¿Por qué un reactor nuclear en un destructor ruso prometedor
“El diseño del nuevo destructor se está llevando a cabo en dos versiones: con una central eléctrica convencional y con una central nuclear. Esta nave tendrá capacidades más versátiles, así como un mayor poder de fuego. Él podrá operar solo en la zona costa afuera, así como en grupos de naves navales ".
- Servicio de prensa del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa, declaración de 11 de septiembre 2013
La central eléctrica es el corazón de cualquier tecnología. Los parámetros de todos los mecanismos y subsistemas que conforman la estructura en consideración están rígidamente vinculados a la fuente de energía. La elección de la planta de energía es la etapa más difícil en el diseño de un sistema técnico, de la exactitud de la cual (y la disponibilidad de una SU adecuada) todo depende.
La conveniencia de tener una planta de energía nuclear en un posible destructor ruso provoca largas discusiones. Cada una de las partes cita argumentos notables, y las fuentes oficiales no dan explicaciones específicas sobre las características y el aspecto del futuro barco.
Los datos de referencia son los siguientes. Hasta la fecha, la necesidad de una planta de energía nuclear (YASU) se ha confirmado en tres clases de buques y embarcaciones:
- en submarinos (la razón es obvia - la necesidad de poderosos aire independiente planta de energía);
- en rompehielos, debido a su largo trabajo en el modo de máxima potencia. La utilización de la capacidad instalada para los rompehielos modernos que funcionan con energía nuclear es 0,6 ... 0,65 - El doble de alta que la de cualquier nave de combate naval. Los rompehielos literalmente se "rompen" en el hielo, mientras que no pueden abandonar la pista para reponer los suministros de combustible;
- en supercarriers, donde el tamaño y la potencia monstruosos hacen que no sea rentable utilizar SU convencional. Sin embargo, los diseñadores británicos han refutado recientemente esta afirmación: en un nuevo portaaviones, se dio preferencia a las turbinas de gas. Al mismo tiempo, se planeó que la reina Isabel (miles de toneladas 60) estuviera equipada con un sistema extremadamente intensivo de energía: una catapulta electromagnética de EMAPS.
La necesidad de equipar naves YSU de otras clases parece dudosa. A principios del siglo XXI. Prácticamente no existen naves de superficie nuclear de clase crucero / destructor en el mundo. Además, no hay planes en el extranjero para crear tales barcos. Los estadounidenses cancelaron todos sus cruceros de propulsión nuclear tan pronto como en la mitad de los 90-s, con la frase "costos operativos injustificadamente altos, sin ventajas específicas".
La única excepción es el crucero ruso de propulsión nuclear pesado Pedro el Grande (considerado al mismo tiempo el mayor y más caro barco que no transporta aeronaves en el mundo) y su homólogo, el almirante Nakhimov TARKR (anteriormente el crucero Kalinin, lanzó tres hace décadas).
Parecería que todo es obvio: un destructor atómico prometedor para la Armada rusa parece un completo anacronismo. Pero el problema es mucho más profundo de lo que parece a primera vista.
Los argumentos "contra" y "para"
El argumento de los opositores de la construcción de destructores nucleares se basa en cinco "postulados" presentados en el informe de la gestión operativa de la sede de la Marina de los EE. UU. En 1961:
1. El factor de aumentar el rango de crucero a velocidades máximas para barcos de superficie no es decisivo. En otras palabras, los navegantes navales no necesitan cruzar los mares y océanos en el centro de 30.
El patrullaje, el control de las comunicaciones marítimas, la búsqueda de submarinos, la escolta de convoyes, las operaciones humanitarias y militares en la zona costera, todo esto requiere velocidades mucho más bajas. Las condiciones climáticas y las condiciones hidrográficas a menudo impiden el movimiento en pleno apogeo. Finalmente, vale la pena pensar en la seguridad de los mecanismos de recursos: el jefe Orlan (Kirov, él es el almirante Ushakov) finalmente “mató” a su central eléctrica durante la marcha al lugar de la muerte de los Komsomolets. ¡Cuatro días a toda velocidad!
2. El mayor costo de un barco con YASU. En el momento en que se redactó el informe, se sabía que la construcción de un crucero nuclear se obtiene en 1,3; 1,5 es tan costoso como construir un barco con un sistema de propulsión convencional similar en su composición. La comparación de los costos operativos no fue posible, debido a la falta de experiencia en la operación de buques de propulsión nuclear en esos años.
Actualmente este artículo todavía plantea la mayoría de las preguntas. El secreto principal es el costo de los ensamblajes de uranio de combustible (incluido su transporte y eliminación). Sin embargo, de acuerdo con cálculos recientes, mientras se mantiene la dinámica actual de los precios del petróleo, el costo del ciclo de vida de 30-año de las naves de superficie de las clases principales será, en promedio, un 19% más alto que el costo del ciclo de sus contrapartes no atómicas. La construcción de un destructor atómico será conveniente solo con un aumento en el precio del petróleo a $ 233 por barril para el año 2040. La existencia de un barco de asalto atómico (del tipo Mistral) solo será beneficiosa si el precio del petróleo aumenta a $ 323 por barril en el año 2040 (basado en 4,7% por año).
El crecimiento del consumo de energía y la instalación de equipos avanzados a bordo de destructores tampoco es una preocupación para los navegantes. Las capacidades de los generadores de barcos existentes son suficientes para alimentar a los súper radares con una potencia máxima de 6 MW. En el caso de sistemas aún más voraces (AMDR, megavatios 10), los diseñadores proponen resolver el problema instalando un generador adicional en uno de los hangares del helicóptero Orly Burk, sin cambios drásticos en el diseño y daños a las capacidades de combate del pequeño destructor.
Detente ¿Y quién dijo que una central nuclear debería tener más poder que una turbina de gas de tamaño similar? Esto será discutido en el siguiente párrafo.
3. A partir del comienzo de 60-x, el peso y las dimensiones de la YSU de la embarcación superaron significativamente a las de los GEM convencionales (con la misma potencia en los ejes de la hélice). El reactor, con sus circuitos de refrigeración y protección biológica, no pesaba más que una caldera de agua o una turbina de gas con un suministro de combustible.
La planta de vapor nuclear (PPI) no es todo. Para convertir la energía del vapor sobrecalentado en la energía cinética de los tornillos giratorios, se requiere el engranaje principal turbo (GTZA). Es una turbina voluminosa con una caja de engranajes, que no es inferior en tamaño a una turbina de gas convencional.
Queda claro por qué los cruceros atómicos de los tiempos de la Guerra Fría resultaron ser cada vez más grandes que sus colegas no nucleares.
Hay muchas razones para creer que esta situación continúa hasta hoy. Los indicadores declarados de prometedoras centrales nucleares de vapor adecuadas para la instalación en barcos (RHYTHM 200, 80 mil hp, masa 2200 toneladas) sugieren ciertas conclusiones: el PPG no pesa menos que un conjunto de turbinas de gas (el LM2500 típico pesa dentro de las toneladas 100, Cada uno de los destructores está equipado con cuatro instalaciones de este tipo) y la reserva de combustible necesaria (promedio para los cruceros y destructores modernos - 1300 ... 1500 toneladas).
Desde el folleto publicitario presentado OKBM les. I. Afrikantov no está claro si esta cifra (2200 toneladas) incluye la masa de turbogeneradores, pero está claro que esta masa no incluye la masa de los motores eléctricos de remo. (nota. RITM 200 PPE fue creado para los rompehielos más nuevos de 22220 Ave. con propulsión eléctrica completa).
Y esto a pesar del hecho de que cualquier rompehielos de propulsión nuclear está necesariamente equipado con una planta de energía de respaldo (motores diesel / calderas), que en caso de un accidente en YASU, se arrastra a la costa a la velocidad mínima. Estos son los requisitos de seguridad estándar.
Sala de máquinas del asalto anfibio "América".
El barco es propulsado por dos turbinas de gas General Electric LM2500.
El barco es propulsado por dos turbinas de gas General Electric LM2500.
4. El cuarto postulado establece que para el mantenimiento de YASU, se necesita un mayor número de asistentes, además, de mayor calificación. Lo que conlleva un aumento adicional en el desplazamiento y el costo de operación del barco.
Quizás esta situación era cierta para el comienzo de la era atómica. flota. Pero ya en los años 70 perdió su significado. Esto se puede ver fácilmente observando el número de tripulaciones de submarinos nucleares (un promedio de 100-150 personas). Para gestionar la enorme "barra" de dos reactores (Proyecto 949A), 130 personas fueron suficientes. ¡El registro es inimitable "Lira" (pr. 705), cuya tripulación estaba compuesta por 32 oficiales y guardiamarinas!
5. La nota más importante. La autonomía de la nave está limitada no solo por el suministro de combustible. Todavía hay autonomía para provisiones, municiones, repuestos y consumibles (lubricantes, etc.). Por ejemplo, el suministro estimado de alimentos a bordo del Peter the Great es solo de 60 días (con un equipo de personas de 635)
No hay problema con el agua dulce, se recibe directamente a bordo en las cantidades necesarias. Pero hay problemas con la fiabilidad de los mecanismos y equipos. Al igual que con la resistencia de la tripulación, los marineros no pueden pasar medio año en alta mar sin bajar a tierra. La gente y la tecnología necesitan descanso.
Finalmente, las discusiones en torno al rango de crucero ilimitado pierden su significado cuando se discuten acciones en un escuadrón. No es posible equipar a YASU con cada porta helicóptero, barredero o fragata: el destructor atómico, de una forma u otra, tendrá que arrastrar a todos, observando cómo otros barcos reponen su combustible con la ayuda del KSS y los petroleros navales.
Los defensores del uso de YASU, por el contrario, argumentan que cualquier alegato de autonomía sobre las reservas de provisiones es una provocación barata. Los mayores problemas siempre entregan combustible. Miles de toneladas de combustible! Todo lo demás, alimentos, repuestos, tiene un tamaño relativamente compacto. Se pueden entregar al barco de forma fácil y rápida o se pueden almacenar con anticipación en los compartimentos (cuando se sabe que se planea un viaje a plena autonomía).
Destructor británico HMS Daring.
Hoy en día es el destructor más avanzado del mundo.
Hoy en día es el destructor más avanzado del mundo.
Los opositores de la energía nuclear tienen sus propios argumentos serios. Lo mejor de las GEM modernas, basadas en un esquema de propulsión eléctrica completa (FEP) y utilizando una combinación de propulsión económica y turbinas de gas de poscombustión (CODLOG), demuestran una eficiencia y economía impresionantes. El modesto destructor "Daring" puede superar las millas náuticas (desde Murmansk a Río de Janeiro) en una estación de servicio hasta 7000.
Cuando se opera en áreas marinas remotas, la autonomía de un barco de este tipo casi no es diferente de la autonomía de un barco atómico. Una velocidad de crucero más baja que una nave nuclear no es crítica en la era de los radares, aviación y cohete armas. Además, como se indicó anteriormente, el rompehielos no puede moverse continuamente a la velocidad de los nodos 30 +; de lo contrario, necesitará una revisión anual con el reemplazo completo de la central eléctrica.
¡Al mismo tiempo, un petrolero naval (barco de suministro integrado) puede llenar de cinco a diez de esos destructores en un solo viaje!
Los destructores "Guangzhou" (Ave. 052B, tabla No. 168) y "Haikou" (Ave. 052C, tabla. No. 171) toman combustible del KC "Qiandaohu" (tabla. No. 887)
De los otros argumentos presentados por los opositores de la construcción de buques de superficie nuclear, cabe señalar las dudas sobre la alta supervivencia del destructor nuclear y su seguridad en caso de recibir daños de combate. Después de todo, una turbina de gas dañada es una pila ordinaria de metal. El núcleo dañado del reactor es un emisor mortal capaz de matar a todos aquellos que lograron sobrevivir al ataque del enemigo.
Los hechos muestran que los temores acerca de las consecuencias del daño al reactor son muy exagerados. Basta recordar la muerte del submarino "Kursk". La terrible explosión que destruyó varios compartimentos no causó una catástrofe de radiación. Ambos reactores se apagaron automáticamente y se instalaron de manera segura durante todo un año a una profundidad superior a los medidores 100.
Bendita memoria a los caídos
Vale la pena agregar que, además de la reserva local del compartimiento del reactor, la carcasa del propio reactor está hecha de una poderosa matriz de metal con un espesor de decímetro. Ninguno de los RCC modernos no puede perturbar la zona activa del reactor.
La capacidad de supervivencia de un buque de propulsión atómica no es muy diferente de la capacidad de supervivencia de los destructores convencionales. La fuerza de combate de un barco con YASU puede ser incluso mayor, debido a la ausencia de miles de toneladas de combustible a bordo. Al mismo tiempo, su muerte puede causar consecuencias irreparables para los demás. Este riesgo siempre debe considerarse al enviar un rompehielos de propulsión nuclear a la guerra. Cualquier emergencia a bordo, incendio o conexión a tierra se convertirá en un incidente global (como ocurre con el submarino).
La atención pública poco saludable a los buques nucleares, alimentada por ecologistas deshonestos, crea grandes problemas para el desarrollo de los sistemas de armas nucleares a bordo. Y si es poco probable que la prohibición de acercarse a la costa de Nueva Zelanda tenga alguna importancia para la flota nacional, entonces una prohibición internacional de la entrada de barcos nucleares en el Mar Negro puede causar muchos problemas y problemas a la Armada rusa. Basar los destructores en Sebastopol sería imposible. Además, surgirán problemas durante el paso de los canales de Suez y Panamá. Los propietarios de estructuras hidráulicas no perderán la oportunidad y, además del largo papeleo, impondrán un triple tributo a los navegantes.
¿Por qué Rusia tiene un destructor atómico?
Desde el punto de vista técnico, los destructores nucleares no tendrán ninguna ventaja o desventaja importante con respecto a los buques con GEM convencionales (turbina de gas o tipo combinado).
Una mayor velocidad de crucero, una autonomía ilimitada (en teoría) para las reservas de combustible y no hay necesidad de repostar combustible durante toda la campaña de combate ... Lamentablemente, todas estas ventajas difícilmente se pueden realizar en la práctica durante los servicios de combate reales de la Armada. Y porque no son de particular interés para la flota. De lo contrario, el GEM nuclear y el convencional tienen aproximadamente el mismo peso y dimensiones, y proporcionan la misma potencia en los ejes de la hélice. El peligro de accidentes de radiación puede ser desatendido: como lo demuestra la experiencia de operar la flota de rompehielos nacional, la probabilidad de tal evento es cercana a cero.
La única desventaja del JSU a bordo es su mayor costo. Al menos, esto está indicado por los datos de informes abiertos de la Marina de los Estados Unidos y la ausencia de destructores atómicos en la composición de las flotas extranjeras.
Otro inconveniente de los barcos con YSU está relacionado con la posición geográfica de Rusia: la flota del Mar Negro permanece sin destructores.
Al mismo tiempo, el uso de YASU en los barcos rusos tiene una serie de requisitos previos importantes. Como saben, las centrales eléctricas siempre han sido un punto débil de los buques nacionales. Los destructores de 956 Ave., que se congelaron en los muelles, con la planta de energía de turbina de turbina "muerta" se convirtieron en una charla de la ciudad, así como en los cruceros por el océano del avión Almirante Kuznetsov que llevaba el crucero (en caso de otra avería de la planta de energía). Los expertos expresan sus afirmaciones sobre el esquema demasiado complicado y confuso de la planta de energía de turbinas de gas de los cruceros de misiles de tipo Atlant (Av. 1164), con un circuito de recuperación de calor y turbinas de vapor auxiliares. Los fotógrafos observadores entusiasman al público con fotografías de corbetas rusas de 20380 Ave, que emiten gorras de humo espeso. Como si no fuéramos los barcos más nuevos, basados en tecnología "sigilosa", y en un barco de vapor en el río Mississippi.
Y en el contexto de esta desgracia, innumerables giras mundiales del crucero de propulsión nuclear Pedro el Grande, que se usa sin detenerse en todo el mundo. Maniobras en el Atlántico, el Mediterráneo, Tartus, y ahora la masa del crucero, acompañada por rompehielos, se pierde en la niebla en el área de las Islas Novosibirsk. Los rompehielos atómicos rusos demuestran no menos confiabilidad y eficiencia (sin embargo, la palabra "ruso" aquí es superflua, ni un solo país en el mundo, excepto la Federación Rusa, tiene rompehielos atómicos). 30 Julio 2013, el rompehielos nuclear "50 años de Victoria", por centésima vez, llegó al Polo Norte. Impresionante?
Resulta que los rusos han aprendido algo. Si tenemos una experiencia tan exitosa en el desarrollo y operación de YSU a bordo, ¿por qué no usarla al crear buques de guerra prometedores? Sí, obviamente, tal nave resultará más cara que su contraparte no nuclear. Pero, de hecho, simplemente no tenemos alternativa a YASU.
Además, no olvide que, a diferencia de la flota estadounidense, tenemos un concepto completamente diferente del desarrollo de la Armada.
Los Yankees se basaron en la construcción masiva de destructores, con el uso de la estandarización completa y la unificación de sus componentes y mecanismos (lo que, sin embargo, no ayudó mucho, los barcos aún resultaron ser monstruosamente complejos y costosos).
Nuestro componente de superficie, debido a las diferentes características nacionales, se verá diferente: un par de grandes destructores de ataque, similares en tamaño al destructor estadounidense experimental Zamvolt, rodeado de fragatas masivas y más baratas. Los destructores rusos serán una "pieza" costosa, y es poco probable que el uso de YASU tenga un impacto significativo en el costo de operar estos monstruos. ¿Destructor nuclear o destructor con un GEM convencional? En mi opinión, cada una de estas opciones en nuestro caso es ganar-ganar. Lo principal es que USC y el Ministerio de Defensa se moverían rápidamente de las palabras a los hechos y comenzarían a construir nuevas naves de clase destructora rusa.
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