшие эталонный проект U-212/214. Кроме того, в настоящее время анаэробные установки имеют французские подлодки, испанские, шведские, японские и китайские. В 2011 году в Организации оборонных исследований и разработок Индии заявили, что тоже занимаются созданием воздухонезависимой силовой установки для подводных лодок. В последние годы ряд стран, в том числе Швеция, Япония, уже официально сообщают о начале работ по созданию подлодки пятого поколения, где предполагается использование всережимного единого двигателя Стирлинга (который может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла) как для надводного, так и для подводного плавания. По всей видимости, у России пока недостаточно технологий, чтобы в короткие сроки создать воздухонезависимые силовые установки. По сути, Россия – единственная из стран мира, серьезно занимающаяся строительством подводных лодок, которая не смогла создать дизельную субмарину пятого поколения.
Главный редактор журнала «Национальная оборона» Игорь Коротченко рассказал «Совершенно секретно», что сегодня в России наметился некоторый прогресс в создании воздухонезависимых двигателей: «Для России это, по сути, освоение новых технологий, работы по созданию таких силовых агрегатов особенно интенсивно ведутся в последние годы, но, наверное, не так быстро как хотелось бы. Думаю, в ближайшее время их начнут устанавливать на российских подводных лодках».
Между тем еще пять лет назад положение казалось совсем отчаянным, осенью 2009 года появилась информация о возможных закупках зарубежных неатомных подводных лодок четвертого поколения для ВМФ РФ в Германии. Позже руководство ВМФ России опровергло это сообщение, заявив, что речь может идти лишь о закупке новой технологии по производству анаэробных энергетических установок. Позже выяснилось, что контракт не состоялся, поскольку немцы запросили слишком много. По некоторым данным, продавцы настаивали на покупке корабля в полном комплекте, куда входят док, учебный центр, центр материально-технического обеспечения, защищенное укрытие и программа подготовка личного состава в Германии.
Уже даже не верится, что ФРГ и СССР изначально являлись главными конкурентами в борьбе за мировой рынок подводных вооружений. Практически одновременно в середине 1980-х начали работы по созданию неатомных подводных лодок четвертого поколения. В итоге немецкие компании Howaldtswerke-Deutsche Werft GmbH и Thyssen Nordseewerke GmbH спроектировали и в 1998 году заложили четыре неатомные субмарины четвертого поколения проекта 212. Сейчас для подводного флота Германии эти корабли уже построены. Энергетическая установка на лодках проекта 212 включает обычную дизель-электрическую, дополненную анаэробной энергоустановкой на основе электрохимического генератора. А российские моряки по-прежнему живут надеждами и обещаниями представителей ОПК, которые заявляют, что с созданием на «Рубине» собственной воздухонезависимой силовой установки Россия, наконец, догонит Германию.
РАЗВИТИЕ НЕАТОМНЫХ ПОДЛОДОК ЗАТОРМОЗИЛОСЬ
Главной тенденцией в развитии подводных лодок всегда будет дальнейшее увеличение скрытности. Маленькие субмарины, оснащенные воздухонезависимыми силовыми установками, по мнению экспертов, считаются стандартом незаметности, и небезосновательно. Например, во время двух учений в Атлантике, прошедших в 2003 году, шведская лодка Halland с анаэробными двигателями, которая использовалась как учебная цель, переиграла в дуэльной ситуации испанскую субмарину с обычной дизель-электрической установкой, а затем и французскую атомную субмарину. Позже Halland в Средиземном море сумела уйти от американской атомной подлодки Houston (тип Los Angeles). При этом необходимо отметить, что малошумный и высокоэффективный Halland стоит в 4,5 раза дешевле своих атомных соперников.
Однако, по оценке ряда экспертов, незаметность субмарин практически достигла предела, развитие малых подводных лодок может затормозиться из-за того, что технологии создания топливных элементов воздухонезависимых силовых установок также не двигаются вперед, и дальнейшие возможности для их усовершенствования в ближайшее время не предвидятся. Так, в отчетах Американского физического общества и Национальной академии наук США отмечается: для того чтобы реализовать программу широкого применения водородной энергетики необходимо осуществить технологический прорыв не менее чем в 100 направлениях современной науки. В 2006 году федеральное финансирование водородной программы в Соединенных Штатах было прекращено. Заявлено, что создание таких топливных элементов нерентабельно.
Авторы: Александр КРУГЛОВ
в чем отличия и преимущества? | Велосипедист
Это загадка, старая, как сам велосипед: что движется первым, легкие или ноги? Однако разделение между видами энергии, которые влияют на вашу производительность, не так однозначно, как может показаться на первый взгляд. Представление о том, что у вас одна энергетическая система более эффективна, чем другая, что делает вас более подходящими для коротких всплесков или долгих часов в седле, является мифом. Фактически, все системы, с помощью которых ваше тело производит энергию, взаимосвязаны, и, какова бы ни была ваша цель, ваши тренировки должны это отражать.
Итак, несмотря на знакомую границу, проводимую между анаэробной и аэробной энергетическими системами, у тела есть три различных энергетических пути, открытых для него: аэробный, анаэробный гликолиз и PCr / алактический. Первый происходит в присутствии кислорода — следовательно, аэробный — в то время как последние два нет, поэтому оба являются анаэробными.
«На клеточном уровне энергия, на которой работают наши тела, существует в виде молекулы, называемой аденозинтрифосфатом (АТФ), — говорит Ксавьер Дислей, физиолог и элитный тренер RST Sport, — и у нас в организме всего около 100 граммов АТФ. — который длится всего около двух секунд.’
Именно к этому запасу АТФ организм обращается в первую очередь, когда мы подвергаем его стрессу, используя так называемую PCr / алактическую систему. «Эта система задействована в усилиях очень высокой, но очень непродолжительной интенсивности», — говорит Крис Истон, преподаватель клинической физиологии упражнений в Институте клинических упражнений и медицинских наук Университета Западной Шотландии. «Это означает любое усилие продолжительностью от одной до 10 секунд, такое как старт с места или спринт к финишу. По истечении этих 10 секунд тело переходит на следующий путь — анаэробный гликолиз.По сути, это расщепление запасов гликогена (глюкозы) в мышцах с высвобождением энергии. Как и система PCr / alactic, она не полагается на кислород, и, опять же, она жизнеспособна только в течение короткого периода времени, максимум до четырех минут. «Этот путь, вероятно, будет использоваться в основном гонщиками и альпинистами, — говорит Истон, — в то время как путь, который больше всего ассоциируется с шоссейными велосипедистами, — это аэробный».
Это название, данное системе, которая расщепляет макроэлементы — белки, жиры и углеводы, которые мы едим, — в митохондриях клеток, производящих энергию, для производства большего количества АТФ.«Пока вы продолжаете кормить организм, он может продолжать расщеплять жиры и углеводы в присутствии кислорода в течение всего дня», — говорит Дисли.
Зависит от цикла
Логично предположить, что если вы велосипедист на треке или спринтер, вам нужно адаптировать свои тренировки, чтобы сосредоточиться на анаэробной стороне и убедиться, что эти энергетические пути функционируют как можно более эффективно. И наоборот, если вы спортивный гонщик, вы найдете режим тренировки, который лучше всего отражает то, что вы собираетесь делать во время соревнования.
«Каким бы ни было ваше мероприятие, цель тренировки — увеличить выработку силы мышцами и улучшить восстановление после таких усилий», — говорит Истон. «Такая конкретная тренировка почти интуитивна, если посмотреть на то, как системы поставляют свою энергию». Чтобы улучшить ПКР / алактическую систему, следуйте основным принципам интервальной тренировки очень высокой интенсивности, максимальных или сверхмаксимальных усилий. «Это означает, что нужно делать все возможное в течение очень коротких периодов времени», — говорит Истон. «Высокоинтенсивная работа от 30 до 40 секунд с последующим периодом восстановления, в зависимости от вашей цели, от 15 до 180 секунд.’
Анаэробная тренировка также работает на принципах высокоинтенсивной тренировки, но с использованием более длительных периодов работы и восстановления, обычно от одной до четырех минут снова при очень высокой интенсивности, вероятно, близкой к 90% от максимальной.
Аэробная тренировка представляет собой более продолжительные заезды, любимые спортивными и клубными райдерами — два или три часа непрерывных усилий с максимальным усилием 60-80%.
Несмотря на то, что звучит довольно упрощенно, это, конечно, совсем не так.«Сложность перевода всего этого, — говорит Истон, — в том, что вы также получаете благотворное влияние на свою аэробную систему, выполняя высокоинтенсивную работу. Неверно утверждать, что вы можете тренировать только одну энергетическую систему за раз — вы можете отдавать приоритет одной над другой, но любой тип тренировки будет иметь положительный эффект по всем направлениям ».
Сделайте глубокий вдох
«Вся велоспорт ориентирована на аэробные характеристики, даже на треке», — говорит Дисли. «Крис Хой обладал огромной аэробной способностью, как и Джейсон Кенни.На уровне соревнований гонщик должен будет выполнить свой спринт на 200 м, а спустя 45–90 минут он снова вернется в спринт, что в случае победы означает, что он будет повторять эти усилия снова. В конце концов, они измотаны! Если вы кто-то вроде Джейми Стафа, который только что проехал на 200-м или на первом круге командного спринта, вы можете уйти, не отправляясь в путь, но для всех остальных очень важны аэробные тренировки ».
Disley предлагает в качестве примера анаэробный тест Wingate (WANT): «Это классический 30-секундный тест, в котором эргометр используется для измерения таких параметров, как пиковая выходная мощность всадника, анаэробная работоспособность и анаэробная усталость.Если вы посмотрите на результаты, то увидите, что определенно есть некоторая аэробная составляющая — даже 10-секундный спринт будет иметь аэробный элемент. Трудно полностью изолировать анаэробную систему во время тренировки — всегда будет небольшой переход ».
Хотя тренировка определенных энергетических путей, по-видимому, дает преимущества для всех систем, именно интервальные тренировки высокой интенсивности (ВИИТ) дают наибольшую отдачу от вложенных средств.
«Организм лучше всего реагирует на различные нагрузки, — говорит Дисли, — и тренировки таким образом улучшат физиологическую адаптацию».Гонщики, которые еженедельно выключают 85% своего максимального пульса, улучшат определенные вещи, но не так сильно, как если бы они меняли диапазон выходной мощности и уровни усилий ».
Плюс есть практическая причина заменить хотя бы одну из этих длинных поездок на быструю HIIT-сессию. «Очевидно, что ключевым моментом является достижение результатов за гораздо меньшее время», — говорит Истон. «Вам может потребоваться в четыре раза больше времени, чтобы достичь результатов, которые вы получаете с HIIT от тренировок на выносливость».
Дислей соглашается: «Вы получаете много преимуществ от краткосрочного анаэробного приема, включая повышение скорости метаболизма и улучшение чувствительности к инсулину.«Вы должны быть чувствительны к инсулину, поскольку он помогает вашему организму расщеплять макроэлементы для получения топлива. «Вы увидите улучшение чувствительности к инсулину, если заставите людей выполнять спринт в течение нескольких недель, а не просто длительные занятия аэробикой. Бирмингемский университет провел исследование, в котором испытуемые выполняли от четырех до шести 30-секундных упражнений три дня в неделю вместо 40-60 минут упражнений пять дней в неделю, и улучшение чувствительности к инсулину было точно таким же ».
Один к другому
Несмотря на все это, все еще существует точка зрения, согласно которой лучший способ подготовиться к гонке на выносливость — это полностью задействовать аэробную систему и набрать километры.Дисли признает, что большинство велосипедистов не склонны так сильно использовать свои анаэробные способности, так что зачем подвергать себя болезненным HIIT-сеансам, если вы собираетесь проехать на велосипеде более 100 миль?
«Дело в том, чтобы понять, что тренировки делают с нашим телом», — говорит Дисли. «Неважно, бегаете ли вы на беговой дорожке или кто-то делает Etape du Tour, вам нужно смотреть на то, что дает тренировка, а не на то, что она на самом деле представляет». Некоторым это может показаться нелогичным. но только то, что «Поездка на драконе» не требует полдюжины 30-секундных спринтов при 170% макс. VO2, это не означает, что спортивные райдеры не получат выгоды от добавления их в свою программу тренировок.Лучше посмотрите, какую физическую адаптацию они обеспечивают и как они улучшают общую производительность.
Интересно, что в австралийской статье, опубликованной в 2013 году, проследили за 174 велосипедистами и триатлонистами в течение 30 лет тренировок и было обнаружено, что, хотя их пиковая анаэробная мощность и анаэробная способность довольно резко снизились с годами, их аэробная мощность с точки зрения статистической значимости, не сильно изменилось. По словам Дисли, это происходит из-за того, что эти анаэробные пути становятся менее эффективными по мере того, как мы стареем, но результаты также подтверждают идею о том, что, хотя традиционные HIIT-тренировки больше не вызывали постоянной адаптации системы, на которую они изначально были нацелены, на самом деле они продолжали приносить пользу. аэробные.
«Добавление еженедельных интервальных тренировок к спортивным тренировкам даст вам множество преимуществ», — говорит Истон. «Это также одна из тех вещей, которые могут держать вас в напряжении зимой, когда вы не хотите проводить четырехчасовую тренировку на обледенелых и опасных дорогах».
Учитывая все это, становится ясно, что даже самый длинный пробег с клюшкой или самый короткий спринт задействует ноги, легкие и все, что между ними. «Все, что превышает 30 секунд, полностью затронет все ваши энергетические системы», — заключает Дисли.«Это не просто выдающаяся мощность, скорость спринта или долговечность, это большой континуум всех трех».
Создайте свой анаэробный двигатель! Спринт со свободным планом силы и подготовки! 10 недель, готовность к гонке | план тренировок по велоспорту
Этот 10-недельный план «Создайте свой анаэробный двигатель!» Предназначен для всех энтузиастов велоспорта, которые хотят улучшить свой анаэробный потолок и почувствовать себя «супер-острым» и в отличной физической форме. Этот план можно использовать для подготовки к предстоящему сезону гонок, улучшения вашей физической формы или повышения вашего порога.
(Общее количество часов для этого плана не включает вашу поездку на выносливость на выходных)
План подходит для велосипедистов, которые в настоящее время тренируются несколько раз в неделю и готовятся к гонке перед сезоном гонок.
План может быть выполнен в любой момент в течение года. Наилучший успех наступает, когда вы начинаете его выполнять за 10 недель с момента, когда вы хотите быть в пиковой форме, или за 10 недель до целевой гонки.
Наши планы созданы с использованием тренировок, которые были опробованы и протестированы с огромным количеством спортсменов, от клубных и развлекательных райдеров до нынешних гонщиков мирового турне! Optimum Coaching работал с бесчисленным количеством спортсменов со всего мира, обладающих огромным диапазоном способностей.
Этот план может быть выполнен в идеальном сочетании, чтобы следовать из нашего другого плана «10-недельная тренировка по фитнесу / базовая подготовка» для повышения специфики гонки.
Во время 10-недельного плана еженедельный объем будет варьироваться от 6 до 8 часов, и вы увидите прогрессирующее увеличение тренировочного стресса (за исключением периода восстановления на 6 неделе). TSS создаст прогрессивный, но достижимый способ получить максимальную пользу и адаптацию за 10 недель и оставит вас в пиковом физическом состоянии и готовностью к гонке!
Интенсивность тренировки зависит от мощности (или воспринимаемого напряжения).При описании тренировок в плане используется общепринятый язык езды на велосипеде, что упрощает выполнение плана. К концу 10 недель у вас будет отличная спортивная форма и вы будете готовы к победе в следующем соревновании.
В первый день плана вам будут предоставлены дополнительные инструкции по началу работы и наши контакты на случай, если у вас возникнут вопросы о ваших тренировках.
Вы также получите бесплатный 12-недельный тарифный план S&C!
План был создан с использованием TrainingPeaks «Workout Builder». Таким образом, тренировки могут быть загружены на устройство (измеритель мощности, пульсометр или тренажер в помещении) или в сопутствующее приложение, которое поможет вам легче следить за тренировкой.Это также позволяет вам увидеть, какой будет тренировка перед ее началом.
Для получения дополнительной информации о совместимых устройствах и приложениях и о том, как экспортировать тренировки из этого плана в них, перейдите на http://help.trainingpeaks.com/hc/en-us/articles/115000325647-Structured-Workout-Export.
План был создан с упором на показатель тренировочного стресса (TSS), который можно найти на каждой тренировке. Ваш фактический TSS может отличаться от этого прогноза, когда вы закончите тренировку, но используется в качестве очень хорошего ориентира.TSS учитывает интенсивность тренировки, а не объем, поэтому его гораздо лучше использовать в качестве прогноза усталости, которую она создаст, и повышения производительности, которую она принесет.
При покупке этого плана у вас есть возможность поделиться с нами своим адресом электронной почты, мы рекомендуем вам установить этот флажок. Это позволит нам отправлять последующие электронные письма с дополнительной информацией о плане и даст вам возможность связаться с нами, если у вас возникнут проблемы. Мы также просим вас оставить отзыв об этом плане после того, как вы закончите, чтобы увидеть, как он сработал для вас.Ваш адрес электронной почты не будет использоваться ни для чего другого.
Биогаз | ТЭЦ | Когенерация
Что такое биогаз?
Биогаз — это возобновляемый газ, производимый анаэробными микроорганизмами. Эти микробы питаются углеводами и жирами, производя метан и углекислый газ в качестве продуктов метаболизма. Человек может использовать этот газ в качестве источника устойчивой энергии.
Биогаз является возобновляемым топливом, поскольку он происходит из органического материала, который был создан из атмосферного углерода растениями, выращенными в последние вегетационные сезоны, и является частью краткосрочного углеродного цикла.
Преимущества анаэробного сбраживания и биогаза
- Производство возобновляемой энергии за счет комбинированного производства тепла и электроэнергии
- Утилизация проблемных отходов
- Вывоз мусора с полигона
- Производство низкоуглеродистого удобрения
- Предотвращение утечки свалочного газа и сокращение выбросов углерода
Образование биогаза
Создание биогаза также называют биометанированием. Биологически полученные газы производятся как продукты метаболизма двух групп микроорганизмов, называемых бактериями и архей и .Эти микроорганизмы питаются углеводами, жирами и белками, а затем посредством сложной серии реакций, включая гидролиз, ацетогенез, ацидогенез и метаногенез, производят биогаз, состоящий в основном из диоксида углерода и метана.
Анаэробное сбраживание / Биогазовая установка 3D Модель
Состав биогаза
Биогаз состоит в основном из метана (источник энергии в топливе) и двуокиси углерода. Он также может содержать небольшое количество азота или водорода.Загрязняющие вещества в биогазе могут включать серу или силоксаны, но это будет зависеть от сырья для варочного котла.
Относительное процентное содержание метана и углекислого газа в биогазе зависит от нескольких факторов, включая:
- Соотношение углеводов, белков и жиров в сырье
- Коэффициент разбавления в варочном котле (углекислый газ может абсорбироваться водой)
Анаэробное сбраживание
Анаэробное сбраживание — это искусственный процесс анаэробного сбраживания отходов и других биоразлагаемых материалов.Анаэробные микробы можно использовать для обработки проблемных отходов, для производства удобрений, которые можно использовать для замены химических удобрений с высоким уровнем выбросов углерода. Это также процесс, который приводит к производству биогаза, который можно использовать для производства возобновляемой энергии с использованием систем когенерации биогаза.
Анаэробное сбраживание может происходить при мезофильных (35-45˚C) или термофильных температурах (50-60˚C). Оба типа пищеварения обычно требуют дополнительных источников тепла для достижения оптимальной температуры.Это тепло обычно вырабатывается биогазовой когенерационной установкой, работающей на биогазе и производящей как электроэнергию, так и тепло для этого процесса.
Часто биогазовые установки, которые перерабатывают отходы животного происхождения, также требуют обработки материала при высокой температуре для устранения любых болезнетворных бактерий в навозной жиже. Эти системы пастеризуют суспензию, обычно при 90 ° C в течение одного часа, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы и получить чистые высококачественные удобрения.
Биогазовые двигатели
Биогазовые двигателиJenbacher специально разработаны для работы на различных типах биогаза.Эти газовые двигатели связаны с генератором переменного тока, чтобы производить электричество с высоким КПД. Высокоэффективное производство электроэнергии позволяет конечному пользователю максимизировать электрическую мощность биогаза и, следовательно, оптимизировать экономические показатели установки для анаэробного сбраживания.
Электрическая мощность биогазового двигателя
Существует 4 «типа» газовых двигателей Jenbacher с разными уровнями выходной мощности и характеристиками электрического / теплового КПД.
Биогазовая ТЭЦ
Биологически полученные газы могут использоваться в биогазовых двигателях для выработки возобновляемой энергии посредством когенерации в форме электричества и тепла.Электричество можно использовать для питания окружающего оборудования или экспортировать в национальную сеть.
Низкопотенциальное тепло от контуров охлаждения газового двигателя, обычно в виде горячей воды при подаче / возврате 70/90 ° C. Для установок по анаэробному сбраживанию, использующих двигатель ТЭЦ, существует два основных типа тепла:
- Высококачественное тепло выхлопных газов двигателя (обычно ~ 450 ° C)
Низкопотенциальное тепло обычно используется для нагрева резервуаров метантенка до оптимальной температуры для биологической системы.Мезофильные анаэробные варочные котлы обычно работают при температуре 35-40 ° C. Термофильные анаэробные варочные котлы обычно работают при более высокой температуре в диапазоне 49-60 ° C и, следовательно, имеют более высокие требования к нагреву.
Подробнее об эффективности биогазовых ТЭЦ можно узнать здесь.
Высокотемпературное тепло выхлопных газов можно использовать непосредственно в сушилке или котле-утилизаторе. В качестве альтернативы его можно преобразовать в горячую воду с помощью кожухотрубного теплообменника выхлопных газов для дополнения тепла от систем охлаждения двигателя.
Котлы-утилизаторы обычно производят пар под давлением 8-15 бар. Осушители могут быть полезны для снижения содержания влаги в дигестате, чтобы помочь снизить транспортные расходы.
В случае, если местное законодательство требует уничтожения патогенов в дигестате (например, Европейские правила по побочным продуктам животного происхождения), может потребоваться термическая обработка отходов путем пастеризации или стерилизации. Здесь избыточное тепло от газового двигателя можно использовать в установке пастеризации.
Тепло от двигателя ТЭЦ может также использоваться для привода абсорбционного чиллера в качестве источника охлаждения, превращая систему в тригенерационную установку.
Минимальный расход
Минимальный расход газа для работы самого маленького биогазового двигателя Jenbacher при полной нагрузке (J208 @ 249 кВт, e ) составляет 127 Нм 3 / час при 50% метана.
Приложения
Различные секторы, в которых используется технология анаэробного сбраживания, имеют разные характеристики.
Бизнес-пример сектора биогазовых технологий
Различные биогазовые отрасли имеют разные характеристики бизнес-модели. Они кратко изложены в таблице ниже.
Потенциальные загрязнители
Биологически полученные газы могут содержать загрязнители или примеси, включая воду, сероводород и силоксаны. Пожалуйста, обсудите ваши ожидания по качеству газа с местным офисом Clarke Energy. В технических инструкциях мы приводим конкретные рекомендации по качеству топливного газа.
Вода
Биологические газы содержат водяной пар из-за природы сырья, из которого они производятся. Количество воды зависит от температуры биологического газа и способа производства. Выше определенных пределов влажность биогаза становится проблемой для газовых двигателей.
Удалить воду из газа можно с помощью:
Сероводород
Сероводород (H 2 S) образуется как побочный продукт процесса анаэробного сбраживания сырья с высоким содержанием серы, такого как аминокислоты и белки.При сжигании в газовом двигателе сероводород может конденсироваться с водой с образованием серной кислоты. Серная кислота вызывает коррозию элементов газовых двигателей, поэтому ее следует ограничивать, чтобы предотвратить неблагоприятное воздействие на двигатель ТЭЦ.
Процессы удаления сероводорода включают
- Фильтр с активированным углем
- Дозирование низкого уровня кислорода в свободном пространстве варочного котла (обычно <1%)
- Внешние башни биологического скруббера
- Дозирование хлористого железа в метантенк
Силоксаны
В некоторых случаях биогаз содержит силоксаны.Силоксаны образуются в результате анаэробного разложения материалов, обычно содержащихся в мыле и моющих средствах. В процессе сгорания газа, содержащего силоксаны, выделяется кремний, который может соединяться со свободным кислородом или другими элементами в газе сгорания. Образуются отложения, содержащие в основном кремнезем (SiO 2 ) или силикаты (Si x O y ). Эти белые минеральные отложения накапливаются и должны быть удалены химическими или механическими средствами.
Силоксаны часто вызывают проблемы на заводах по производству свалочного газа и сточных вод из-за загрязнения, которое часто связывают с органическими отходами.
На биодеградируемых отходах и сельскохозяйственных биогазовых установках с разделением по источникам гораздо реже встречаются проблемы, связанные с силоксанами.
Внешние ссылки
Как бегуны могут улучшить аэробную тренировочную базу
Для полумарафонца или марафонца базовая тренировка — также называемая вводной или базовой тренировкой — является первым и наиболее важным этапом тренировочного цикла. Это то, что подготавливает бегунов к более сложным тренировкам, ориентированным на конкретную гонку, которые появятся позже.
Высшая цель базовых тренировок — повысить выносливость или аэробные способности бегуна, потому что для развития выносливости требуется длительное время, а преимущества сохраняются надолго. Но это не единственная цель, и базовая подготовка — это не просто простые мили.
Как ведущие тренеры и спортсмены определяют базовую фазу тренировки?
«Приоритет номер один — постепенно, но неуклонно увеличивать пробег», — говорит Брэд Хадсон, тренер многих представителей элиты и автор книги Run Faster.« Другие приоритеты вводного периода включают создание основы нервно-мышечной подготовки с помощью очень малых доз бега максимальной интенсивности и начало длительного процесса развития эффективности и устойчивости к утомлению в беговом темпе с небольшими дозами бега в диапазоне беговых темпов. . »
Боб Кеннеди, бывший американский рекордсмен в беге на 5000 метров, говорит: «Я думаю, что этап тренировки определяется тем, на чем вы сосредоточиваетесь на этом этапе». Кеннеди объясняет: «Тренировочный цикл состоит из трех основных фаз: базы, силы и скорости.Проблема большинства спортсменов в том, что они считают [фазы] взаимоисключающими. Но ты всегда делаешь всего понемногу. Никогда не бывает времени года, когда вы просто пробегаете километр или просто набираете скорость. Ты всегда делаешь все это, просто вопрос в том, в какой степени ».
Любой базовый период должен включать три компонента: постепенно увеличивающийся пробег, критически важный длительный пробег и по крайней мере одну более быструю тренировку в неделю.
фото: Shutterstock, пробег выше
пробега, или общий объем рабочей нагрузки бегуна, является одним из лучших показателей успеха.Проще говоря, чем больше вы сможете бегать, тем быстрее вы будете участвовать в гонке.
Чтобы создать сильный аэробный двигатель, необходимо постепенно увеличивать пробег во время базовой фазы тренировки. Вот почему базовая тренировка должна начинаться за несколько месяцев до забега.
Сосредоточьтесь на трех показателях:
- Увеличение дистанции примерно на милю каждые 1-2 недели
- Добавление еще 1-2 пробежек в неделю
- Добавление 1–3 мили к пробегам по будням каждые 1–3 недели
Конечным результатом должно быть постепенное постепенное увеличение пробега, что поможет повысить выносливость, устойчивость к травмам и экономию.Если вы будете оставаться последовательными, вы разовьете силу, необходимую для преодоления миль, пробегая мили — так что после нескольких месяцев постепенного увеличения, то, что раньше было пиковой неделей, стало вашим комфортным пробегом по умолчанию.
Беги долго, чтобы развить физическую форму
Всемогущий долгий бег стал почти синонимом выносливости. Чтобы повысить выносливость, увеличивайте дистанцию длинного бега.
Почему? Преимущества очевидны:
- Более плотные митохондрии («энергетические фабрики» ваших клеток)
- Более плотные капиллярные сети для доставки насыщенной кислородом крови
- Психическая стойкость и решимость
- Повышение мышечной силы
- Повышенная экономичность (эффективность)
- Больше энергоэффективности
- Вы будете быстрее гоняться!
Ни одна базовая фаза не будет полной без длительных прогонов.Независимо от того, являетесь ли вы пробегом или ультрамарафонцем, ветераном или новичком, длительная пробежка является абсолютно важным компонентом успешной тренировки. Большинство преимуществ действительно начинают проявляться, когда ваша длительная пробежка длится от 90 минут до 3,5 часов.
Сохраняйте темп длинных пробежек в основном легким и добавляйте примерно милю каждые 1-2 недели. Но каждые 4–5 недель разумно сокращать дистанцию, чтобы убедиться, что вы восстанавливаетесь и не повышаете риск беговых травм.
фото: ShutterstockFaster Workouts
Распространено заблуждение, что базовая тренировка не включает быстрые тренировки.Хотя они не в центре внимания, они все же включены для поддержания скорости ног и нервно-мышечной формы (способности вашего мозга эффективно взаимодействовать с вашими мышцами).
Хотя шаги или спринты в гору являются ценными ингредиентами в базовой фазе (и любой фазе тренировки!), Есть и другие тренировки, которые помогут улучшить вашу физическую форму и общую выносливость.
Прогрессивные забеги , где вы постепенно ускоряетесь примерно до темпового темпа в конце бега, это ценная тренировка в начале сезона.
Сеансы Tempo улучшают переносимость и способность вашего организма буферизовать лактат (побочный продукт анаэробного клеточного дыхания). Другими словами, вы можете дольше удерживать более быстрый темп.
Тренировки Fartlek включают в себя пикировки или скачки продолжительностью несколько минут с 1–3-минутным восстановлением. Обычно они быстрее, чем две другие упомянутые тренировки, поэтому используйте их только каждые 2–3 недели во время базовой тренировки.
То, чего вы не хотите делать слишком много на этом этапе, — это расширенные тренировки с V02 Max (примерно в темпе 5K) или быстрее, например, повторения от 400 метров до мили.Эти анаэробные тренировки повышают кислотность клеток, что может повредить митохондрии и аэробные ферменты, над созданием которых вы работаете. Сохраните большую часть этих интенсивных конкретных тренировок для заключительного этапа тренировки, когда вы готовитесь к гонке. Вы можете выполнять умеренную интервальную тренировку раз в 3–6 недель во время вашей базы, чтобы ваше тело оставалось на связи с этими темпами и системами.
Без включения более быстрых тренировок в базовую тренировку бегуны не разовьют почти такую же нервно-мышечную подготовку, улучшат экономичность бега и не будут подготовлены к более сложным и специфичным для гонки тренировкам, которые, несомненно, появятся на более поздних этапах тренировок.
Когда вы объедините увеличенный пробег, увеличивающиеся длинные пробежки и умные тренировки, вы создадите чудовищную аэробную базу, которая приведет вас к новым личным рекордам.
–
Джейсон Фицджеральд — главный тренер Strength Running. Он марафонец 2:39, сертифицированный тренер USATF, и его страсть — помогать бегунам устанавливать чудовищные личные рекорды. Следуйте за ним в Twitter @ JasonFitz1 и Facebook. Эта статья адаптирована из статьи, опубликованной в августе 2016 года.
8 вещей, которые нужно знать и как их улучшить
Есть три компонента упражнений: тренировки с отягощениями, гибкость (на самом деле, более уместно называть это «мобильностью», но это тема для другого блога в другой день) и кардиореспираторные тренировки.Упражнения с отягощениями помогают улучшить как мышечную силу, что может повысить метаболизм в состоянии покоя (количество сожженных калорий в состоянии покоя), так и функциональные показатели при различных видах деятельности. Упражнения на гибкость или подвижность могут снизить мышечное напряжение и улучшить диапазон движений суставов, что очень важно для повышения общей эффективности движений. И, наконец, кардиореспираторная тренировка улучшает способность перемещать кислород и питательные вещества к работающим мышцам и удалять метаболические отходы, что позволяет мышцам продолжать выполнять определенную деятельность.У каждого человека, начинающего программу тренировки, будет своя уникальная цель, но каждая цель требует разного уровня внимания к каждому из этих компонентов.
Хорошо разработанная программа упражнений включает все три компонента. Однако, если клиент хочет улучшить определение и / или физические функции, например, вы должны сосредоточить его или ее программу на силовых тренировках. Точно так же, если целью клиента является повышение мобильности и эффективности передвижения, вы должны сосредоточиться на гибкости. А если ваш клиент участвует в забеге или хочет похудеть, вы должны сделать упор на кардиореспираторную тренировку.Кардиореспираторная тренировка может улучшить способность организма превращать жиры и углеводы в топливо как с кислородом, так и без него. Хотя кардиотренировки чаще всего связаны с потерей жира, это также лучший способ улучшить аэробные способности, то есть способность использовать кислород для поддержания физической активности.
Во время упражнений с низкой или умеренной интенсивностью мышцы полагаются на энергию от комбинации кислорода и субстратов углеводов (в форме гликогена) и жиров (называемых свободными жирными кислотами).Чем больше кислорода можно потребить, тем больше физической работы сможет выполнять человек. А поскольку для потребления 1 литра кислорода организм сжигает около 5 калорий энергии, увеличение аэробной способности может помочь организму более эффективно использовать кислород. Это, в свою очередь, помогает сжигать калории, что является важным компонентом похудания.
Независимо от того, каковы могут быть цели ваших клиентов в фитнесе, улучшение аэробных способностей может помочь им приблизиться к их достижению. Для целей, связанных с силой, повышение аэробной способности может улучшить приток крови, кислорода и питательных веществ к работающим мышцам и помочь в восстановлении между наборами упражнений с отягощениями.Улучшение притока крови к мышцам также может помочь улучшить гибкость. Для похудания или тренировок на выносливость важно улучшить аэробные способности.
Вот восемь вещей, которые следует учитывать при структурировании программ ваших клиентов, чтобы максимизировать преимущества повышенной аэробной способности:- Во время тренировки потребление кислорода можно измерить одним из двух способов: (1) при максимальном уровне нагрузки (во время стресс-теста под медицинским наблюдением) для определения максимальной аэробной способности или VO 2 max, или (2) в абсолютных величинах. , количество кислорода, потребляемого за минуту тренировки.Каждое измерение зависит от вашего текущего уровня физической подготовки, но важно понимать, что аэробная способность — это относительное измерение. Это означает, что более крупный человек с большей мышечной массой будет потреблять больше кислорода с той же интенсивностью, чем более мелкий человек.
- Повышение аэробной способности может помочь улучшить приток насыщенной кислородом крови к мышечной ткани, что, в свою очередь, может улучшить плотность митохондрий. Митохондрии — это органеллы мышечной клетки, которые используют кислород для выработки аденозинтрифосфата (АТФ), который на самом деле является топливом, обеспечивающим сокращение мышц.Повышение плотности митохондрий улучшает способность мышц использовать кислород, а также улучшает общее состояние и функцию клеток.
- Интервальные тренировки высокой интенсивности (HIIT) не только эффективны для сжигания калорий, но также могут помочь улучшить аэробные способности. При более высокой интенсивности организм будет использовать АТФ из анаэробных источников, но будет полагаться на аэробный метаболизм во время интервалов восстановления низкой интенсивности, чтобы помочь восполнить энергию, затраченную во время периодов высокоинтенсивной работы.Обратной стороной является то, что, хотя ВИИТ эффективны, слишком большое их количество может вызвать перетренированность. Для достижения наилучших результатов ограничьте своих клиентов не более чем тремя HIIT-тренировками в неделю.
- Низкоинтенсивная тренировка в установившемся режиме (LISS), также известная как тренировка на длинных медленных дистанциях (LSD), — это способность поддерживать постоянный темп работы в течение длительного периода времени. LISS использует аэробные энергетические пути для получения энергии и может поддерживать мышечную активность в течение длительного времени, например, в гонках на выносливость. По сравнению с HIIT, LISS — это способ улучшить аэробную способность с меньшим стрессом, но он не так эффективен для сжигания калорий (для конкретного сравнения HIIT и LISS нажмите здесь).Однако положительным моментом является то, что LIIS можно выполнять почти каждый день, особенно для тех, кто может ходить пешком или ездить на велосипеде на работу.
- Кросс-тренинг, популяризированный в конце 1980-х годов сенсацией в двух видах спорта Бо Джексоном, относится к выполнению различных действий или режимов упражнений в разные дни для достижения определенной фитнес-цели. Выполнение LISS-бега в один день, за которым следует урок езды на велосипеде HIIT, а на третий день — круговая тренировка, — отличный пример того, как периодизировать тренировку, чтобы улучшить общую аэробную способность.
- Другой подход — выполнять кросс-тренинг в одном упражнении. Например, попросите клиента выполнить 10 минут устойчивой ходьбы по склону на беговой дорожке, 10 минут интервалов HIIT (30 секунд при высокой интенсивности / 30 секунд при низкой интенсивности) на велотренажере, 10 минут в устойчивом состоянии. тренировку на гребном велоэргометре и завершите 10-минутной тренировкой с отягощениями. Разделение тренировки на короткие серии упражнений на разном оборудовании может помочь мышцам работать по-разному на каждом оборудовании.Это, в свою очередь, может помочь улучшить аэробные способности, одновременно снижая риск чрезмерных травм из-за чрезмерного выполнения одних и тех же упражнений.
- Танцевальные классы, также называемые аэробикой хай-лоу, — еще один отличный способ улучшить аэробные способности и одновременно развлечься. Есть причина, по которой такие программы, как Zumba, так популярны — они помогают улучшить аэробные способности, но в формате, напоминающем веселую вечеринку, а не напряженную тренировку.
- Как обсуждалось ранее, мышца — это метаболически активная ткань, а это означает, что она может использовать кислород в качестве топлива во время упражнений и в состоянии покоя.Фунт мышц сжигает около 5 калорий за 24 часа; таким образом, добавление 5 фунтов мышц может помочь улучшить метаболизм в состоянии покоя примерно на 25 калорий в день, что эквивалентно прохождению четверти мили (четырехсот метров) без усилий. Именно здесь силовые тренировки помогают поддерживать кардио-цели — добавление мышц означает, что тело может стать более эффективным механизмом, потребляющим кислород.
Понимание того, как применять четыре фазы кардиореспираторного компонента модели ACE Integrated Fitness Training® (ACE IFT®), может помочь вам определить наиболее эффективный способ разработки программы упражнений клиента для достижения его или ее кардиореспираторных целей и улучшить общую аэробную способность.
Станьте экспертом в создании программ для постреабилитационных клиентов, восстанавливающихся после сердечно-сосудистых, легочных, метаболических и опорно-двигательных заболеваний; выявление постурального дисбаланса; и реализация программ, которые могут предотвратить и лечить заболевания с сертификатом специалиста по медицинским упражнениям ACE.
Защитите свою установку для анаэробного сбраживания от 5 скрытых причин остановки ТЭЦ
Газовые двигатели комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) — одно из самых дорогих устройств на установке анаэробного сбраживания (AD).Они также являются одними из самых важных, поскольку двигатель ТЭЦ не может вырабатывать электроэнергию, что означает немедленную потерю дохода для оператора.
Несмотря на это, многие операторы AD придерживаются принципа невмешательства при обслуживании своего когенерационного оборудования; либо полагаясь на дорогостоящие фиксированные сервисные контракты, которые охватывают только механические проблемы, либо ожидая возникновения проблемы, прежде чем принимать меры.
Новейшие современные двигатели ТЭЦ — это тщательно настроенные сложные элементы комплекта, работающие с точными допусками.При правильном уходе они будут надежно работать долгие годы; но оставьте их без внимания, и вы рискуете снизить производительность, принудительно отключить или даже катастрофический сбой — все это снизит объем вырабатываемой электроэнергии и, в конечном итоге, снизит чистую прибыль оператора.
Сравните это с авиационной отраслью: доверяете ли вы авиакомпании, которая ремонтирует свои самолеты только после того, как они сломались? Или вы бы решили лететь с перевозчиком, который постоянно следит за своими самолетами и принимает упреждающие меры для защиты своих самолетов и пассажиров?
Операторы, которые могут отслеживать производительность своего двигателя в режиме реального времени, а также просматривать и сравнивать данные по ряду параметров, будут в лучшем положении, чтобы предотвратить возникновение проблем, обеспечивая правильную работу своей когенерационной установки и продолжая приносить им доход в течение долгие годы.
Это не менее важно для тех, у кого есть контракт на обслуживание двигателя. Несмотря на то, что ежемесячная стоимость таких контрактов составляет тысячи фунтов стерлингов, они распространяются только на механическую функцию самого двигателя. Если остановка двигателя связана с внешним фактором, например с проблемой газа, договор считается недействительным. В этом случае оператор не только будет вынужден заплатить за устранение проблемы третьей стороной, но также может оказаться, что поставщик услуг выставит счет за вызов по истечении гарантийного срока.
Чтобы выявить и исправить проблемы до того, как они начнут влиять на производительность вашего двигателя, мы рекомендуем операторам установить систему мониторинга двигателя в реальном времени. Программное обеспечение IGS-LOG, которое входит в стандартную комплектацию панели управления открытым доступом Motortech, которую предпочитают современные операторы, позволяет владельцам понять, что составляет нормальную работу их двигателя, и выявить любые тенденции к снижению или аномалии, прежде чем они повлияют на его бесперебойную работу. Предоставляя операторам полный контроль над своим двигателем и обеспечивая высочайший уровень производительности, он отслеживает до 25 параметров, включая следующие пять распространенных скрытых причин выключения двигателя.
Кратковременные падения давления газа или уменьшение давления газа с течением времени могут привести к принудительному отключению. Многие операторы привыкли, что их двигатель отключается по 10 или 12 раз в день, просто запускает его и продолжает работу. Но долговременный ущерб, который это вызывает для двигателя, может быть непоправимым — эффект жесткого останова на сложном, современном двигателе ТЭЦ сродни автомобилю Формулы-1, движущемуся со скоростью 100 миль в час, врезавшемуся в кирпич.
Возможные причины падения давления газа включают сжигание на факеле или закупорку газовой линии или фильтра.Контролируя давление газа и отмечая любые его падения, операторы могут лучше определить причину любого неожиданного отключения и принять профилактические меры для защиты своей ТЭЦ.
СырьеAD, как известно, изменчиво; вводимые ресурсы могут различаться как в зависимости от региона, так и в зависимости от сезона, производя биогаз различного качества. Такие изменения повлияют на производительность двигателя, особенно если допустимо накопление вредных загрязняющих веществ, таких как h3S. Контролируя состав газа, операторы могут определять любые соответствующие тенденции в работе двигателя и при необходимости изменять сырье до того, как их ТЭЦ подвергнется неблагоприятному воздействию.
Мониторинг выбросов — это не просто случай соответствия соответствующим критериям, это также надежный способ определения общего состояния установки AD и выявления любых проблем, которые могут повредить ваш двигатель ТЭЦ. ComAp IGS-LOG обеспечивает круглосуточный анализ выбросов, позволяя оператору точно настроить свой двигатель.
Работать без этой важной информации — все равно что повар не пробует еду. Это позволяет оператору увидеть, работает ли его двигатель на разогретой или обедненной смеси — богатый двигатель будет работать горячим и расходовать энергию, в то время как обедненный двигатель может получить пропуски зажигания — и предпринять необходимые шаги для решения любых проблем до того, как они представят серьезный риск.
Другой частой причиной резкого выключения двигателя является изменение давления воды. В то время как оператор наверняка заметит возникшее в результате прерывание работы своей ТЭЦ, он не сможет доказать, что это было вызвано давлением воды, и предотвратить его повторение, если давление не будет отслеживаться. Таким образом, постоянный анализ давления воды помогает оператору избегать пиков и провалов, которые могут привести к проблемам с производительностью, и способствует плавной и надежной работе.
5.Киловольт
Наконец, мониторинг киловольт под напряжением может защитить вашу ТЭЦ от долговременных повреждений, вызванных возгоранием. Увеличение в киловольтах указывает на ухудшение характеристик свечи зажигания, поскольку искра должна работать больше, чтобы «перепрыгнуть» зазор, чтобы создать начальную искру. Хотя операторы часто зазоры и чистят свечи зажигания при замене масла, это может быть слишком поздно.
Оператор часто привык слышать крошечный прыжок при запуске двигателя и воспринимать это как причуду своего двигателя, не осознавая, что этот шум на самом деле является звуком пропусков зажигания двигателя.Каждый раз, когда возникает этот пропуск зажигания, он вызывает дрожь по всему цилиндру, создавая дополнительную нагрузку на каждую часть ТЭЦ. Мониторинг в реальном времени будет указывать на повышение напряжения в киловольтах или неустойчивые показания KV, предупреждая оператора о потенциальной проблеме с его системой зажигания или свечами зажигания и побуждая его принять упреждающие меры для защиты своей ТЭЦ.
Джеймс Томпсон — управляющий директор Gen-C.
Анаэробное сбраживание
Процесс анаэробного сбраживания состоит из трех этапов:
- Первым шагом является разложение (гидролиз) растительного или животного вещества.На этом этапе органический материал разбивается на молекулы подходящего размера, такие как сахар.
- Второй этап — превращение разложившихся веществ в органические кислоты.
- Наконец, кислоты превращаются в газообразный метан.
Температура процесса влияет на скорость разложения и должна поддерживаться в мезофильном диапазоне (от 95 до 105 градусов по Фаренгейту) с оптимальным значением 100 градусов по Фаренгейту. Можно работать в термофильном диапазоне (от 135 до 145 градусов по Фаренгейту), но процесс пищеварения может быть нарушен, если за ним не следить.
Многие технологии анаэробного сбраживания коммерчески доступны и были продемонстрированы для использования с сельскохозяйственными отходами и для очистки городских и промышленных сточных вод.
На Королевской ферме № 1 в Туларе, Калифорния, свиной навоз суспендируют и отправляют в покрытую гипалоном лагуну для производства биогаза. Собранный биогаз служит топливом для двигателя-генератора мощностью 70 кВт (кВт) и двигателя-генератора мощностью 100 кВт. Электроэнергия, произведенная на ферме, может удовлетворить ежемесячный спрос на электрическую и тепловую энергию.
Учитывая успех этого проекта, три других свиноводческих ферм (Sharp Ranch, Fresno и Prison Farm) также установили плавающие крышки на лагуны. В рамках проекта «Кнудсен и сыновья» в Чико, Калифорния, очищенные сточные воды, содержащие органические вещества, полученные в результате измельчения фруктов, смываются в закрытой и выстланной лагуне.
