Перспективный эсминец для ВМФ России

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
А у кораблей сегодня, основной потребитель - не гребной вал или гребной электроктродвигатель, а электроэнергия. Таким образом мощность на гребном валу - вторична, важна именно газовой турбины в сравнении с турбиной атомной ГЭУ.
Турбина атомной ГЭУ - паровая, принципиально ничем не отличающаяся от такой же турбины котлотурбинной ГЭУ. Например, главный трурбозубчатый агрегат ГТЗА-653 на ТАРК пр.1144 имеет мощность 70 000 л.с. (51 485 кВт). Газотурбинный двигатель LM2500 - 25 000 л.с. (18 387 кВт).

ГЭУ на основе ГТД LM2500 имеет массу 100 тонн (удельная масса с учетом прочего оборудования - редуктора и т.д. - 4 кг/л.с.). Для ее работы необходима только подача топлива. Главная энергосиловая установка эсминцев типа "Арли Берк" в составе 4 ГТД LM2500 + 1450 тонн топлива имеет удельную массу 18,5 кг/л.с.

Паровая турбина нуждается в рабочем теле - перегретом водяном паре. Он генерируется в высоконапорном водонагревательном котле (который топится мазутом), либо в паропроизводящей установке с ядерным реактором. Ядерные силовые установки с реактором D2G для американских атомных крейсеров имели удельную массу 45 кг/л.с., современная российская двухреакторная силовая установка РИТМ200 для ледоколов проекта 22220 имеет удельную массу 27,5 кг/л.с.

Если принять последнее значение для перспективного атомного 15-килотонного эсминца, то его двухреакторная силовая установка мощностью 150 000 л.с. будет иметь массу 4125 тонн или 27,5% от водоизмещения. С учетом весовой нагрузки по статье "корпус" около 50% от водоизмещения, то на все остальное останется лишь четверть запаса водоизмещения. Боюсь, что такой корабль будет возить лишь свою атомную силовую установку.
 

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
Совсем забыл. Цель хода в 20+ узлов не в голубой ленте. Не нужно успеть раньше кого-то, нужно успеть во время. То есть не подойти к шапочному разбору, а сыграть свою роль. И здесь 3-5 дней - огромная разница.
Кстати, ход АУГ при лётных операциях 23-25 узлов.

Хорошо, давайте рассмотрим ваш пост на стр. 30.
2. Каким он (океанский флот - Tigr) должен быть.
Подход американский:
Как развитая колониальная держава США поддерживают по всему миру сеть баз, и гарантируют постоянное присутствие везде сразу.
Не гарантирует. См. «Совместная стратегия морской мощи 21 века».

Для России это не подходит по политическим и экономическим мотивам.
Собственно, и для США экономические мотивы стали причиной переписывания военно-морской стратегии с задачей переложить часть задач на союзников или дружественные страны.

России не нужна колониальная империя, ресурсов хватает. России нужно лишь в нужный момент быть в нужном месте силами, достаточными для того что бы с ними считались.
Чтобы с нашими интересами (например, эвакуацией наших граждан) считались противоборствующие группировки в Йемене, оказалось достаточно одного разведывательного корабля "Азов". Для Бахрейна или Катара не хватит и всего того, что вы перечисляете в "1.3 Корабельный состав" вашего поста. Причем, если теоретически можно предположить, что наш флот будет способен к 2050 году развернуть корабельную группировку сопоставимую или даже превосходящую по боевым возможностям соединение us navy в Персидском заливе, вся наша морская мощь в этом регионе будет нивелирована usaf на аэродромах стран Аравийского полуострова.

Это заставляет империю колониальную, как США и потихоньку Китай учитывать везде такой вариант, увеличивать силы на местах, и тратится....
Россия решила, что лучше иметь несколько групп спецназа, чем держать везде полицейские части, образно выражаясь.
Выражаясь образно, строить, готовить и содержать дорогостоящую "пожарную команду", способную потушить "очаг возгорания" за три моря - предприятие весьма сомнительное с учетом того, что обороноспособность собственно нашей страны от такой "команды" будет зависеть весьма посредственно.

В виду выбранного вида применения не как стационара, заранее стоящего вблизи ТВД (американский подход), а своего рода "пожарной команды", существует необходимость,
как минимум для ядра группы держать максимально возможный уровень скорости постоянно. Разница во всего 5 узлов эскадренного хода, для перехода на 10.000 км даёт целых 5 суток !
Пример. 10.000 км (Мурманск-Венесуэла). Экономичным ходом в 14 узлов - 16 суток (385 часов), а ходом в 20 узлов - 11 суток (267 часов)
Как я писал выше, география вносит свои коррективы: без разницы когда наша КУГ/АУГ придет к берегам Венесуэлы - через 11 или через 16 суток - us navy там окажется все равно раньше. Так что обоснования необходимости ядерной силовой для выигрыша во времени перехода в 5 дней мне не представляются убедительными. Кроме того, в Босфоре или Суэцком канале "пробежаться с ветерком" не удастся. А ведь эти "узкости" находятся на кратчайшем пути развертывания нашего флота в районе Персидского залива.
 

КС

Модератор
Команда форума
Сообщения
18.076
Адрес
г. Коломна МО
Если принять последнее значение для перспективного атомного 15-килотонного эсминца, то его двухреакторная силовая установка мощностью 150 000 л.с. будет иметь массу 4125 тонн или 27,5% от водоизмещения.

Вы хотите сказать, что атомная установка "Щуки-Б" мощностью 190 МВТ занимает 5000 тонн от его ВИ немного большего чем 8000 тонн?
 

Pernatij

Активный участник
Сообщения
4.527
Адрес
Германия
Tigr, дак я и говорю, есть две "мощности на валу"

1. Вал турбины непосредственно
2. Вал винта

Потери идут от и до. А мы постоянно сравниваем рыбу с мясом путая пункт 1 со 2-м и наоборот.

По этому я, за взял и сравнил тепловую мощность турбин Зумвольта с тепловой мощностью реактора. Так как предполагается электродвижение - то ТЗА - нет ни там ни там. Если его нет - то ТЗА есть и там и там.

Я спорить не буду. Просто ну не весит реактор такой мощности с биозащитой и турбиной и ТЗА более 2-2,5 тысяч тонн... Места бы на ПЛ не было...

Сами рассудите. Ясень какой ход даёт? ВИ подводное у него какое? А сопротивление среды у кого какое? Его ГЭУ в разы мощнее чем у Зумвольта.

Зря Вы сравниваете л.с. на гребном валу у нас (т.е. после ТЗА, который Вы скромно редуктором назвали) и на валу турбины (до ТЗА, электрогенераторов и прочей мишуры) у них...

Ну сравните хотя бы котлотурбинную ГЭУ с атомной. Вся разница в массе - биозащита, которая ну никак не весит то же, что и тысячи тонн горючего.

Как "правятся" цифры удельной массы ГЭУ - я уже объяснял. Берётся вся масса атомной ГЭУ включая биозащиту, ТЗА и прочие генераторы (1.5-2,5 тысяч тонн в нашем варианте) и сравнивается с массой турбины с ТЗА (500 тонн). Скромно умалчивается масса горючего (2 тысячи тонн) и прочих агрегатов. И выносится зубодробительный приговор - ЭМ с атомной будет на 3-5 тыс. тонн ВИ больше...

Triple_facepalm.png


Я ту статью дочитал до места где "Эксперт" JP-5 топливом Бёрка назвал - и плюнул.

Да - если у Вас корабль 7-8 тыс тонн, с запасами топлива в 1000-1500 тонн, то атомная ГЭУ туда не влезет. При 15 кТ ВИ - нет разницы между атомной и COGAG.
 
Последнее редактирование:

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
Вы хотите сказать, что атомная установка "Щуки-Б" мощностью 190 МВТ занимает 5000 тонн от его ВИ немного большего чем 8000 тонн?
Как я уже писал ранее камраду Пернатому, под тепловой мощностью реактора понимают количество тепла, выделяющееся в нем в течение часа. Эта тепловая энергия преобразуется в энергию перегретого водяного пара, который вращает турбину. В итоге для "Щуки-Б" тепловая мощность реактора ОК-650Б 190 МВт преобразуется турбозубчатым агрегатом в мощность на валу в 36,78 МВт (50 000 л.с.) + 6,4 МВт, преобразованных турбогенераторами в электроэнергию. Итого 43,18 МВт, или 23% от тепловой мощности реактора.

Оценочно, массу главной энергосиловой установки ПЛА пр. 971 можно представить как произведение удельной массы ГЭСУ (примем ее как 27,5 кг/л.с.) на мощность в 50 000 л.с. В итоге получаем 1375 тонн.

У Ясеня старый добрый советский лунный трактор реактор ОК-650В. Никакой информации о том, что у него одноразовая загрузка ядерного топлива на весь срок службы у меня нет.
 

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
По этому я, за взял и сравнил тепловую мощность турбин Зумвольта с тепловой мощностью реактора.
Верно сравнивать не тепловую мощность реактора с тепловой мощностью газовой турбины, а мощность паровой турбины, питаемой реактором, с мощностью газовой турбины.
 

КС

Модератор
Команда форума
Сообщения
18.076
Адрес
г. Коломна МО
У Ясеня старый добрый советский лунный трактор реактор ОК-650В. Никакой информации о том, что у него одноразовая загрузка ядерного топлива на весь срок службы у меня нет.

Говорят не совсем.
Хотя лет через пять посмотрим, если погонят на перезарядку реактора, то старый, если нет, то новый.
 

Pernatij

Активный участник
Сообщения
4.527
Адрес
Германия
Верно сравнивать не тепловую мощность реактора с тепловой мощностью газовой турбины, а мощность паровой турбины, питаемой реактором, с мощностью газовой турбины.

Абсолютно верно. Но не сравнивать мощность на валу газовой турбины (до ТЗА и прочих генераторов) с мощностью на гребном валу Ясеня после ТЗА и прочего.

А тепловую мощность атомного реактора я сравнивал с тепловой мощностью турбин. И тут и там это тепло с помощью одного и того же - турбины - передаётся на вал и дальше на ТЗА итд. А турбине всё равно какие газы является рабочим телом - газы сгорания или пар. Только газовой турбине ещё и компрессор крутить нужно за счёт этой мощности.
 
Последнее редактирование:

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
Говорят не совсем.
Хотя лет через пять посмотрим, если погонят на перезарядку реактора, то старый, если нет, то новый.

Я думаю, что, скорее всего, ситуация такая же, как вы писали о газотурбинном двигателестроении: реакторы для подводного флота производятся сейчас не какими-то новыми проектными решениями (типа естественной циркуляции теплоносителя в 1-м контуре), а эксплуатацией тех конструкторских решений, что были еще в СССР.

Таким образом, утверждение о том, что ядерная силовая установка для надводных боевых кораблей у нас уже есть - это не только заблуждение, но и путь назад, к тому, от чего отказались даже в СССР.

Собственное газотурбинное машиностроение - это не только для флота, но и для всей страны в целом.

Абсолютно верно. Но не сравнивать мощность на валу газовой турбины (до ТЗА и прочих генераторов) с мощностью на гребном валу Ясеня после ТЗА и прочего.
Камрад, я показал вам, что что мощность двигательной установки корабля и тепловая мощность ядерного реактора, это совсем не одно и тоже тоже. Их соотношение где-то 1/4.
 

КС

Модератор
Команда форума
Сообщения
18.076
Адрес
г. Коломна МО
В итоге получаем 1375 тонн.
ИМХО маловероятно.
Скорее всего это вся ГЭУ с редукторами и вспомогательными системами.
реакторы для подводного флота производятся сейчас не какими-то новыми проектными решениями (типа естественной циркуляции теплоносителя в 1-м контуре), а эксплуатацией тех конструкторских решений, что были еще в СССР.
Однозначно с новыми проектными решениями.
В атомной области мы в лидерах.
Все компетенции в наличии.
 

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
А тепловую мощность атомного реактора я сравнивал с тепловой мощностью турбин. И тут и там это тепло с помощью одного и того же - турбины - передаётся на вал и дальше на ТЗА итд. А турбине всё равно какие газы является рабочим телом - газы сгорания или пар. Только газовой турбине ещё и компрессор крутить нужно за счёт этой мощности.
Тепловая мощность реактора трансформируется в мощность турбины с коэффициентом полезного действия около 0,25. Поэтому давайте множить тепловую мощность ядерного реактора на этот коэффициент, а потом сравнивать энергетические возможности корабельной силовой установки. Уверен, что по критерию "удельная масса" ГТД будут впереди, а также полагаю, что расчеты GAO относительно атомных и неатомных авианосцев тоже справедливы.
 

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
ИМХО маловероятно.
Скорее всего это вся ГЭУ с редукторами и вспомогательными системами.
Да, так оно и должно быть.
Однозначно с новыми проектными решениями.
В атомной области мы в лидерах.
Все компетенции в наличии.
Не факт. Уже очень давно атомные реакторы на американских ПЛАРБ типа "Огайо" работают на малошумных режимах хода (во время патрулирования) в режиме конвергенции охлаждения реактора (т.е. без применения главных циркуляционных насосов).

Таким образом, я бы и предложил строить наш флот: атомный подводный (со всеми теми "ништяками", что и usnsvy) и неатомный надводный без мечтаний о 12 атомный крейсерах-эсминцах.
 

Pernatij

Активный участник
Сообщения
4.527
Адрес
Германия
Тепловая мощность реактора трансформируется в мощность турбины с коэффициентом полезного действия около 0,25. Поэтому давайте множить тепловую мощность ядерного реактора на этот коэффициент, а потом сравнивать энергетические возможности корабельной силовой установки. Уверен, что по критерию "удельная масса" ГТД будут впереди, а также полагаю, что расчеты GAO относительно атомных и неатомных авианосцев тоже справедливы.

1. Извините, но это не верно. Тепловая мощность турбины и тепловая мощность реактора - суть одно и то же. Это тепловая энергия рабочего тела, которое, и в том и в другом случае, поступает на турбину. КПД паровой турбины примерно 45%, в более современных немногим выше 50. После этого идёт ТЗА, КПД которого - порядка 85%. Таким образом, без электродвижения, с классической схемой парогенератор-турбина-редуктор-гребной вал достигается КПД от 33 до 42%.
Тот же цикл идёт и в газотурбинном двигателе после камеры сгорания. Имея схожий КПД (а как иначе?) в 28-42%
Комбинация этих методов, где пар генерируется за счёт отработанных газов турбины позволяет поднять КПД до примерно 60%

http://www.manbw.ru/analitycs/gas-turbine_units_power_station_power_plant.html

2. Но вернёмся к нашим баранам. И тут я должен перед Вами извинится, ибо привёл не правильные данные.
Переговорив сегодня с одним интересным человеком, мы пришли к выводу, что указанные для Зумвольта 78.000 kW - это именно мощность на валу турбины, а не тепловая мощность, чем грешат американцы и как предполагал я. Я был не прав.

Это сумасшедшая цифра, соответствующая ГЭУ авианосца Queen Elizabeth водоизмещением в 70.000 тонн! Собственно по этому я и так бесспорно её за таковую посчитал.
Что бы понять масштаб - это 30 газотурбинных LM2500, то есть 10 ГЭУ Бёрков вместе взятых.

Примерный расход такой ГЭУ на 70-80% мощности - 15 тонн в час. (Это примерный расход Боинга 777 на низких высотах и такой тяге. Турбины Зумвальта строятся на базе газогенератора его двигателей.)
То есть для 10-дневной автономности на экономическом ходу необходимы не менее 3-3,5 тысяч тонн топлива. Это для одного эсминца - как четырём 22350...

Зачем эсминцу в 15 кТ такая ГЭУ - я не знаю. Вероятно, но это только предположение, потребление электроэнергии такое плюс ход в 30 узлов. И если это так - то нашему эсминцу кроме атомной ГЭУ ничего другого бы и не оставалось. Причём - действительно ГЭУ - на уровне Ясеня. Ставить аж 4 М90ФР, плюс топливо к ним - это полный п-ц, а 30-40-тонных двигателей до 2030 - не предвидится, да и проблему такой массы топлива это не решает. Зумвальт тоже - под 15 кТ ВИ вышел.
Если наши с Вами предположения по массе ГЭУ Ясеня в 1500-2000 тонн верны - то она в 2 раза легче.
 
Последнее редактирование:

Pernatij

Активный участник
Сообщения
4.527
Адрес
Германия
Да, так оно и должно быть.

Не факт. Уже очень давно атомные реакторы на американских ПЛАРБ типа "Огайо" работают на малошумных режимах хода (во время патрулирования) в режиме конвергенции охлаждения реактора (т.е. без применения главных циркуляционных насосов).

Tigr, тут с этой циркуляцией, есть как плюсы, так и минусы. Для АПЛ которая хочет быстро переходить с медленной скорости на высокую - вроде даже критические минусы. Я сам об этом знаю только по-наслышке, по этому ничего утверждать не буду. Поинтересуйтесь если будет возможность при случае, есть ли такая фича на Сивульфах и почему. В России пошли по другому пути снижения шумности на малых скоростях - оставив реактор как есть и его насосы шуметь, на низких скоростях отключая главный источник шума - ТЗА - и переходя на электродвижение.

Вы не совсем правы на тему реакторов. ОК-650В - хоть и похож индексом на прочие ОК-650, а на ОК-650В, что на Батонах - похож даже индексом, но он действительно только его далёкий потомок. Теперь реактор - это не целый отсек, как на Батонах или Акулах, это теперь - капсула в отсеке. По внутренним отличиям внутри капсулы - не знаю, по этому промолчу.
 
Последнее редактирование:

Pernatij

Активный участник
Сообщения
4.527
Адрес
Германия
а также полагаю, что расчеты GAO относительно атомных и неатомных авианосцев тоже справедливы.
Естественно они справедливы. Просто нефти ни за 20, ни за 40 долларов - как они считали в 1997-м больше нет. Приходится считать с нефтью по 80 или 100. А то и по 150. Расчёт-то на 30 лет вперёд. Что и меняет цифры.

Ведь американцы, не смотря даже на такие цифры, не стали строить неатомные авианосцы.
 

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
25.418
Адрес
Саратов
Камрады, беру тайм-аут до вечера ввиду известных обстоятельств.:)
 

неспич

Заблокирован
Сообщения
154
Адрес
Москва
Вы задали сразу два хороших вопроса, на основании которых и строится концепция флота. Дело в том, что строительство флота дело долгое, сейчас уже нужно решить какие задачи он должен выполнять в 2050-м, и концепт должен быть уже сейчас.
вот-вот, если мы заглядываем настолько далеко в будущее, то должны считать деньги(ресурсы) уже сейчас. И задавать себе вопрос: что именно правильнее начинать разрабатывать уже сейчас, океанский флот(АУГ/ДУГ) или флот космический(орбитальную группировку, способную "спроецировать военную силу РФ в любой точке земного шара")? Причём за те же деньги!
Теперь, взяв ответы на эти вопросы, о которых самим по себе можно долго спорить за аксиому (Россия очевидно решила поступить именно так) рассмотрим концепцию необходимого флота.

1. Состав группы.
1.1 Задачи.

Для того что-бы представлять для противника ощутимую угрозу на отдельно взятом прибрежном ТВД, группировка флота должна уметь решать задачи:
- ПРО ТВД
- ПРО и ПВО самой группы
- ПЛО группы
- нанесение непоправимого урона КУГ/АУГ противника или конкурента
- ударные функции земля-земля, в том числе и на большом удалении от группы
Да ёлы-палы! почему же у вас самая важная задача флота стоит почти в конце списка?-- Ведь именно возможность воздействовать на береговые цели(да ещё на значительном(сотни км) от берега делает флот реально опасным для противника!(любого) Все остальные задачи вторичны... Вот советский флот при всей его огромности и затратности на строительство и содержание такой возможности был практически лишён. А значит был НЕОПАСЕН для США/НАТО...
 

экс майор

Активный участник
Сообщения
6.346
Да ёлы-палы! почему же у вас самая важная задача флота стоит почти в конце списка?-- Ведь именно возможность воздействовать на береговые цели(да ещё на значительном(сотни км) от берега делает флот реально опасным для противника!(любого) Все остальные задачи вторичны... Вот советский флот при всей его огромности и затратности на строительство и содержание такой возможности был практически лишён. А значит был НЕОПАСЕН для США/НАТО...
с точностью до наоборот. Если вы ставите себе целью покорение Америки, то да! Главное удары по территории, а если задача защита собственной территории на дальних рубежах, то правильно как указано Пернатым.
 

неспич

Заблокирован
Сообщения
154
Адрес
Москва
с точностью до наоборот. Если вы ставите себе целью покорение Америки, то да! Главное удары по территории, а если задача защита собственной территории на дальних рубежах, то правильно как указано Пернатым.
превентивный удар по стратегическим носителям(основная их часть как раз находится на территории потенциального агрессора--даже флот!--в портах) и есть лучший метод защиты своей территории! На самых дальних рубежах! А все эти ПРО/ПВО ТВД проще сделать сухопутными средствами. Дешевле и устойчивей к поражению.
ЗЫ: или вы думаете, что ВМС США именно эти, "пернатые" задачи выполняет?
 
Сверху