Французская парогенераторная анаэробная энергетическая установка MESMA (Module D’Energie Sous Marine Autonome) позволяет увеличить дальность подводного плавания неатомной субмарины в три – три раз при скорости 4-5 узлов.
Неатомные подводные лодки по-прежнему остаются высокоэффективным средством вооруженной борьбы на море. Скрытность и малошумность являются их существенным преимуществом над атомными подлодками. Однако необходимость регулярного всплытия на поверхность для зарядки аккумуляторов существенно снижает скрытность субмарин. Создание воздухонезависимых энергетических установок (ВНЭУ) для подводных лодок, позволяющих во много раз увеличить время пребывания неатомной субмарины под водой, – важная задача современного кораблестроения. Дальше всех в разработке и внедрении ВНЭУ продвинулись Швеция, Германия и Франция.
Примечательно, что подходы к ВНЭУ у этих стран принципиально различаются. Шведские субмарины оборудуются двигателями Стирлинга. Германия пошла по пути создания электрохимического генератора с интерметаллидными накопителями водорода. Французские инженеры создали парогенераторную анаэробную установку MESMA (Module d’Energie Sous-Marine Autonome) – автономный энергетический модуль для субмарин.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ MESMA
В работе MESMA используется принцип цикла Ранкина, который состоит из процессов нагревания жидкости, ее испарения и перегрева пара, адиабатного расширения пара и его конденсации. Установка создана на основе паровой турбины, работающей по замкнутому циклу. В качестве горючего используется этанол, окислитель – жидкий кислород. Кислородные цистерны разработаны компанией «Эр Ликид» (Air Liquide) на основе аналога, используемого в ракете-носителе «Ариан». Низкая температура жидкого кислорода, в частности, используется для кондиционирования воздуха в отсеках субмарины. Этанол поступает в камеру сгорания, в которую также поступает кислород уже в газообразном состоянии. Температура горения смеси спирта и кислорода может достигать более 700° С. Продукты сгорания этанола – вода и углекислый газ, высокое давление выделяемого углекислого газа (до 60 атмосфер) позволяет легко его удалять за борт без применения компрессора на глубинах до 600 м.
Срок службы камеры сгорания определен в 30 лет. Таким образом, она используется в течение всего срока эксплуатации подводной лодки.
Теплообменник камеры сгорания разогревает парогенератор, изготовленный из никелевых сплавов. Разогретый пар приводит в действие малошумный высокооборотный турбогенератор переменного тока.
Отработанный пар поступает в никель-алюминий-бронзовый конденсатор, который также является охладителем второго контура. Конденсатор охлаждается проточной забортной водой. Полученный конденсат возвращается в парогенератор. Общее количество воды в системе «парогенератор-конденсатор» – около 500 л. Скорость вращения паровой турбины до 10 тыс. об/мин. Номинальная выходная мощность генератора не менее 200 кВт.
ОБЗОР
Производством субмарин с установками MESMA с 1998 года занимается концерн DCN. Первый контракт на ВНЭУ MESMA был заключен DCN с ВМС Пакистана. ВНЭУ установили на подводной лодке «Хамза» (тип «Агоста» 90Б).
Успешное внедрение MESMA в Пакистане инициировало заказ Индией шести субмарин типа «Скорпена» (модель Basic-AlP) с тремя ВНЭУ этого типа. Предполагается возможность лицензионного строительства данных субмарин на индийских верфях компанией «Магазон Док Лтд.»
Для установки MESMA на субмарине «Скорпена» требуется врезка новой секции длиной 8,3 м (27 футов). Модуль спроектирован таким образом, что секцию можно устанавливать не только на строящихся подводных лодках, но и при модернизации введенных в эксплуатацию.
Мощность установки MESMA позволяет развивать субмаринам проекта «Скорпена» подводный ход в 4 узла, при длительности плавания около 250 часов. Для достижения более высоких скоростей используются традиционные аккумуляторные батареи. В дальнейшем скорость хода с использованием MESMA можно будет поднять за счет повышения мощности турбины и электрогенератора.
Для обеспечения малошумности все вращающиеся или движущиеся механизмы MESMA установлены на двухкаскадных амортизаторах.
