Novedades submarinas del Imperio Celeste.

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Hubo un tiempo (en los años 30 del siglo pasado), la competencia entre el ejército imperial y el ejército imperial. flota determinó el vector de la expansión externa de Japón. Habiendo probado suerte en el lago Khasan y Khalkhin Gol, los japoneses decidieron que luchar en el mar con los anglosajones era más rentable que romper lanzas con el Ejército Rojo y sus aliados en la inmensidad de China y Mongolia.

Para un chino que se precie, la comparación con los militaristas japoneses es extremadamente insultante, pero... El hecho de que la República Popular China hoy esté invirtiendo enormes cantidades de dinero y esfuerzos en desarrollar su poder naval también muestra bastante claramente que los chinos ven a los estadounidenses como su enemigo...



Novedades submarinas del Imperio Celeste.
¿Qué motiva al submarino "no nuclear" de la Armada del EPL? Un misterio envuelto en un secreto...

Se debe prestar especial atención al desarrollo de las fuerzas submarinas de la Armada del EPL y, lo más importante, a su componente no nuclear.

El hecho es que en términos de construcción de submarinos con central nuclear, nuestros vecinos del sur están bastante por detrás tanto de la Armada rusa como de la Armada estadounidense. Lo mismo puede decirse de los submarinos diésel-eléctricos. Sin embargo, actualmente se están desarrollando tecnologías poco convencionales en la construcción naval submarina, que permiten a la República Popular China salir adelante, al menos en esta materia. Estamos hablando de los llamados “motores Stirling”...


Reverendo Robert Stirling

Es difícil llamar nueva a esta tecnología. El reverendo Robert Stirling (que trabajó como sacerdote en Escocia) patentó su visión de las máquinas térmicas hace más de doscientos años, en 1816. Este avanzado y buen pastor propuso, como sustituto de las máquinas de vapor, que en aquella época solían explotar, matando y mutilando a conductores y fogoneros, un diseño que generaba energía calentando y enfriando el fluido de trabajo en un cilindro.

La máquina Stirling tenía una serie de ventajas: era más silenciosa, más segura, más económica, tenía una vida útil más larga, pero... Tenía una eficiencia baja y requería el uso de radiadores de refrigeración masivos, y como fluido de trabajo, tan caro y Elementos químicos raros (en el momento del desarrollo), como hidrógeno o helio. Como resultado, en ese momento no funcionó.

Pero los tiempos están cambiando y en el siglo XXI los diseñadores de submarinos prestaron atención a los motores Stirling. Aquí, las desventajas de los Stirling se han vuelto menos notorias (los radiadores de enfriamiento de los submarinos funcionan perfectamente en agua de mar, lo que significa que son mucho más pequeños que en tierra, y el hidrógeno y el helio se han vuelto mucho más accesibles que en 1816), pero las ventajas. ... El motor Stirling es mucho más silencioso que cualquier motor de combustión interna y, para un submarino, ¡el bajo nivel de ruido es una de las principales características! Sí, tanto la eficiencia como el aumento de recursos no serán superfluos.


Submarino clase Gotland: ¡diseño escandinavo!

En general, los suecos dieron el primer paso en esta dirección. En 1988, el submarino sueco clase Nakken recibió el primer Stirling. Y los encargados en 1996-1997. Tres submarinos de la clase Gotland se convirtieron en los primeros barcos de producción equipados con este tipo de central eléctrica independiente del aire. ¡Pero Suecia no habla en serio! ¡Porque entonces la Armada del EPL comenzó a experimentar con Stirlings, y China está en una escala completamente diferente!

Es cierto que solo se puede juzgar la situación real en la flota china de manera muy aproximada: más o menos: todo está en orden con el régimen de secreto en la República Popular China. Por lo tanto, sólo podemos razonar sobre la base de datos de fuentes abiertas, en su mayoría occidentales. Por ejemplo, Thomas Newdick del proyecto Warzone analiza imágenes de satélite del astillero Wuchang en Wuhan. En las fotografías se puede distinguir un submarino en la grada.

En este astillero se están construyendo submarinos del proyecto 039A, pero el nuevo edificio tiene claras diferencias con este proyecto. Así, el autor señala que el barco es significativamente más largo que los submarinos del Proyecto 039A, y también tiene timones en forma de X novedosos (y aún no vistos en la Armada del EPL). El autor estima que el submarino mide aproximadamente entre 82,4 y 94,5 metros (272 y 279 pies) de largo, frente a los 76,7 metros (253 pies) del Proyecto 039A.


Submarino Proyecto 613: raíces soviéticas del submarino chino...

Vale la pena hacer aquí una digresión.

Inicialmente, las fuerzas submarinas de la Armada del EPL se construyeron sobre la base de submarinos de diseño soviético. Al principio se trataba de barcos del Proyecto 613 (en China, tipo 03), una versión soviética de la serie XXI alemana, que no tuvo tiempo de entrar en servicio en masa el 9 de mayo de 1945. Posteriormente, fueron reemplazados por submarinos diésel-eléctricos del Proyecto 633 (033 “Wuhan” según la clasificación china). La reelaboración china de este proyecto se conoció como Tipo 035 "Ming". Finalmente, el primer desarrollo independiente de los ingenieros chinos fueron los submarinos Song Tipo 039...


El submarino Hangor es una versión de exportación (para la Armada de Pakistán) del submarino chino Tipo 039.

El nuevo barco (la primera copia se botó en 1999) tenía un casco en forma de lágrima con revestimiento de goma, motores montados sobre amortiguadores de goma... Sin embargo, el primer panqueque, aparentemente, resultó tener grumos: solo un submarino estaba construido según los planos originales.

La serie principal de siete submarinos, denominada 039G, se mejoró significativamente. ¿Cómo? Solo se puede juzgar por la forma de la valla de tala: los chinos saben cómo guardar secretos militares. Pues porque las pruebas de la primera opción fueron largas y dolorosas. La próxima versión del proyecto, tipo 039A, no tiene timones horizontales. Pero... Todos estos barcos, al parecer, son diésel-eléctricos.

Pero en 2023 hubo informes de que la República Popular China había creado el motor Stirling más potente del mundo. Escriben que el motor producía una potencia de 102 kW, superando por primera vez la marca de los 100 vatios. El motor utiliza helio a una presión de 15 MPa como fluido de trabajo. El profesor Hu Jianying señala que la eficiencia de la conversión termoeléctrica fue del 28% a una temperatura del fluido de trabajo de 523 grados Celsius, y si la temperatura se puede elevar a 600 grados, entonces la eficiencia aumentará al 34 por ciento.


Submarino tipo 039G en el muelle. ¿Stirling o diésel?

Los chinos ya han probado su "Stirling" en su propia estación orbital, lo que significa... Es más caro lanzar un diseño no probado al espacio: el precio de un kilogramo de carga puesta en órbita es elevado. Por lo tanto, se habla de que la próxima generación de submarinos, designada provisionalmente como tipo 039C, tendrá un motor Stirling. O tal vez ya se haya instalado, en submarinos existentes del tipo 039, ¿deberían los chinos haber dado vida de alguna manera al motor que se lanzó al espacio?


Las células VLS son una de las opciones de carga útil para los submarinos Tipo 039

Sin embargo, es posible que el alargamiento del casco del nuevo submarino de la Armada del PLA que se ve en las imágenes de satélite esté asociado con la instalación de otro dispositivo novedoso en él: las células de lanzamiento de misiles verticales (VLS). Estas células se encuentran en el último submarino israelí de clase Dolphin II, el Dragon. Los ingenieros de Corea del Sur también están experimentando con células VLS, habiendo colocado seis células para lanzar misiles balísticos SLBM en su submarino Dosan Angh Changho (pero también se pueden cargar misiles de crucero en ellas).


Submarino "Soryu" - samurái de iones de litio...

Pero existen otras opciones para aprovechar el volumen adicional obtenido al alargar el casco del submarino. Así, los japoneses, en sus barcos tipo Soryu, están experimentando con el uso de baterías de iones de litio como batería. Es posible que se utilice un compartimento adicional en el submarino chino para estas baterías, lo que aumentará significativamente la vida útil del barco bajo el agua. O para acomodar equipos de reconocimiento o saboteadores submarinos.

La forma más sencilla es con timones en forma de X: se cree que mejoran la maniobrabilidad del submarino y también reducen su ruido. Vale la pena señalar que los submarinos chinos tienen características muy mediocres en términos de ruido, por lo que lo más probable es que el uso de tales timones, que antes no eran característicos de los submarinos construidos en China, esté dirigido específicamente a mejorar esta característica. Lo mismo ocurre con el uso de un motor Stirling en lugar de un motor diésel tradicional.


¡Si hubiera astilleros, habría barcos!

Vysotsky cantó "Odio los chismes en forma de versiones". Teniendo en cuenta el ejemplar régimen de secreto que existe en la Armada del EPL, todo lo que se puede extraer de las imágenes satelitales del nuevo submarino son los mismos chismes en forma de versiones. Ni siquiera se sabe si un satélite curioso capturó un nuevo tipo de submarino o si se trata de otra modernización del tipo 039 con la siguiente letra después de los números.

Se puede decir una cosa con envidiable precisión: la República Popular China está prestando cada vez más atención al desarrollo de sus fuerzas navales. Cada uno de los 13 astilleros chinos es ahora más poderoso que todos los astilleros estadounidenses juntos. Está claro que la mayoría construye barcos mercantes para asegurar el funcionamiento del comercio en la primera economía del mundo, pero...

No hay la menor duda de que, si es necesario, la República Popular China podrá hornear buques de guerra como pan caliente. Su calidad actual, por decirlo suavemente... no se puede llamar una obra maestra. Pero no hay calidad que no pueda ser superada por la cantidad. ¡Y la Armada del PLA no tendrá problemas con esto!
24 comentarios
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  1. +5
    3 Agosto 2024 05: 54
    Los chinos ya han probado su "Stirling" en su propia estación orbital, lo que significa... Es más caro lanzar un diseño no probado al espacio: el precio de un kilogramo de carga lanzada a la órbita es elevado. Por lo tanto, se habla de que la próxima generación de submarinos, designada provisionalmente como tipo 039C, tendrá un motor Stirling.

    Es poco probable que la potencia máxima requerida en una estación orbital supere las decenas de kilovatios. La potencia mínima de un submarino (a menos que se utilice el "stirling" del submarino para recargar los dispositivos de la tripulación) es de cientos de kilovatios. Por tanto, estos motores probablemente sean diferentes.
    En realidad, "Stirling" es uno de los dispositivos mecánicos para convertir la energía térmica en energía mecánica alternativa (o agregando una pequeña "loción" a la energía rotacional). De otra manera, estos motores se denominan "motores de combustión externa", porque el calentamiento del fluido de trabajo se produce desde una fuente externa (a diferencia de los "motores de combustión interna"). Pero muy de moda entre los seguidores de VNEU.
    1. +1
      3 Agosto 2024 15: 16
      Sí, la potencia en la estación orbital probablemente sea menor, pero el principio... Stirling para el espacio en cualquier caso requería un rodaje...
      1. +3
        3 Agosto 2024 17: 29
        pero el principio...

        En principio (e incluso según el diagrama de bloques ampliado), un scooter eléctrico normal no se diferencia del submarino japonés del tipo Soryu, que funciona con baterías. Pero nadie probará el motor eléctrico de un submarino en un scooter, ni el circuito de control del motor de un scooter eléctrico en un submarino.
  2. +3
    3 Agosto 2024 06: 13
    Los chinos ya han probado su "Stirling" en su propia estación orbital, lo que significa... Es más caro lanzar un diseño no probado al espacio: el precio de un kilogramo de carga lanzada a la órbita es elevado.
    Y antes de eso, los chinos probaron un motor tipo EmDrive en el espacio. Incluso lanzaron con él un satélite especial. Aunque en ese momento ya se sabía que se trataba de un dispositivo charlatán pseudocientífico que violaba la ley de conservación del impulso (al igual que las “máquinas de movimiento perpetuo” violan la ley de conservación de la energía). Pero a pesar de todo, en experimentos de laboratorio dio algún tipo de tracción...

    Todo terminó de forma bastante predecible: los chinos demostraron que este concepto no funciona en absoluto. Simplemente lo demostraron no en el espacio, sino en la Tierra, en el laboratorio: encontraron un defecto en el circuito eléctrico, por lo que apareció la aparición de empuje.
    1. +1
      3 Agosto 2024 15: 18
      Bueno, el plan de Stirling funciona... Pero si no funcionó en el siglo XIX, entonces hay más desventajas que ventajas...
  3. +10
    3 Agosto 2024 06: 33
    Lo mismo ocurre con el uso de un motor Stirling en lugar de un motor diésel tradicional.
    Stirling no puedo reemplace el diesel! Trabajan en parejas. En cada Los barcos con Stirling también tienen motores diésel.

    El motor diésel proporciona carga de la batería, movimiento en la superficie y movimiento bajo el RDP. Y Stirling es un movimiento en posición sumergida a baja velocidad (de 102 kW = 138 CV no se deben esperar grandes velocidades).

    La ventaja de Stirling es independencia aérea. El diésel necesita aire atmosférico. Stirling puede funcionar con cualquier diferencia de temperatura. Como regla general, se crea quemando combustible diesel común para embarcaciones (o, posiblemente, otro combustible separado, por ejemplo, queroseno especial) en oxígeno líquido. Sí, Cada barco Stirling debe llevar un tanque de oxígeno líquido. Pero es posible que el barco no flote hacia la superficie (incluso bajo el RDP) durante 2 o 3 semanas. La autonomía submarina está limitada por el suministro de oxígeno líquido y, por regla general, asciende al 20-35% de la autonomía total del barco, es decir. Stirling está incluido en la fase crítica de la campaña: la penetración en la zona donde la defensa antiaérea enemiga es más activa.

    ¿Por qué no alimentar el diésel simplemente con oxígeno líquido? Ya lo intentaron en el siglo XX, pero resultó más o menos. El diesel es un motor. interno combustión y Stirling - externo combustión. Con Stirling, es más fácil garantizar la estanqueidad de la cámara de combustión y evitar que los gases de escape entren en los compartimentos. Además, Stirling es menos ruidoso. Pero al conducir con motores eléctricos de batería: ruido. incluso menos que incluso de Stirling (Este modo “tradicional” se activa en un momento muy, muy crucial de la campaña: acercarse sigilosamente o evadir a la OLP). Pero de esta manera el barco puede sobrevivir sin salir a la superficie durante un máximo de varios días si las baterías son de plomo-ácido. Pero si son de iones de litio, entonces más tiempo. Tanto es así que puedes intentar prescindir de Stirling (los japoneses lo están intentando).
    1. +1
      3 Agosto 2024 10: 14
      Tanto es así que puedes intentar prescindir de Stirling (los japoneses lo están intentando).

      Intentan. Pero el barco resulta un 20 por ciento más caro que con los Stirling, y las baterías deben estar precargadas, pero los Stirling se pueden utilizar en cualquier momento: diferentes tácticas de uso.
    2. +1
      3 Agosto 2024 15: 19
      Anteriormente experimentamos con una turbina Walter usando peróxido de hidrógeno; en mi opinión, el peróxido es mucho más conveniente de almacenar que el oxígeno líquido...
      1. +1
        3 Agosto 2024 17: 14
        Cita: Flying_Dutchman
        Anteriormente experimentamos con una turbina Walter usando peróxido de hidrógeno; en mi opinión, el peróxido es mucho más conveniente de almacenar que el oxígeno líquido...

        Si la esclerosis no me sirve, el peróxido es más agresivo que el simple oxígeno.
        1. +2
          3 Agosto 2024 17: 53
          Esto es cierto, pero no requiere tanques de almacenamiento criogénicos...
        2. +1
          3 Agosto 2024 18: 54
          Si la esclerosis no me sirve, el peróxido es más agresivo que el simple oxígeno.

          El oxígeno y el aceite también son pareja...
          1. +1
            3 Agosto 2024 18: 56
            Cita: ziqzaq
            El oxígeno y el aceite también son pareja...

            Sí, quién discutiría.
        3. 0
          10 Septiembre 2024 15: 17
          El peróxido es generalmente un combustible monocomponente; se utilizó en los primeros cohetes en generadores de gas con sistema de desplazamiento.
  4. -1
    3 Agosto 2024 10: 01
    "...O para colocar equipos de reconocimiento, o saboteadores submarinos." "O tal vez una vaca, o tal vez... ¡un hipopótamo!"
  5. +5
    3 Agosto 2024 10: 10
    Escriben que el motor producía una potencia de 102 kW, superando por primera vez la marca de los 100 vatios.

    Los vatios y los kilovatios son una gran diferencia.
    Del texto del artículo se desprende claramente que el autor piensa erróneamente que el motor Stirling está instalado en lugar de los motores diésel tradicionales, pero no es así: se instala junto con los motores diésel además de ellos. Los motores Stirling son de baja potencia y están diseñados para proporcionar un funcionamiento silencioso mientras están sumergidos y no sustituyen a los motores diésel.
    Por ejemplo, los Gotlands suecos mencionados en el artículo tienen motores diésel y motores Stirling, mientras que
    Los barcos están equipados con dos motores diésel de 16 cilindros MTU 16V-396 (2980 l. p.) o dos generadores diésel Hedemora V12A/15-Ub (3600 l. p.) suministrando corriente a motores eléctricos que transmiten una potencia de 1800 hp a los ejes de las hélices. Con.

    E instalados además de los motores diésel, 2 motores Stirling Kockums v4-275R Mk III tienen una potencia de sólo 204 CV
    Mientras está sumergido, el sistema de motor AIP Stirling construido por Kockums se utiliza para impulsar un generador de 75 kilovatios (101 hp) para propulsión o carga de baterías.

    En este sentido, los submarinos alemanes que utilizan pilas de combustible están en mejor posición, ya que proporcionan mayor velocidad si es necesario. Gotland necesita utilizar baterías para realizar mayores viajes bajo el agua.
  6. +2
    3 Agosto 2024 12: 19
    ¡Gracias primero!
    Ahora a la prueba de rendimiento
    (en el momento del desarrollo) elementos químicos como hidrógeno o helio

    Si no me equivoco, el helio se descubrió en 1886. Y a través de un telescopio durante un eclipse solar.
    Entonces, en principio, Stirling no conocía esta sustancia.
    hi
    1. 0
      3 Agosto 2024 15: 21
      Bueno, ¡había hidrógeno! Sin embargo, ¿por qué no utilizar nitrógeno o dióxido de carbono? Soy químico, no bueno en física...
      1. +2
        3 Agosto 2024 22: 16
        Cita: Flying_Dutchman
        Soy químico, no bueno en física...

        Y soy marinero, así que (con su permiso) un par de líneas sobre el tema.
        1. Gracias por el artículo. Es bastante adecuado para un "químico". Pero para un submarinista hay algunos matices. En el que nos detendremos.
        2. Su afirmación de que "Suecia no habla en serio" es claramente incorrecta. Me atrevo a decir: en serio y hasta mucho. Especialmente el nuevo proyecto del submarino misilístico tipo A26, del que existen 4 unidades. Polonia ya (!) ha realizado el pedido. Y los señores ahora se esfuerzan por comprar lo mejor que hay en el mercado de armas.
        3. Los chinos no estaban “siguiendo a los suecos” en términos de usar DS para bucear. Luego vinieron los japoneses y luego los surcoreanos. Ahora están a la vanguardia de la dirección "eléctrica" ​​de los submarinos. No experimentan con Soryu. Sobre esta base, desarrollaron un nuevo proyecto 29SS (NS tipo Taigei), eliminando el DS, rediseñaron el volumen liberado y lo asignaron a un LIAB de alta capacidad. Los surcoreanos hicieron lo mismo. Pero, a diferencia de los japoneses, no quitaron el DS del nuevo KSS-III tipo NS.
        4. Mis compañeros me contaron todo sobre DS de forma bastante profesional. Pero me gustaría señalar que durante el experimento los alemanes ya instalaron en sus NS un "paquete" de DS con una potencia de 600 kW.
        5. El compartimento adicional, por supuesto, se utilizará para la “carga útil”. Y el kit LIAB se colocará en la bodega para aumentar la estabilidad del NS. Estas son las leyes de la construcción naval: hay que luchar por una mayor altura metacéntrica del barco.
        6. Bueno, me sorprendió la afirmación muy audaz del autor de que “cualquiera de los 13 astilleros chinos actuales es más poderoso que TODOS los astilleros estadounidenses TOMADOS JUNTOS” (!?)
        ¡Oh mi! ¿Quizás todavía puedas cortar el esturión por la mitad? riendo
  7. 0
    4 Agosto 2024 17: 53
    El profesor Hu Jianying señala que la eficiencia de la conversión termoeléctrica fue del 28% a una temperatura del fluido de trabajo de 523 grados Celsius, y si la temperatura se puede elevar a 600 grados, entonces la eficiencia aumentará al 34 por ciento.

    ¿Y cómo se relaciona esto con los Stirling y los submarinos?
  8. +1
    5 Agosto 2024 07: 51
    Gracias por el artículo, interesante. Pregunta sobre Suecia y su frivolidad...

    “Durante un ejercicio de la OTAN, un grupo de ataque de portaaviones de la Armada estadounidense fue derrotado por un solo submarino de la Armada sueca. Un submarino de 100 millones de dólares se enfrentó a un grupo de barcos valorados en decenas de miles de millones.

    El incidente ocurrió durante un ejercicio naval de la OTAN en 2005. La tarea de los estadounidenses era rastrear y destruir el submarino sueco. Para ello se organizó un potente grupo de ataque de portaaviones, encabezado por el barco Ronald Reagan. Para los marineros estadounidenses, el ejercicio debería haber sido pan comido, pero resultó ser una terrible lástima. El submarino sueco no sólo pudo esconderse de los radares de los barcos estadounidenses, sino también destruir por completo a todo el grupo de ataque.

    Resultó que los estadounidenses subestimaron las capacidades del submarino y lo buscaron basándose únicamente en los datos de los localizadores convencionales. Los barcos estadounidenses utilizaron sonares submarinos y localizadores de ruido de motores submarinos. Pero las características de diseño del submarino sueco le permitieron evitar fácilmente estos medios."(c)
  9. 0
    26 Agosto 2024 23: 52
    Bueno, digamos que Stirling es más silencioso que un motor diésel, pero mucho más ruidoso que un motor eléctrico, que de todos modos puede ser ruidoso.
    El Stirling mejora el sigilo visual, pero para un submarino actual esto es catastróficamente bajo.
    Creo que este es un camino sin salida para el desarrollo de centrales eléctricas para submarinos.
    1. 0
      24 Septiembre 2024 23: 34
      Stirling en sí es de baja potencia, pero si combina el ciclo diesel-stirling, puede aumentar significativamente la eficiencia y la potencia; esto es para motores de pistón y, preferiblemente, no con cigüeñal. Y si este principio se implementa en un motor rotativo, también obtendremos un funcionamiento silencioso al nivel de un motor eléctrico. Y es mejor suministrar calor al motor desde un acumulador térmico, que se puede recargar desde el mismo motor diésel mucho más rápido que las baterías de iones de litio. Creo que es demasiado pronto para enterrarlo.
      1. 0
        25 Septiembre 2024 01: 33
        Diesel bajo el agua, y “gritará” no sólo por todo el Atlántico, sino también por todo el Océano Pacífico.
        1. 0
          25 Septiembre 2024 02: 35
          El motor diésel “grita” si el ciclo está abierto, en ciclo cerrado “susurra”.