Flota diésel. La Armada debe aprender a ordenar barcos económicos pero eficientes

Flota diésel. La Armada debe aprender a ordenar barcos económicos pero eficientes
Flota diésel. La Armada debe aprender a ordenar barcos económicos pero eficientes

Video: Flota diésel. La Armada debe aprender a ordenar barcos económicos pero eficientes

Video: Flota diésel. La Armada debe aprender a ordenar barcos económicos pero eficientes
Video: Acontece que no es poco | La abdicación del zar Nicolás II 2024, Mayo
Anonim
Imagen
Imagen

La Unión Soviética fue el primer país del mundo en comenzar la producción en serie de buques de guerra con centrales eléctricas principales de turbinas de gas: BOD (ahora clasificado como TFR en la Armada rusa y como destructores en la Armada de la India) del Proyecto 61, el famoso "canto fragatas ". Este evento marcó una revolución en la creación de centrales navales. La central eléctrica principal de la turbina de gas tenía tantas ventajas sobre la turbina de vapor que se convirtió en el estándar en el diseño de buques de guerra durante muchos años. A medida que las turbinas de gas embarcadas se volvieron cada vez más sofisticadas y potentes, se instalaron en barcos de superficie cada vez más grandes. En la actualidad, se instalan centrales eléctricas de turbinas de gas en barcos como el UDC clase América, cuyo desplazamiento supera las 40 mil toneladas, y portaaviones del mismo desplazamiento, proyecto 71000E Vikrant, de construcción india.

Desafortunadamente, no pudieron mantener el campeonato en la URSS. Si los estadounidenses a finales de los sesenta llegaban a una sola familia de turbinas unificadas basadas en la General Electric LM2500 GTE, entonces en la URSS continuaron diseñando diferentes turbinas para el poscombustión y el progreso económico, y de proyecto en proyecto podría haber diferentes GTE para los mismos fines.

Peor aún, si los estadounidenses en todos los barcos nuevos, excepto en las plantas de energía de turbinas de gas más grandes instaladas (excepto el UDC), entonces se construyó una serie de destructores de turbinas de vapor del Proyecto 956 en la URSS.

La URSS actuó de manera extremadamente irracional, como si los líderes responsables de la política técnica de la Armada no tuvieran una estrategia clara, o no tuvieran ningún poder. Naturalmente, esto dio lugar a gastos innecesarios, innecesarios, que paralizaron gravemente la economía soviética, que era débil en comparación con la estadounidense. Como han demostrado los años siguientes, este enfoque, desafortunadamente, resultó ser la norma, no una anomalía.

La búsqueda de sistemas técnicamente complejos, que ha sido el "flagelo" de la Armada desde la época de D. F. Ustinov, no se ha vuelto obsoleto hasta el día de hoy, y aún continúa dominando las mentes de los jefes navales y "comandantes" de la industria. Por desgracia, en las condiciones de una economía que apenas crece, este enfoque no funciona.

Funciona de forma muy diferente.

Aproximadamente después de principios de los años 80 del siglo XX, se produjeron dos revoluciones sucesivas en la creación de la central en las flotas occidentales. Es cierto que no eran tanto tecnológicos como de ingeniería. Los fabricantes extranjeros de motores diesel llevaron sus productos a tal nivel de densidad de potencia, eficiencia de combustible y confiabilidad que fue posible crear buques de guerra bastante grandes con plantas de energía totalmente diesel.

Inicialmente, se trataba de varios motores diesel, juntos, a través de una caja de cambios que operaba en una línea de eje. En Occidente, este esquema se llamó CODAD - Coworking diesel y diesel. Con este esquema, se utilizaron uno o dos motores diesel para conducir en modo económico, y se conectó el segundo motor diesel (o un par) cuando fue necesario para alcanzar altas velocidades cercanas al máximo.

Debo decir que técnicamente no había nada nuevo en este esquema: los barcos diesel lucharon con bastante éxito durante la Segunda Guerra Mundial. El enfoque era nuevo: ahora los motores diésel se instalaron masivamente en buques de guerra bastante grandes, en aquellos que anteriormente habrían estado necesariamente equipados con turbinas, y al mismo tiempo podrían proporcionar tanto una buena velocidad como un nivel aceptable de comodidad para la tripulación, mientras que significativamente reduciendo el costo de construcción y operación de barcos. De hecho, en los viejos tiempos, los motores diesel se instalaban en algunos pequeños buques de guerra y botes o, como excepción, en German Deutschlands, pero esto era una excepción a todas las reglas y, desde el punto de vista de la habitabilidad de la tripulación, fue una mala excepción.

Las centrales eléctricas combinadas, formadas por motores diésel para un funcionamiento económico y una turbina de gas para alta velocidad (CODAG - Coworking diésel y gas), también se han convertido en un fenómeno de masas.

La segunda revolución, que se produjo mucho más tarde, fue la aparición de centrales eléctricas integradas suficientemente potentes y compactas, en las que tanto los generadores diésel como las turbinas generan electricidad para los motores eléctricos de propulsión, y estos últimos impulsan el barco. Entonces, en el nuevo destructor Tipo 45 de la Armada británica, se trata de una instalación diésel-eléctrica que se utiliza como sistema que asegura el progreso económico. Se utilizan turbinas de gas con generadores para alcanzar el modo de movimiento de alta velocidad, y la potencia máxima de los dos motores eléctricos en funcionamiento es de 20 megavatios cada uno. Este es un sistema innovador y, aparentemente, el futuro pertenece a tales centrales eléctricas, ya que no tienen requisitos estrictos para la ubicación de los motores en relación con las líneas del eje: los generadores diesel y los generadores de turbina se pueden instalar en cualquier lugar adecuado.

Cuando, a principios de la década de 2000, se empezó a asignar dinero en Rusia para la construcción de buques de guerra, parecía que la tendencia global continuaría aquí. Motores diésel, motores diésel con turbinas, luego, quizás, propulsión eléctrica, para los que ha habido y hay desarrollos bastante buenos. La corbeta del proyecto 20380 recibió dos unidades diesel-diesel DDA 12000 (CODOD), consistente en dos motores diesel de la planta de Kolomna de 6000 hp cada uno. cada uno trabajando en una caja de cambios común.

Flota diésel. La Armada debe aprender a ordenar barcos económicos pero eficientes
Flota diésel. La Armada debe aprender a ordenar barcos económicos pero eficientes

La fragata del proyecto 22350 recibió dos turbinas diesel-gas de una turbina de gas y un motor diesel.

Se conocen más eventos: habiendo recibido el dinero, la Marina no pudo dominarlo. Primero, hubo serios retrasos en la entrega de la fragata líder 22350, las corbetas 20380 se completaron en un tiempo inimaginablemente largo, con ajustes constantes al proyecto, la "inclinación" de Serdyukov comenzó en la compra de componentes importados, Maidan-2014, sanciones por Crimea, una caída en los precios del petróleo, que, como de costumbre, de repente se abrió a toda la crisis de la producción de motores y engranajes en PJSC "Zvezda" en San Petersburgo, etc. Afortunadamente, la flota logró recibir de Ucrania tres centrales eléctricas para fragatas del Proyecto 11356, que "cubrían" la Flota del Mar Negro …

La nueva realidad, en la que se encontraba la Armada y la industria naval, empujó a la industria nacional a comenzar a desarrollar y producir sus propias turbinas de gas, y a desplegar (lamentablemente, hasta ahora sin éxito) la producción de cajas de cambios en las instalaciones de PJSC "Zvezda. ". Desafortunadamente, estas fueron las últimas decisiones sensatas en términos de proporcionar plantas de energía a los barcos.

Parecería que, habiendo gastado motores diesel de la planta de Kolomna, y muchos ejemplos extranjeros de barcos completamente diesel completamente exitosos, es posible por un tiempo "cerrar el problema" con la planta de energía, de todas las formas posibles forzando el producción de unidades DDA 12000, aunque con retrasos reductores, y "reconstrucción" de la arquitectura de los barcos a su alrededor. Más tarde, en el futuro, cuando las turbinas domésticas y las cajas de engranajes para ellos estén listas para la producción, podrían usarse en buques de guerra grandes y costosos, que, en la realidad económica de la Federación de Rusia, no pueden ser mucho, pero enormes patrulleras, corbetas., ligero para equipar fragatas con motores diesel. Además, grandes volúmenes de sus compras garantizarían que el fabricante, Kolomensky Zavod, no solo tuviera un interés teórico en crear nuevos motores diésel y mejorar los antiguos, sino también una oportunidad real para hacerlo. Todo, sin embargo, resultó diferente.

Entonces comienza la parte oscura de la historia.

Encontrarse en una situación en la que las interrupciones en las cadenas tecnológicas (terminación de suministros desde Ucrania, prohibición del suministro de motores diesel MTU importados a Rusia para corbetas del proyecto 20385 y MRK del proyecto 21361) coincidieron con una crisis económica causada por una caída en Los precios del petróleo, la Armada y el Ministerio de Defensa en su conjunto, en materias relacionadas con la construcción naval y la provisión de naves de centrales eléctricas, continuaron comportándose como si no hubiera problemas alrededor ni con el suministro de equipos ni con el dinero.

En primer lugar, se anunció que se dio por terminada la construcción de una serie de naves del Proyecto 22350 a favor de una nave más potente y de mayor tamaño, que solo se creará en el futuro según el proyecto ahora conocido como 22350M. Por un lado, esto es bueno: tales barcos en batalla pueden hacer mucho más que incluso las fragatas más de alta tecnología, como 22350. Pero por otro lado, aunque ni siquiera hay un proyecto para tal barco, hay solo dibujos aproximados que definitivamente no corresponderán a la realidad. La idea expresada por representantes de la Armada de que el tendido de nuevos barcos puede comenzar en 2020 es demasiado optimista y, aparentemente, profundamente equivocada. Y esto a pesar del hecho de que a costa de super-esfuerzos, fue posible establecer, aunque lenta, ¡pero todavía de alguna manera en funcionamiento la producción de cajas de cambios para estos barcos!

En segundo lugar, se detuvo la construcción de una serie de barcos del Proyecto 20380 y, como resultado, el programa para la producción de motores diesel marinos en Kolomensky Zavod se redujo significativamente. La última de las corbetas se pondrá en servicio alrededor de 2021. En lugar de una corbeta más o menos elaborada del proyecto 20380, se comenzó a trabajar en el barco (no puedo llamarlo corbeta) del proyecto 20386, un barco extremadamente complejo técnicamente, muy caro, débilmente armado y estructuralmente fracasado, construido sobre un concepto completamente ridículo de uso de combate (un barco de la zona cercana al mar, supuestamente capaz de realizar tareas en la distancia "ocasionalmente", sea lo que sea que eso signifique), con una gran cantidad de soluciones técnicas extremadamente arriesgadas, y armas que son inferiores en poder a su predecesora, la corbeta del proyecto 20385, y muy seriamente inferior.

Analizando este proyecto ya se ha realizado, y con más detalle, aquí nos limitaremos a cuestiones relacionadas con su central eléctrica. En el proyecto 20386 se utilizó una central de turbina de gas con propulsión eléctrica parcial. Dos turbinas de gas, que funcionan a través de una caja de cambios en los ejes de la hélice, proporcionan un funcionamiento a alta velocidad, motores eléctricos de propulsión y generadores diésel: progreso económico. Los motores eléctricos móviles funcionan con la misma caja de cambios que las turbinas, lo que determina la característica "parcial". Una instalación de este tipo en sí es varias veces más cara que los cuatro motores diésel Kolomna y cajas de cambios utilizados en las corbetas de los proyectos 20380 y 20385, y el ciclo de vida de una nave de este tipo es varias veces más caro debido al mayor consumo de combustible de las turbinas y más. costosas reparaciones de una planta de energía de este tipo. Pero la Armada no se detuvo ni por estas consideraciones ni por riesgos técnicos (por ejemplo, la caja de cambios del modelo 6RP aún no está lista, una estimación optimista de la fecha de recepción de la primera planta de energía para el barco es 2020. En el mejor de los casos).

Imagen
Imagen

La Armada no se detuvo por el hecho de que Kolomensky Zavod, al ver tal lanzamiento, en el mejor de los casos, continuará tratando la producción de motores para la Armada como algo profundamente secundario, en comparación con la producción de motores para ferrocarriles (en un momento determinado, la flota puede descubrir, que nadie quiere encontrarse con él en nada, ni siquiera por promesas de dinero).

Es más. Las entregas a la flota de varios motores diésel de la familia D49, utilizados tanto en la planta de energía de la corbeta 20380 como en la fragata 22350, acelerarían la creación en la planta de Kolomna de una familia de motores diésel de una generación fundamentalmente nueva: el D500. Y esto abriría perspectivas completamente diferentes para la Armada, porque el diesel de 20 cilindros más potente de la familia tiene una potencia estimada de 10,000 hp. Cuatro de estos motores diésel permiten montar una central eléctrica suficiente para un buque de guerra de alta velocidad con un desplazamiento de 4.000 toneladas, mientras que el ciclo de vida de una instalación de este tipo es mucho más económico que el de cualquier turbina de gas imaginable.

Imagen
Imagen

¿Es esto importante en un entorno en el que la financiación presupuestaria disminuirá continuamente? Una pregunta retórica, ¿no es así?

Hagamos una reserva. La Marina todavía endulzaba la píldora de Kolomna.

En 2014, comenzó el tendido de los llamados barcos patrulla del proyecto 22160. Y estos barcos finalmente recibieron motores diesel Kolomna. Es cierto que la historia con ellos parece extraña y huele mal; por un lado, los barcos resultaron ser claramente inútiles e inutilizables para el uso previsto. Es bastante obvio que cada rublo que se gastó en ellos se desperdició (y esto es, según los expertos, expresado en conversaciones privadas, alrededor de setenta mil millones de rublos en los precios de 2014 por una serie de seis barcos / Sin embargo, estos datos pueden resultar en no ser del todo exacto). Por otro lado, cada barco tiene dos motores (la corbeta 20380 tiene cuatro), lo que hace que el trato también sea menos rentable para Kolomna. De hecho, la Armada se las arregla para que todos sean perdedores, tanto para ella como para el país en su conjunto, y para los proveedores. Zelenodolsk ganó, ¡pero podría pedir algo más útil!

Por ejemplo, en lugar de una 20386 y seis 22160, sería posible pedir cinco corbetas 20380 por aproximadamente el mismo dinero; además, sería suficiente para una pequeña modernización. La flota recibiría cinco naves más o menos útiles en lugar de seis absolutamente inútiles y una grada ocupada, Kolomna recibiría un pedido de veinte motores diesel, no doce, la capacidad de combate de la Armada aumentaría, pero …

En general, la "tendencia" es negativa. No se están construyendo ni encargando nuevos buques de guerra con motores diesel, y no tenemos proyectos puramente de turbinas, y cuándo se desconocerán, con la excepción del buque de desastre del proyecto 20386, cuyos principales méritos fueron el bombeo del presupuesto. mucho dinero y "matando" el programa de construcción de barcos normales y de pleno derecho de la zona cercana al mar. Y lo cual, observamos, todavía es muy posible que no funcione. Los riesgos del proyecto son demasiado grandes.

Para contrastar con nuestra sombría realidad, considere cómo la llegada de motores diesel compactos, potentes y confiables ha impactado la construcción naval mundial. El formato del artículo no prevé el análisis de todo lo que se está construyendo y planificando en el mundo, por lo que nos limitaremos a un par de ejemplos.

A finales de la década de los ochenta del siglo pasado, a los franceses les quedó claro que las tensiones en el mundo disminuirían seriamente en los próximos años. Por lo tanto, para actualizar la Armada francesa, se ordenaron nuevas fragatas, de ajuste limitado para la guerra a gran escala, pero muy adecuadas para tareas en tiempos de paz en las antiguas colonias francesas. Se trata de una serie de fragatas "Lafayette".

Imagen
Imagen

Por un lado, el barco recibió un casco y una superestructura discretos, con una participación récord de soluciones fabricadas con tecnología sigilosa, electrónica de control avanzada y armas modernas electrónicas y radio-técnicas. Por otro lado, en lugar de un sistema de misiles antiaéreos completo, simplemente se le dejó espacio y la planta de energía del barco se hizo en forma de un motor puramente diesel. El proyecto resultó ser exitoso, económico y toda la serie Lafayette construida para Francia todavía está en servicio, Arabia Saudita ordenó y compró tres barcos más, y Singapur y Taiwán construyeron varios análogos para ellos mismos, confiando en tecnologías y componentes franceses..

Estos barcos son una gran solución para situaciones en las que se necesita una presencia naval y el presupuesto es limitado. Tienen armas débiles, pero, como se mencionó, es bastante fácil construir su lista. Por otro lado, incluso si los barcos estuvieran equipados con sistemas de defensa aérea completos, el Cliente aún ahorraría mucho en una planta de energía diesel barata y un menor costo del ciclo de vida del barco. Por supuesto, los motores diésel se utilizaron masivamente en los buques de guerra y otras clases que se construyeron en el mundo en esos años, pero Lafayette es una fragata con un desplazamiento de 3.600 toneladas, un buque de alta mar con excelente navegabilidad, autonomía de 50 días y un rango de crucero de hasta 9.000 millas náuticas.

El ejemplo resultó contagioso.

China, que desde los años sesenta practicaba la construcción de buques de guerra diésel (no por una buena vida, sino por la imposibilidad de producir una central de otro tipo) de un pequeño desplazamiento, hasta 2500 toneladas, a finales de los noventa, inició para crear su "Lafayette", un barco de dimensiones comparables y equipado con los mismos motores diesel que el "progenitor" francés, y una amplia gama de equipos franceses.

A principios de la década de 2000, el barco entró en producción en serie como "Tipo 054". Se construyeron dos barcos. Sin embargo, un poco más tarde, el proyecto mejoró: se fortaleció la defensa aérea, se actualizaron las armas electrónicas, se aumentó significativamente la efectividad del combate y se reemplazaron los motores diesel franceses por otros con licencia con los mismos parámetros. Hoy la fragata "tipo 054A" es el principal barco chino de la zona del mar lejano. Con un desplazamiento de 4000 toneladas, este barco es un "compañero de clase" de nuestro proyecto 11356, construido para la Armada por triplicado. Pero si no podemos construir tales barcos (después de la ruptura con Ucrania, no hay ningún lugar para obtener una planta de energía y el trabajo por nuestra cuenta se ha detenido), entonces los chinos continúan la serie, y hoy estas fragatas están en las filas de los chinos. Marina en la cantidad de 30 unidades (2 unidades 054 y 28 unidades 054A), tres están en construcción y hay un pedido de dos barcos para Pakistán.

Imagen
Imagen

Nuestros programas de construcción naval "no lucen bien" en este contexto. Por supuesto, la fragata Proyecto 22350 es capaz de destruir barcos como el 054A hasta que se quede sin municiones. Pero solo tenemos dos de ellos, dos más en el edificio y eso es todo. Hay rumores de que se encargarán un par de unidades más, pero en general, la Armada tiende a la proyección, prefiriendo las imágenes y el costoso trabajo de desarrollo a los barcos reales. Es bastante obvio que es imposible resolver con cuatro o seis, incluso las naves más perfectas, las mismas tareas que se resuelven con tres docenas de "unos" más simples. La cantidad importa.

¿Qué podrían hacer la Armada, el Ministerio de Defensa y la industria de la construcción naval?

Acepte el concepto formulado en su momento por Elmo Zumwalt. Una flota de un pequeño número de naves ultraeficientes, pero caras y complejas, y una gran cantidad de naves masivas sencillas y baratas. Y si el 22350 y el futuro 22350M tienen pleno derecho a reclamar el lugar del primero de ellos, entonces el segundo debería ser "extras".

Y aquí volvemos a recurrir a los motores diesel.

Actualmente, en Rusia hay personal altamente profesional para el diseño de cascos de barcos, existe una base de pruebas para trabajar las formas del casco en diferentes condiciones. Hay fábricas que pueden construir rápidamente barcos de desplazamiento relativamente pequeño. Hay sistemas y componentes de producción masiva, armas y electrónica. Está la planta de Kolomna, que es capaz de iniciar ahora mismo la construcción de motores diesel, que puede ser la base para la planta de energía de corbetas (y esto ya se ha hecho en varios proyectos) y fragatas.

De hecho, nada nos impide durante varios años crear un par de clases de naves masivas en plantas de energía diesel con muestras en serie de equipos y armas (por ejemplo, una corbeta de la OLP y una fragata ligera), colocarlas en grandes cantidades, construir y entregarlas. Sí, no será 22350 o FREMM. Pero seguirá siendo un buque de guerra peligroso y en toda regla, que, debido a la ausencia de la necesidad de refinamiento a largo plazo y desarrollo de nuevos componentes, se construirá rápidamente y se entregará sin demora. Al mismo tiempo, los pedidos estables de motores diesel a la planta de Kolomna ayudarán a llevar rápidamente la línea DC500 a la serie, lo que aumentará el desplazamiento y reducirá el volumen interno del barco requerido para acomodar la planta de energía.

Además, la actualización a la serie D500, incluida la 20SD500, permitirá ampliar la planta de energía diesel a barcos muy grandes. Lo anterior es un ejemplo de buques de guerra Kriegsmarine de clase Deutschland. Con más de 11.000 toneladas de cilindrada, disponían de una central diésel de 56.000 CV. El uso del motor 20DS500 permitiría que un barco de este tipo fuera propulsado por seis motores. Además, las tecnologías modernas para encapsular motores, la supresión del ruido y la depreciación de las centrales eléctricas reducirían el nivel de ruido en el barco a un nivel aceptable.

Esto, por supuesto, no significa que uno deba hacer esto (aunque vale la pena estudiar la pregunta). Esto significa que en caso de problemas con la producción de turbinas o por su hipotética escasez (bueno, de repente), la Armada tendrá capacidad de reserva. Sin embargo, a pocas personas les importa hoy en día.

Vale la pena señalar que la idea de un "054A ruso" fue expresada repetidamente por muchos expertos, discutida en la comunidad profesional, e incluso entre los entusiastas del desarrollo del poder naval de Rusia, según los rumores, hay partidarios entre los oficiales superiores de la flota, la industria es bastante capaz de construir tales barcos … y no pasa nada.

El único cuello de botella en un proyecto de este tipo es la caja de cambios de la central eléctrica. Pero este único problema podría resolverse de alguna manera.

Curiosamente, los chinos, que están observando de cerca nuestros esfuerzos navales, comprenden la necesidad de tener un barco tan masivo para Rusia también. No es la primera vez que su proyecto 054E, una versión de exportación especial de la fragata, a la que los chinos incluso le dieron el nombre en ruso "SKR del proyecto 054E", apareció en exposiciones navales. Un barco de patrulla, como solíamos llamar a los barcos de esta clase.

Será sorprendente si la mediocre gestión de los asuntos navales lleva a que nuestras TFR o fragatas (y tal vez corbetas) se fabriquen en China. Teniendo en cuenta el hecho de que Rusia, tanto técnica como económicamente (pero por alguna razón no organizativa) puede construir tales barcos por sí misma (y serán mejores que los chinos), esto simplemente será una vergüenza indeleble para todos aquellos que, por su inacción y desprecio, llevan a la flota hasta la completa desintegración.

Sin embargo, estas personas en particular no tienen miedo de tal perspectiva.

Ni siquiera hacemos lo que podemos, no aprendemos y el resultado será bastante natural. Esperemos que colapso y colapso de la Marina no se hará evidente como resultado de una derrota militar.

Esta esperanza es lo único que nos queda hoy.

Recomendado: