¿Pecados de cruceros nucleares, o por qué un reactor en un prometedor destructor ruso?

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¿Pecados de cruceros nucleares, o por qué un reactor en un prometedor destructor ruso?
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Anonim
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Cuando llegó el momento de despedirse, ni una sola lágrima cayó por las mejillas de los marineros. El crucero "Texas" fue arrojado a un vertedero sin arrepentimiento, a pesar de sus jóvenes 15 años y un cuarto de siglo de recurso restante.

11 mil toneladas de estructuras de acero, misiles de crucero Tomahawk y planes para una mayor modernización con la instalación del sistema Aegis, todo fue en vano. ¿Qué mató al crucero Texas? ¿Por qué el barco prácticamente nuevo fue cortado en clavos sin piedad?

A primera vista, la razón del desmantelamiento prematuro de "Texas", así como sus tres formidables hermanas-espinas: "Virginia", "Mississippi" y "Arkansas" fue el final de la Guerra Fría. ¡Pero después de todo, muchos de sus pares permanecieron en las filas! - los mismos destructores "Spruence" pasaron bajo la bandera de barras y estrellas durante otros 10 años o más. Las fragatas "Oliver H. Perry" no tenían menos longevidad: la mitad de ellas todavía están en la Marina de los EE. UU., Otras fueron transferidas a los aliados: Turquía, Polonia, Egipto, Pakistán, donde fueron recibidos con entusiasmo por los marineros locales.

¿Paradoja? Improbable. Los Yankees descartaron principalmente las muestras de equipo más ineficaces, costosas y difíciles de operar.

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15 años no es una edad para un acorazado. A modo de comparación, la edad promedio de los cruceros URO de clase Ticonderoga estadounidenses modernos es de 20 … 25 años y, según los planes de la Marina de los EE. UU., Permanecerán en servicio hasta mediados de la próxima década. Higo. - crucero de misiles de propulsión nuclear "Arkansas"

El crucero "Texas" dejó caer su "corazón caliente" - la unidad infernal D2G, dentro de la cual los conjuntos de uranio ardían con fuego invisible, liberando 150 megajulios de calor por segundo.

La planta de energía nuclear (YSU) dotó al barco de fantásticas capacidades de combate (rango de crucero ilimitado, alta velocidad de crucero) sin tener en cuenta las reservas de combustible a bordo. Además, el YSU aseguró la estanqueidad de la superestructura, debido a la falta de chimeneas desarrolladas y tomas de aire, un factor importante en el caso del uso de armas de destrucción masiva por parte del enemigo. De acuerdo, hay muchas ventajas.

Por desgracia, detrás de la hermosa historia de "siete vueltas al mundo sin entrar en el puerto" se escondían varias verdades contundentes:

1. La autonomía del barco no está limitada únicamente por las reservas de combustible. Alimentos, fluidos técnicos, reparaciones: cada vez que tenga que reunirse con un barco de suministro integrado o hacer una llamada a la base naval / PMTO más cercana. Sin mencionar una condición tan simple y obvia como la resistencia de la tripulación: el equipo y las personas necesitan descansar.

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2. Un viaje alrededor del mundo a una velocidad máxima de 30 nudos no es más que una hermosa fantasía. Los barcos raramente viajan solos: fragatas, barcos de desembarco (lanchas de desembarco grandes, "Mistral" - máx. 15..18 nudos), barcos de suministro, remolcadores oceánicos y complejos de salvamento marino, dragaminas, barcos de la marina mercante escoltados: el servicio de combate de la Armada puede incluir una variedad de tareas.

Cuando opera como parte de un escuadrón, un crucero nuclear pierde todas sus ventajas: no es posible instalar un sistema de control nuclear en cada Mistral, fragata o barco mercante.

3. Una planta de energía nuclear, junto con sus circuitos de refrigeración y cientos de toneladas de blindaje biológico, ocupa mucho más espacio que la sala de máquinas de un crucero convencional, incluso teniendo en cuenta el stock necesario de miles de toneladas de fuel oil o un encendedor fracciones de aceite.

Sin embargo, no será posible abandonar por completo la central eléctrica convencional en favor de la central nuclear: de acuerdo con las normas de seguridad aceptadas, en todos los buques de propulsión nuclear se instalan generadores diésel de emergencia y existen reservas de combustible.

Este es el tipo de ahorro.

En números, esto literalmente significa lo siguiente:

La planta de energía del moderno destructor Aegis "Orly Burke" es una combinación de cuatro turbinas de gas General Electric LM2500 (una famosa unidad utilizada en barcos navales en 24 países del mundo), así como tres generadores diesel de reserva. La potencia total es de unos 100 mil CV.

La masa de la turbina LM2500 es de casi 100 toneladas. Cuatro turbinas: 400 toneladas.

El suministro de combustible a bordo del "Burk" es de 1.300 toneladas de queroseno JP-5 (que proporciona un alcance de crucero de 4.400 millas a una velocidad de 20 nudos).

Usted pregunta por qué el autor descuidó tan hábilmente las masas de las camas, las bombas, los circuitos de aislamiento térmico y los equipos auxiliares de la sala de máquinas. La respuesta es simple: en este caso, ya no importa.

Después de todo, un desarrollo prometedor de la Oficina de Diseño de Afrikantov: el reactor nuclear "compacto" RITM-200 para el rompehielos nuclear LK-60Ya en construcción tiene una masa de 2200 toneladas (una combinación de dos reactores). La potencia de los ejes del rompehielos es de 80 mil CV.

¡2.200 toneladas! Y esto sin tener en cuenta la protección biológica del compartimento del reactor, así como de los dos generadores de turbinas principales, su alimentación, condensado, bombas de circulación, mecanismos auxiliares y motores de hélice.

No, no hay quejas sobre el rompehielos aquí. Un rompehielos atómico es una máquina maravillosa en todos los aspectos, en latitudes polares no se puede prescindir de una central nuclear. ¡Pero todo debería tener su momento y lugar!

Instalar una planta de energía de este tipo en un prometedor destructor ruso es una decisión dudosa por decir lo menos.

De hecho, el estadounidense Burke no es el mejor ejemplo aquí. Los modelos más modernos, por ejemplo, los destructores británicos Tipo 45 con una combinación exitosa de generadores diésel, motores de turbina de gas y propulsión eléctrica completa, demuestran resultados aún más impresionantes: con una reserva de combustible similar, ¡pueden viajar hasta 7000 millas náuticas! (de Murmansk a Río de Janeiro, ¿cuánto más?)

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Crucero nuclear "Texas" y crucero "Ticonderoga"

En cuanto al crucero "Texas" mencionado al principio del artículo, se desarrolló una situación similar con él. Con una composición similar de armas, era al menos 1.500 toneladas más grande que un crucero no nuclear de la clase Ticonderoga. Al mismo tiempo, era más lento que "Tiki" por un par de nudos.

4. El funcionamiento de un barco con YSU, en igualdad de condiciones, resulta más caro que el funcionamiento de un barco con una central eléctrica convencional. Se sabe que los costos operativos anuales de "Texas" y sus hermanas-espinas superaron a los de "Ticonderoog" en $ 12 millones (una cantidad sólida, especialmente para los estándares de hace 20 años).

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5. YSU empeora la capacidad de supervivencia del barco. Una turbina de gas averiada se puede apagar. Pero, ¿qué pasa con el circuito dañado o (¡oh, horror!) ¿El núcleo del reactor? Es por eso que la puesta a tierra o el daño de combate a un barco con YSU es un evento global.

6. La presencia de un sistema de control nuclear a bordo del buque complica sus visitas a puertos extranjeros y complica el paso de los canales de Suez y Panamá. Medidas especiales de seguridad, control de radiación, aprobaciones y permisos.

Por ejemplo, fue una sorpresa desagradable para los estadounidenses cuando a sus barcos de propulsión nuclear se les prohibió acercarse a las costas de Nueva Zelanda. La intimidación por la "amenaza comunista" no condujo a nada: los neozelandeses solo se rieron del Pentágono y aconsejaron a los yanquis que estudiaran el mundo más de cerca.

Difícil, costoso, ineficaz

Esta considerable lista de pecados se convirtió en el motivo de la cancelación de los 9 cruceros de propulsión nuclear de la Marina de los Estados Unidos, incluidos cuatro "Virginias" relativamente nuevos. Los Yankees se deshicieron de estos barcos en la primera oportunidad y nunca se arrepintieron de su decisión.

A partir de ahora, el extranjero no se haga ilusiones sobre los barcos de propulsión nuclear: todos los proyectos posteriores de buques de guerra de superficie son los destructores Orly Burke, que formarán la base de las fuerzas destructoras de la Armada de los EE. UU. Hasta la década de 2050 o los tres prometedores destructores Zamvolt. todos ellos están equipados con planta de energía convencional, no nuclear.

Las plantas de energía nuclear son inferiores en términos de costo / eficiencia (un concepto amplio que incluye todos los factores anteriores) incluso hace medio siglo. En cuanto a los desarrollos modernos en el campo de las centrales eléctricas navales, el uso de esquemas prometedores FEP o CODLOG (propulsión eléctrica completa con una combinación de generadores de turbina de gas de alta velocidad y generadores diésel de crucero altamente eficientes) permite lograr un rendimiento aún mejor. Al realizar el servicio de combate en áreas remotas del Océano Mundial, dichos barcos prácticamente no son inferiores en autonomía a los barcos con plantas de energía nuclear (con un costo incomparable de una planta de energía nuclear y una planta de energía convencional del tipo CODLOG).

Por supuesto, YSU no es "el diablo en la carne". Un reactor nuclear tiene dos ventajas clave:

1. Concentración colosal de energía en varillas de uranio.

2. Liberación de energía sin participación de oxígeno.

En base a estas condiciones, es necesario buscar el campo de aplicación correcto para los sistemas nucleares de a bordo.

Todas las respuestas se conocen desde mediados del siglo pasado:

La posibilidad de obtener energía sin oxígeno fue apreciada en su verdadero valor en la flota de submarinos: están listos para dar cualquier dinero allí, solo para permanecer bajo el agua por más tiempo, mientras mantienen la carrera de 20 nudos.

Con respecto a la alta concentración de energía, este factor adquiere valor solo en condiciones de alto consumo energético y la necesidad de un funcionamiento a largo plazo a máxima potencia. ¿Dónde están presentes estas condiciones? ¿Quién lucha contra los elementos día y noche, abriéndose paso a través del hielo polar? La respuesta es obvia: un rompehielos.

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Otro gran consumidor de energía es un portaaviones, o mejor dicho, catapultas instaladas en su cubierta. En este caso, una YSU poderosa y productiva justifica su propósito.

Continuando con el pensamiento, se pueden recordar barcos especializados, por ejemplo, el avión de reconocimiento atómico "Ural" (barco de comunicaciones, proyecto 1941). La abundancia de radares y electrónicos hambrientos de energía, así como la necesidad de una estadía prolongada en el medio del océano (el Ural estaba destinado a monitorear el alcance de los misiles estadounidenses en el atolón de Kwajalein); en este caso, la elección de YSU como la principal planta de energía del barco fue una decisión bastante lógica y justificada.

Probablemente eso es todo.

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Buque de propulsión nuclear de carga y pasajeros "Savannah"

El resto de los intentos de instalar YSU en buques de guerra de superficie y barcos de la flota mercante se vieron coronados por el fracaso. El buque comercial estadounidense de propulsión nuclear "Savannah", el transportador de mineral de propulsión nuclear alemán "Otto Gahn", el buque japonés de carga y pasajeros de propulsión nuclear "Mutsu" - todos los proyectos resultaron no rentables. Después de 10 años de operación, los Yankees pusieron en espera su rompehielos de propulsión nuclear, los alemanes y japoneses desmantelaron el YSU, reemplazándolo por un motor diesel convencional. Como dicen, las palabras son superfluas.

Finalmente, el desmantelamiento prematuro de los cruceros de propulsión nuclear estadounidenses y la ausencia de nuevos proyectos en esta área en el extranjero, todo esto indica claramente la inutilidad de usar sistemas de energía nuclear en buques de guerra modernos de las clases "crucero" y "destructor".

¿Una carrera de rastrillo?

El renovado interés en el problema de los sistemas de control nuclear en los buques de guerra de superficie no es más que un intento de comprender la reciente declaración sobre el progreso del diseño de un prometedor destructor doméstico:

“El diseño del nuevo destructor se realiza en dos versiones: con central convencional y con central nuclear. Esta nave tendrá capacidades más versátiles y una mayor potencia de fuego. Podrá operar en la zona del mar lejano tanto individualmente como como parte de las agrupaciones navales"

- representante del servicio de prensa del Ministerio de Defensa de Rusia para la Armada (Marina) Igor Drygalo, 11 de septiembre de 2013

No sé qué pasa con la conexión entre la planta de energía nuclear y la potencia de fuego del destructor, pero la conexión entre el YSU, el tamaño y el costo del barco se puede rastrear con bastante claridad: un barco de este tipo saldrá más grande, más grande. costoso y, como resultado, su construcción llevará más tiempo, en ese momento, ya que la Armada necesita saturarse urgentemente con barcos de combate de superficie de la zona oceánica.

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Proyecto no realizado del gran buque antisubmarino de propulsión nuclear pr. 1199 "Anchar"

Ya se ha dicho mucho hoy que el YSU tiene poco efecto en el aumento de la potencia de combate de la nave (o más bien al contrario). En cuanto al costo de operar un monstruo de este tipo, todo también es extremadamente obvio aquí: repostar con combustible de barco ordinario (queroseno, aceite solar (sin mencionar el fuelóleo de caldera)) será MUCHO más barato que una "máquina de movimiento perpetuo" en la forma de un reactor nuclear.

Permítanme citar los datos del informe para el Congreso de los EE. UU. (Naves de superficie con propulsión nuclear de la Marina: antecedentes, problemas y opciones para el Congreso, 2010): los Yankees admitieron honestamente que equipar un buque de guerra de superficie YSU automáticamente aumentará el costo de su ciclo de vida en 600-800 millones de dólares, en comparación con su contraparte no atómica.

Es fácil verificar esto comparando el "kilometraje" promedio de un destructor durante toda su vida útil (generalmente no más de doscientas o trescientas mil millas) con el consumo de combustible (toneladas / 1 milla) y el costo de 1 tonelada de combustible.. Y luego compare la cantidad resultante con el costo de recarga del reactor (teniendo en cuenta la eliminación del combustible nuclear gastado). A modo de comparación: recargar un submarino nuclear multipropósito puede costar hasta 200 millones de dólares a la vez, mientras que el costo de recargar los reactores del portaaviones "Nimitz" fue de 510 millones de dólares a precios de 2007.

Los últimos años de la vida de la nave nuclear serán de no poca importancia: en lugar del hundimiento banal en forma de un objetivo o un corte limpio en metal, se requerirá la eliminación compleja y costosa de las ruinas radiactivas.

La construcción de un destructor nuclear podría tener sentido solo en un caso: la ausencia de las tecnologías necesarias en Rusia para la creación de instalaciones de turbinas de gas en alta mar.

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M90FR

Por desgracia, este no es el caso en absoluto; por ejemplo, NPO Saturn (Rybinsk), con la participación de SE NPKG Zorya-Mashproekt (Ucrania), ha desarrollado una muestra lista para usar de un prometedor GTE M90FR a bordo, un análogo cercano del Turbina americana LM2500.

En cuanto a los generadores diésel de barco fiables y eficientes, el líder mundial, la empresa finlandesa Wärtsilä, está siempre al servicio de la que incluso los arrogantes británicos han recurrido al crear su destructor Tipo 45.

Todos los problemas tienen una buena solución: habría deseo y perseverancia.

Pero en condiciones en las que la Armada rusa está experimentando una aguda escasez de barcos en la zona oceánica, soñar con superdestructores nucleares no es, al menos, serio. La Armada necesita urgentemente "fuerzas frescas" - talones (o mejor - una docena) de destructores universales "tipo Burke" con un desplazamiento total de 8-10 mil toneladas, y no un par de monstruos atómicos, cuya construcción debería completarse antes de 203 … el año.

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El modesto héroe del mar es el petrolero Ivan Bubnov (proyecto 1559-B).

Una serie de seis petroleros, el proyecto 1559-V, se construyó en la década de 1970 para la Armada de la URSS; fue gracias a ellos que la flota pudo operar a cualquier distancia de sus costas nativas.

Los petroleros del proyecto están equipados con un dispositivo para transferir carga en el mar en movimiento por el método transversal, lo que permite realizar operaciones de carga en caso de olas marinas importantes. Una amplia gama de mercancías transportadas (fueloil - 8250 toneladas, combustible diesel - 2050 toneladas, combustible para aviones - 1000 toneladas, agua potable - 1000 toneladas, agua de caldera 450 toneladas, aceite lubricante (4 grados) - 250 toneladas, carga seca y alimentos 220 toneladas cada uno) permite clasificar los buques tanque de este proyecto como buques de suministro integrados.

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Y estos son los Yankees

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