Дизель-электрические подводные лодки¶

Дизель-электрическая подводная лодка — подводная лодка, движитель которой приводится в действие электродвигателями, получающими питание от аккумуляторных батарей; последние заряжаются от дизель-генераторов при работе в надводном положении или на перископной глубине (с использованием устройства для работы дизеля под водой, РДП). Это исторически первый и наиболее распространённый тип неатомных подводных лодок.

¶Принцип работы

В надводном положении или под РДП дизель вращает генератор, который питает гребные электродвигатели и одновременно заряжает аккумуляторную батарею. В подводном положении дизель остановлен (ему необходим атмосферный воздух), и лодка идёт под электромоторами за счёт энергии батарей. Такая схема обусловлена тем, что дизельный двигатель не может работать под водой без запаса окислителя.

Ключевое ограничение — ёмкость аккумуляторов: она определяет скорость и дальность подводного хода и необходимость периодически всплывать для зарядки, что повышает уязвимость лодки.

¶История

Первые практически пригодные подводные лодки с комбинированной дизель-электрической силовой установкой появились в начале XX века. В России проект подобной лодки разработал И. Г. Бубнов («Барс», 1913–1915). В Германии в годы Первой мировой войны строились лодки серий U-31 и последующих, а к концу войны — крупные крейсерские лодки типа U-139.

В межвоенный период дизель-электрическая схема стала стандартом для большинства флотов. В годы Второй мировой войны германские лодки серии VII и IX продемонстрировали высокую эффективность, а к концу войны появились лодки XXI серии со шнорхелем и увеличенной ёмкостью батарей, задавшие направление послевоенного развития.

После появления атомных подводных лодок (1954, USS Nautilus) дизель-электрические лодки сохранили нишу в прибрежных водах и в ВМС стран, не располагающих атомным флотом.

¶Устройство и характеристики

Основные элементы:

• дизельные двигатели (часто двухтактные или четырёхтактные, работающие на дизельном топливе);
• гребные электродвигатели постоянного или переменного тока;
• аккумуляторная батарея (свинцово-кислотная, в современных проектах — литий-ионная);
• устройства РДП/шнорхель для работы дизеля на перископной глубине;
• вспомогательные системы: компрессоры, осушительные и балластные насосы.

Типичные характеристики современных неатомных лодок: надводное водоизмещение 1000–3000 т, скорость надводного хода 10–15 узлов, подводного — до 20 узлов, глубина погружения 200–400 м, автономность 30–60 суток. Подводная дальность на батареях обычно составляет несколько сотен миль экономичным ходом.

¶Современное развитие

С 1990-х годов распространение получили воздухонезависимые (анаэробные) энергетические установки (ВНЭУ): двигатели Стирлинга, замкнутые паротурбинные циклы, топливные элементы. Они позволяют лодке находиться под водой неделями без всплытия. Примеры: шведские лодки типа Gotland (Стирлинг), германские проекта 212/214 (топливные элементы), японские типа Soryu (последние корпуса — с литий-ионными батареями).

Литий-ионные аккумуляторы вместо свинцово-кислотных увеличивают подводную дальность и сокращают время зарядки, однако требуют мер по управлению тепловыделением и пожарной безопасности.

¶Применение и значение

Дизель-электрические лодки используются для патрулирования, охраны морских рубежей, борьбы с надводными кораблями и подводными лодками, разведки, постановки мин и доставки спецподразделений. Они дешевле атомных в постройке и эксплуатации, малошумны на электродвижении, что затрудняет их обнаружение. Их основной недостаток — ограниченная подводная автономность по сравнению с атомными лодками.

Крупнейшие эксплуатанты и строители: Россия, Китай, Германия, Швеция, Япония, Франция, Республика Корея.