Reklama
Reklama

Japonia zwodowała pierwszy „hybrydowy” okręt podwodny

9 października 2018, 13:09
japan-launches-first-lithium-ion-battery-powered-submarine-js-oryu
Fot. Japan Maritime Self Defense Force

Japończycy zwodowali w stoczni Mitsubishi Heavy Industries w Kobe pierwszy diesel-elektryczny okręt podwodny JS „Oryu” typu Soryu wyposażony w akumulatory litowo-jonowe. Akumulatory te mają znacznie wydłużyć czas przebywania jednostek pod wodą, pomimo że nie będą one miały typowego napędu niezależnego od powietrza.

JS „Oryu” jest pierwszym nie tylko w Japonii, ale i na okrętem podwodnym wyposażonym w akumulatory litowo-jonowe. Zostały opracowane przez firmę GS Yuasa z Kioto. Wcześniej na przeszkodzie stały względy bezpieczeństwa (akumulatory Li-Ion mogą się nagrzewać i wydzielać toksycznych oparów) oraz koszty wprowadzenia tego rodzaju rozwiązania.

Z drugiej jednak strony akumulatory litowo-jonowe przy tej samej wielkości są lżejsze od kwasowo-ołowiowych, utrzymują parametry wyjściowe nawet wtedy, gdy ich ładunek jest na wyczerpaniu, mogą być ładowane o wiele szybciej i mogą przechowywać znacznie więcej energii elektrycznej. To daje możliwość dłuższego działania pod wodą - z pełnym zachowaniem „akustycznej” skrytości pływania. Natomiast w porównaniu do obecnie stosowanych napędów niezależnych od powietrza AIP (Air Independent Propulsion) akumulatory Li-Ion są tańsze, łatwiejsze w eksploatacji, mają mniej skomplikowaną budowę, szybciej reagują na potrzebę wykonania gwałtownego manewru lub zmiany prędkości (przydatne w sytuacji awaryjnej) oraz mniej wpływają na skomplikowanie konstrukcji okrętu.

To właśnie dlatego Japończycy nadali wprowadzeniu akumulatorów litowo-jonowych dużą oprawę, chcąc w ten sposób zareklamować swoje okręty podwodne na rynkach zewnętrznych. Nad promocją tego rozwiązania szczególnie intensywnie pracowały koncerny: Mitsubishi Heavy Industries i Kawasaki Shipbuilding Corporation. Te spółki chciały sprzedać okręty bazujące na typie Soryu w Australii, aby zastąpić tam starsze jednostki typu Collins. Ostatecznie Japończycy przegrali rywalizację z francuskim koncernem Naval Group, który zaproponował Australijczykom jednostkę typu „Shortfin Barracuda”.

image
Fot. Japan Maritime Self Defense Force

Nie oznacza to jednak, że działania promocyjne zostały zmarnowane. Kilka innych państw na świecie zainteresowało się rozwiązaniem zaproponowanym przez Japończyków, biorąc pod uwagę zarówno japońskie doświadczenie w dziedzinie okrętów podwodnych jak i wysoką jakość pracy. Tamtejszy przemysł wyprodukował okręt, który ze względu na autonomiczność, wyporność (2950 ton) długość (84 m) nadaje się zarówno do działań na morzach płytkich jak i np. Oceanie Spokojnym.

Możliwości akumulatorów litowo-jonowych w porównaniu do kwasowo-ołowiowych są na tyle duże, że japońskie media zaczęły się chwalić zbudowaniem pierwszego okrętu podwodnego z napędem hybrydowym, który miałby dla zmniejszenia sygnatury akustycznej przechodzić na zasilanie akumulatorowe również na powierzchni. W rzeczywistości każdy diesel-elektryczny okręt podwodny może być zaliczany teoretycznie do „hybrydowych” jednostek pływających. Jednak przejście na zasilanie elektryczne następuje tylko w przypadku pływania podwodnego. Ponadto, zawsze gdy jest taka możliwość dowódcy starają się doładowywać akumulatory (np. wysuwając „chrapy”), by mieć je przygotowane do jak najdłuższego działania w zanurzeniu.

Japończycy jak na razie wprowadzili dziewięć okrętów podwodnych typu Soryu, a pięć kolejnych jest w różnych stadiach budowy. Tylko dwa z nich mają być wyposażone w akumulatory litowo-jonowe. Pozostałe posiadają i będą wykorzystywały napęd niezależny od powietrza bazujący na silniku Stirlinga (opracowany przez Kawasaki Heavy Industries) oraz „standardowe” akumulatory kwasowo-ołowiowe. Japończycy już się jednak zastrzegają, że właśnie wprowadzany system napędowy będzie już standardowo montowany na okrętach podwodnych kolejnych generacji.

Prace nad akumulatorami litowo-jonowymi w Japonii rozpoczęły się tak naprawdę już w latach dziewięćdziesiątych, ale ich produkcja z specjalnych zakładach w prefekturze Shiga ruszyła dopiero w marcu 2017 r. Dostawy nowych akumulatorów rozpoczęły się natomiast w sierpniu 2018 r., co oznacza, że właśnie zwodowany okręt najprawdopodobniej nie ma ich jeszcze na swoim pokładzie. Zgodnie z planem JS „Oryu” ma wejść do służby operacyjnej w 2020 r.

KomentarzeLiczba komentarzy: 37
Boczek
poniedziałek, 15 października 2018, 16:31

-CB-, sobota, 13 października 2018, 22:59 ### Nie ma za co. Nie czułem urazy i kładłem to na karb obsunięcia wzroku z postu na post. :) Ponadto z grubsza pamiętam jakie mam opinie ;) ...jeszcze - pomimo pokusy płynącej szeroko od naszej rządzącej elity, takie drobiazgi kompletnie zarzucić. ;)

-CB-
sobota, 13 października 2018, 22:59

@Boczek - no i sam się lekko zakręciłem, bo ta ostatnia część odnosi się de facto bardziej do ostatniego wpisu bmc3i. Przepraszam :)

bmc3i
sobota, 13 października 2018, 21:53

@ -CB- Mowa tu o pewnej nomenklaturze. Okrety hybrydowe to takie ktore lacza ze soba wiecej niz jedno zrodlo energii dla akumulatorow, w postaci AIP oraz klasyczne spalinowe. Nomenklatura jest nomenklatura - w profesjonalnych publikacjach nalezy jej przestrzegac, aby wiadomo bylo o co chodzi.

Boczek
sobota, 13 października 2018, 16:49

@-CB-, sobota, 13 października 2018, 16:11 ### "...jest hybrydą, czemu wcześniej zaprzeczyłeś...." - chyba mnie z kimś pomyliłeś. Byłem, jestem i będę w tej kwestii z Tobą, nawet jeżeli nie jest to zgodne z definicją hybrydy i patrząc na tę definicję i np. napęd 212A to problem ma definicja - nie my.

-CB-
sobota, 13 października 2018, 16:11

@Boczek - akademicko to Ty zaczynasz dyskutować wdając się w takie szczegóły. Ja tylko twierdzę, że taki napęd z punktu widzenia mechaniki, fizyki itp. jest hybrydą, czemu wcześniej zaprzeczyłeś. Obojętnie jakie będzie źródło napędu mechanicznego (diesel, reaktor czy AIP), jeśli jest to realizowane przez przekładnię elektryczną, to jest to napęd hybrydowy szeregowy. I tyle. Pozdrawiam :)

Boczek
piątek, 12 października 2018, 16:28

-CB-, czwartek, 11 października 2018, 19:44 ### Nie bardzo wiem po co ta akademicka dyskusja? Każdy współczesny OP z napędem klasycznym posiada napęd hybrydowy - jeżeli o mnie chodzi to możne on być nazywany Zuzia czy Rózia. ### System który opisałeś w lokomotywach występuje wszędzie; FREMM, F125, przede wszystkim mega yachty i promy - czy raczej występował wszędzie, bo w kilku przypadkach zanikł. ### Jest to tzw. układ Ward Leonarda i mógł być elektryczny lub hybrydowy (co prawda oficjalna definicja wymaga akumulatorów buforowych, ale i takie np. lokomotywy - ale i jednostki pływające - są już w użytku) - czyli najczęściej diesel-elektryczny. ### Dlaczego system czysto elektryczny w układzie: silnik prądu przemiennego-generator prądu stałego-silnik prądu stałego (również w lokomotywach)? Bowiem w przeszłości nie umieliśmy regulować pracy silników prądu przemiennego i pomiędzy generatorem i prądnicą prądu stałego włączony był cały rząd oporników umożliwiający rozruch i regulację prędkości obrotowej - czyli niejako sprzęgło cierne czy hydrauliczne i przekładnia w jednym. System ten jednak zanikł (zanika), bowiem dzięki elektronicznym przetwornicom częstotliwości, mamy możliwość regulacji mocy i obrotów, tak że jesteśmy w stanie bez mała każdy silnik prądu przemiennego wziąć pod obciążeniem bezpośrednio na sieć i nim sterować. ### Przy mniejszych agregatach jak np. pompy okrętowe (wirnikowe), które nie wystartowałyby w systemie swobodnym (trzeba wprawić w ruch nawet kilka ton wody w rurociągu) - czyli pod obciążeniem, możemy "regulować" prąd rozruchowy startując pompę na zamknięty zawór, otwierając go dopiero po starcie.

Boczek
piątek, 12 października 2018, 15:18

De Retour, piątek, 12 października 2018, 00:12 ############################################# Piszę o klasykach kobaltowych (NCO), które są dziś najpowszechniej stosowane, względnie NCA - które są najprawdopodobniej stosowane na Soryu i na takie (LCO, NCA) wskazują kolportowane parametry naszego Soryu - nawet jeżeli NCA mają o 10-20-50% lepsze parametry (niestety o 30-50% wyższą cenę i najniższe ze wszystkich typów LiIo bezpieczeństwo użytkowania). Fe, Ti nie dawałyby zwiększenia pojemności powyżej 50-100% - niska gęstość energii, a S, Sn, Al etc. są w laboratoryjnej fazie eksperymentów. ############################################# Uwzględniając jednak wszystkie parametry: ### a) gęstość energii w odniesieniu do objętości (tu pomimo że LFP są zdecydowania najgorsze - 2-3 razy mniej niż inne LiIo, rekompensowane jest to jak zwykle w technice przez brak, lub prostotę systemów towarzyszących - ładowanie, chłodzenie, nadzór) i masy (tu różnice nie są aż tak wielkie), ### b) koszty całkowite z uwzględnieniem: ### - kosztów użytkowania (LMO i NCA najniższe, NCA najwyższe 2-3 razy więcej niż np. LCO), najniższe koszty utylizacji (LMO i LFP najniższe - brak lub ekstremalnie mało substancji szkodliwych, czy wręcz toksycznych) ### - i przede wszystkim żywotność (dla LFP porównywalne z żywotnością OP) - wysokie prądy ładowania (pamiętajmy o ograniczeniach wynikających z mocy pokładowych GenSets - jeszcze przykłady ze świata elektromobilnosci i rozładowania. W tej kategorii LFP bije wszystko na głowę wartościami od 10 do 50 x więcej niż inne LiIo), ### wszystko wskazuje na to, że ta technologiczna podróż pójdzie w kierunku LMO lub LFP. ############################################# Naturalnie że "porównanie seryjnego auta z OP [Ciebie] przerasta" bo: ### a) nie rozumiesz zagadnienia (choć myślałem, że przykład na najniższym poziomie (tu auto) Ci pomoże, ale się przeliczyłem i ### b) najprawdopodobniej też czytanych tekstów - przeczytaj jeszcze raz co ja napisałem, bo wydaje mi się że nie pisałem w ogóle o autach jako takich, a jedynie o magazynowaniu energii elektrycznej i związywanymi z tym problemami i AIP nie ma z tym nic, ale to absolutnie nic wspólnego, ale za to bardzo dobrze koreluje z naszym przykładem OP Soryu bez AIP ale z LiIo (i to niezależnie od tego jakiego typu by nie były), gdzie szacowany czas ładowania w wynurzeniu lub pod chrapami to kilkanaście godzin do 2 dni. O wymianie generatorów i 3-4 krotnym zwiększeniu (po to był przykład e-auta) ich mocy przecież nic nie wiemy - abstrahując od tego że byłoby to raczej niemożliwe. ############################################# "Brak AIP ? Drobiazg ! Są teorie, że taniej wyjdzie im kupić atomowe z USA. Czysty kabaret." - Na tym poziomie chyba nie będziemy dyskutować?! ############################################# Australia. ### "Don't shoot the messenger". Jestem niewłaściwym adresatem problemu - proszę dyskutować z australijskimi: navy, mediami i posłami. I to nie ja sobie wymyśliłem, że po 2 latach ciągle nie ma umowy. ### Ale, ...to aż 450 inżynierów potrzeba, aby zbudować francuski OP??? No, no... W Malezji do budowy 2500 też przysłali 30-40 (po czym Malejczycy 1/2 wysłali do domu - brak znajomości materii i ...angielskiego). I ...jak to jest możliwe, że Niemcy robili to przy budowie OPV w piątkę - jak pytają Malejczycy? To jest ten temat, który wielokrotnie podkreślam - jak tylko DCNS wyjdzie z kiszenia się we własnym sosie rozpoczynają się problemy (Brazylia, Indie, Malezja, a to chyba nie koniec ... jak mewy ćwierkają). ############################################# P.S. A propos wymienionej w artykule firmy GS Yuasa z Kioto, to pikanym jest co się kryje za konsorcjum Lithium Energy and Power w odniesieniu do 212CD i jego akumulatorów.

De Retour
piątek, 12 października 2018, 00:12

@ Boczek. O jakich aku Li-ion piszesz ? -  LiNiCoAlO2,  Li4Ti5O12 a może o innych, a jest ich kilka. Porównanie  seryjnego auta z OP mnie przerasta. Znasz jakieś samochody z AIP ? Australia ?  Gdyby jakiś kontrakt za 50 mld dolarów (największy w historii Australii ) budził kiedyś, gdzieś jednomyślnosc i nie był wykorzystywany politycznie to... Brak AIP ? Drobiazg ! Są teorie, że taniej wyjdzie im kupić atomowe z USA. Czysty kabaret. Tymczasem do Cherbourga przybywają następni inżynierowie z Australii (z rodzinami). Jest już ich 350. 100 pracuje w Adelajdzie.

-CB-
czwartek, 11 października 2018, 19:44

@bmc3i & Boczek - Panowie, czy wam się podoba czy nie, to jest szeregowy napęd hybrydowy ;) Takie rozwiązania są stosowane przecież od bardzo dawna np. w lokomotywach spalinowych (a właściwie spalinowo-elektrycznych), gdzie diesel napędza tylko generator zasilający silniki elektryczne (czyli jest to przekładnia elektryczna). Natomiast jak się "przyjęło", to już zupełnie inna sprawa ;) Gdy śruby są dodatkowo spięte z silnikiem spalinowym (czy jeszcze innym rodzajem napędu), to jest napęd hybrydowy równoległy (bądź mieszany).

Boczek
czwartek, 11 października 2018, 18:24

Davien, czwartek, 11 października 2018, 02:51 ### 1. "...po pierwsze 212CD nie istnieje,..." - ale istnieje 212CD i to już w 3 wersjach. ########## 2. "...nie przepłynał całego Atlantyku w zanurzeniu, ale podczas tej podrózy przebywał w zanurzeniu 18 dni,..." - Cały świat fachowy nie podważa tego sukcesu, ale za to Davien. Ja wiem skąd, dokąd przepłynął. Jeżeli wiesz lepiej, dawaj fakty i źródła. A na marginesie - ile to mil z Eckernfoerde, przez Cieśniny Duńskie, kanał La Manche i Biskaje do ~Bilbao? - to był pierwszy podwodny rejs wyłącznie na AIP. ... i jest to dużo więcej niż Twoje najśmielsze oczekiwania. ### Jeszcze raz, faktyczny dystans który 212A jest wstanie pokonać pod wodą na AIP odpowiada dystansowi Plymouth - Nowy Jork i przy tej okazji symulował ataki na towarzyszący tender i musiał pokonać Golfstrom. ########## 3. "Zasieg 212A wynosi maks 9200. zasięg Soryu na AIP to 6100mil czyli jak widac 212A wcale nie ma lepszego zasięgu"* - Hmmm. W mojej szkole było, że 9200 to więcej niż 6100 i że różnica wynosi 3100. W Twojej szkole było inaczej? Ponadto napisałeś "...a i ch OP pozostaja znacznie dłuzej na morzu od niemieckich."- No to jak to jest z tym pozostawanie dłużej gdzie się podział czas na pokonanie 3000 mil? Pomijając range, czy jesteś w stanie podać endurance dla każdego z nich? ### Oczywiście zasięg Soryu na AIP nie ma żadnych 6100 mil bo jest to kompletna bzdura i są to regiony zarezerwowane dla 212CD (ca. 4000-4500 Mm) i na Stirlingu fizycznie niemożliwe (to co najwyżej 1/2 sprawności SINAVY) i oznaczałoby z uwzględnieniem dagaussing system i wielkości okrętu 4-5 krotnie wyższe zapasy ciekłego tlenu w stosunku do 212A. Ale tak to jest, kiedy się bezkrytycznie przepisuje dane z Wikipedii (nic przeciw Wikipedii). ### *Jest to całkowity zasięg Soryu i jest on - wynika to ze stosowania Stirlinga - jedynie limitowany zapasem paliwa (pod wodą tlenu) - tam nie ma drugiego paliwa jak w rozwiązaniu SINAVY (dlatego diesel to ca. 6000 Mm i AIP 3000 Mm. Podana wartość odpowiada temu co Japończycy oferowali w Australii - 6100 Soryu, 10000 Shortfin i 10400 Class 216. To ostatnie pokazuje, gdzie w tym segmencie technologicznie znajduje się Japonia, a gdzie Europa. ########## 4. "...od dawna sa systemy wytwarzające tlen na OP..." - W mojej szkole jeszcze obowiązywała zasada zachowania energii - w Twojej nie? Prawdopodobnie nie, skoro wypisujesz takie głupoty. Jak już z samych moich wykładów wiemy, że proces zachodzący w ogniwie paliwowym - czyli utlenianie H2 w O2 - jest procesem wysokoenergetycznym, o wysokiej gęstości energii (zatem i odwrotnie) - czym napędzamy cały OP i zasilamy jego systemy. W mojej szkole było - teoretycznie, czyli bez uwzględniania strat, że energia uzyskana w czasie utlenienia H2 w O2 jest identyczna z tą, którą zainwestujemy w procesie odwrotnym. Zatem Dawien jest gotów poświęcić ową drogocenną energię w zanurzeniu na pozyskanie O2 (od De Retour dowiemy się niedługo ile na 30 dni), na rzecz czasu przebywania pod wodą i aby było śmieszniej, ...to po co nam ten tlen kiedy nie możemy się poruszać? - oczywiście w tym samym czasie również produkować żadnego tlenu bo energia nam "wyszła"! ### Ty człowieku nie widzisz tego, że to co jest możliwe na OP z napędem nuklearnym - czyli de facto dysponującym nieograniczonymi zasobami energii, nie jest możliwe na OP z napędem klasycznym? ### Cały trick z AIP typu SINAVY polega na tym, że nakład energetyczny na pozyskanie O2 (tu część dla oddychania) i H2 poddano outsourcingowi i cały proces ma miejsce na lądzie, a nie na pokładzie i to dlatego bilans energetyczny reformera diesla pokazuje, że to absolutnie nic nie daje - nie przy tej wielkości OP, dopiero daleko powyżej 3000 t. ########## 5. "A co do mozliwosci baterii Li-ion to ciekawe bo Japończycy twierdzą że zasieg Soryu wzrosnie..." - Japończycy z całą pewnością nie twierdzą, że zasięg w stosunku do OP z AIP wzrośnie, bo oni nie twierdzą głupot i nie bardzo wiem na czym opierasz Twoje twierdzenie. W artykule nie ma o tym ani słowa. No ale jako, że my odbywaj z branży, to wiemy przecież że (dane z 2017): ### - Soryu Mk 1s (AIP LABs - LeadAcidBattery i analogicznie dalej dla LiIo), czyli aktualny z AIP, max fully submerged period in theory (actual) 15-16 days (15 days) ### - Soryu Mk 2s (LIBs only), (czyli nasz z artykułu), max fully submerged period in theory (actual) 7-8,5 days (6-7,5 days) ### - Soryu X (FC-AIP + LABs), max fully submerged period in theory (actual) 32 days (33 days) - nie wiem czy nie jest to (32/33) błąd ### - Soryu Y (AIP + LIBs), max fully submerged period i theory (actual) 20 days (19 days) ### Przypomnę, że 212A potrzebował 18 dni na przejście Atlantyku, a w warunkach naszego Bałtyku uwzględniając kładzenie OP na dnie mamy 21-23 dni + i tu skończy się też prowiant... Przy okazji z tego samego źródła (przy okazji projektu australijskiego), szacowany czas ładowania dieslami LIB na 216 i Soryu to ca. 2 dni w wynurzeniu albo na chrapach. ### 6. "proszę nie patrzeć panie Boczek ile państw ich używa, bo one same nie opracowały tych OP ale jedynie kupiły gotowe, albo licencję" - Po pierwsze Japonczycy tez kupili licencje i po drugi. Po drugie Twój zarzut brzmi zawsze "nikt się nie zdecydował". - A co mnie interesuje kto się zdecydował na produkcję na licencji. Ważne jest kto się zdecydował na użytkowanie i tu liczby są nieubłagane, a to że jak wszystko na to wskazuje Japończycy wycofują się ze Stirlinga, wiele mówi o "zaletach" tego systemu.

Boczek
czwartek, 11 października 2018, 14:44

bmc3i, czwartek, 11 października 2018, 01:23 ### "Tak jest juz w kazdym wspolczesnym okrecie podwodnym, nie tylko niemieckim." Ja napisałem - "I tak jest na każdym niemieckim OP - może inni robią inaczej ;)". Widzisz przymrużenie oka? ;) ### Sądzę, że obydwaj wiemy dokładnie, jak całe to zagadnienie jest realizowane i to przez wszystkich i to przez wszystkich jednakowo.

Boczek
czwartek, 11 października 2018, 14:33

De Retour, czwartek, 11 października 2018, 11:42 ### 1. Nie wiem. Wiesz to napisz. To nam też dużo powie o "możliwościach" AIP na bazie Stirlinga ### 2. Przy okazji wyjaśnisz nam dlaczego Francuzi oferują nam zarówno LiIo jak i AIP? Dlaczego 212CD będzie miał i LiIo i AIP? Same LiIo nie wystarczą? Dlaczego w technologi stosowanej w motoryzacji musimy się zadowolić 1/2-1/5 zasięgu samochodu spalinowego, a w przypadku OP te ograniczenia nas nie dotyczą - gęstość energii? ### 2. Ograniczenie autonomii wynika z zapasów prowiantu. Teoretyczna autonomia techniczna 212A to prawie 3 miesiące. ### 3. Te 50-400% pana Kleina to w odniesieniu do gołego czy z AIP? Bo niemiecki AIP zwiększa czas przebywania pod wodą w odniesieniu do gołego o 7 do 10 razy. Ile to procent? ### 4. Niemiecki AIP jest również CAŁKOWICIE i nawet bardziej bezserwisowy, bardziej niż każda bateria (NIE! Stirling , który podlega tym samym prawom co każdy silnik spalinowy czy kompresor, a jeszcze mniej skomplikowany i uciążliwy reformer!) - co 8-10 lat przegląd kontrolny BMZ, który to do tej pory nie wykazał ani razu ani uszkodzenia jakiegokolwiek elementu ogniwa, ani zmniejszenia ich zdolnosci. To kilka tysięcy procent rzadziej niż ogniwa - szczególnie LiIo (jest kolosalna różnica pomiędzy pojedynczym ogniwem, a baterią ogniw (może pomocny będzie zwrot battery balancer). I ...nie trzeba go (ogniwa) w ogóle wymieniać - nigdy!!! Jedynym elementem byłyby tu zbiorniki tlenu - no ale te występują również na OP z samymi LiIo - bo rozumiem, że jeżeli porównujemy ten OP z 212A czy 212CD, to mówimy o dych samych wartościach czasowych przebywania pod woda i ten Soryu o którym mówimy takie możliwości będzie miał i na bateriach i będzie sobie pływał pod woda są 3-4 tygodnie)- bo przecież ludzie muszą przez 30 dni pod wodą czymś oddychać, a Japońskie OP nie grzeszą mało liczebnymi załogami. ### Wyliczyć Ci ile ton tlenu musi zabrać taki Soryu z 65 osobową załogą na 30 dni pod wodą i czy da się to jeszcze zrealizować na gazie sprężonym, czy musi być już płynny, czy zrobisz to sam? ### Na razie nie mamy z Japonii sygnału o rezygnacji z AIP - z resztą mój dotychczasowy wywód pokazuje, że jest to nie możliwe, a dalej będzie jeszcze gorzej, a jedynie ze Stirlinga (Davien oczywiście tego nie widzi), bowiem prace nad reformerem trwają nadal i jak jednoznacznie wykazałam w moich postach, same LiIo nie są w stanie zastąpić AIP na bazie ogniwa - nie ma mowy o 10-20 krotnym zwiększeniu pojemności baterii! A to z kolei byłoby problematyczne ze względu na wydłużenie czasu na powierzchni na ładowanie od kilkunastu godzin do kilku dni - nie ma możliwości zainstalowania na OP generatorów o mocy 20-50 MW i więcej, bo taki będzie efekt chęci przyspieszenia ładowania. ### Wytłumaczę Ci to na przykładzie e-auta. Znasz obrazek stacji benzynowych np. w Niemczech, zanim urlopowicze jadący na narty do Austrii się rozproszą i 30-40 pojazdów tankuje równocześnie? Otóż przyjmując typowe napięcie stosowane w e-autach 400-800 V jako napięcie doprowadzające zasilanie do takowej stacji benzynowej i gdybyśmy wszyscy chcieli tankować tak jak benzynę czy diesel 1-2 minuty i przy współczynniku równoczesności 1 takowy kabel miedziany musiałby mieć przekrój odpowiadający średnicy nawet do do 80-100 cm - i nawet jeżeli byłaby to tylko 1/2 albo 1/4 tej wartości, pokazuje to w jakich regionach mocy poruszamy się w procesie szybkiego ładowania. Jeszce raz inaczej - 50 kWh baterii samochodowej rozładowujemy na autostradzie w 2-3 godziny na odcinku 150-300 km. To samo (50 kWh) "musimy wepchnąć" do baterii w 2-3 minuty docelowo, a dziś ca.15-20 min. ### P.S. Z artykulu. "Ostatecznie Japończycy przegrali rywalizację z francuskim koncernem Naval Group,..." Fakty są natomiast takie, że Japonia przegrała i z tKMS i z DCNS bowiem nie weszła na tzw. short list, na którą weszły tkMS i DCNS. Z DCNS przegrał tkMS, a i to się jeszcze okaże - jak australijskie mewy ćwierkają. Po 2 latach nadal nie podpisano umowy a ostatni termin minął we wrześniu. Żeby było pikantne, to jeden z zarzutów (wewnętrznie w Australii), to dlaczego Shortfin nie ma AIP, skoro takie było wymaganie przetargu? Inny to, dlaczego w takiej sytuacji Shortfin nie ma propellera, a nieadekwatny pump jet? I last but not least dlaczego DCNS wycofał się z obiecanej realizacji 90% projektu w Australii i oferuje dziś jedynie 60%?

De Retour
czwartek, 11 października 2018, 11:42

@Boczek. Jeszcze kilka lat temu Manfred Klein (odpowiedzialny za B i R w TKMS (HDW)) twierdził, że baterie Li- ion pozwolą na zwiększenie autonomii OP o 50 do 400 procent. Zmniejszą jego sygnature o 20 procent. Zmniejszy się też czas potrzebny na serwis, bo te baterie są bezserwisowe i trzeba je tylko wymieniać co 10 - 15 lat. Obecnie każdy liczący się gracz posiada taki (mniej lub bardziej zaawansowany) projekt. Jak widać Japonia ma kilka dobrych lat przewagi. Chwała jej. Oni nie zrezygnowali ze Stirlinga, tylko z całej koncepcji AIP !!!

Davien
czwartek, 11 października 2018, 02:51

Panie Boczek po pierwsze 212CD nie istnieje, dopiero powstanie wiec jego czas pod woda to 0 dni (analogicznie do A26). Po drugie U-32 bo to o tym OP mówisz nie przepłynał całego Atlantyku w zanurzeniu, ale podczas tej podrózy przebywał w zanurzeniu 18 dni, poprawiając swój poprzedni rekord, który wynosił 12 dni i przepłynał wtedy na AIP 1500mil . Zasieg 212A wynosi maks 9200. zasięg Soryu na AIP to 6100mil czyli jak widac 212A wcale nie ma lepszego zasięgu, bo na AIP ma ok 2200-2300mil. Co do zbiorników tlenu to panie Boczek, od dawna sa systemy wytwarzające tlen na OP. A co do mozliwosci baterii Li-ion to ciekawe bo Japończycy twierdzą że zasieg Soryu wzrosnie, baterie mają zajmowac nie tylko miejsce po starych ogniwach, ale tez miejsce w kadłubie zajete przez AIP. Natomiast co do tego ile państw uzywa jakiego AIP to Stirling jest w dwóch państwach a okręty z niemieckim BZM jedynie buduja Niemcy (212A/214). proszę nie patrzeć panie Boczek ile państw ich uzywa, bo one same nie opracowały tych OP ale jedynie kupiły gotowe, albo licencję

bmc3i
czwartek, 11 października 2018, 01:23

@boczek Tak jest juz w kazdym wspolczesnym okrecie podwodnym, nie tylko niemieckim. Nawet nasz 877E Orzel nie ma silnikow diesla przez przekladnie napedzajacych na powierzchni waly napedowe, lecz ma silniki diesla napedzajace wylacznie generatory pradu elektrycznego ktore laduja baterie, te zas zapewniaja energie elektryczna dla pednika (zarowno na powierzchyni, jak i w zanurzeniu) oraz dla okretu jako calosci.

bmc3i
czwartek, 11 października 2018, 00:58

@-CB- Nie wiem co pisza media- zwlaszcza japonskie. Ale w literaturze fachowej, innej niz prasa, pojecie napedu hybrydowego ma scisle okreslone znaczenie. Oznacza kazdy wspolczxesnie istniejacy okret podwodny z ukladem AIP (z wyjatkiem okretow z napedem jadrowym, bo to tez AIP) . Wspolczesny, bo nie ma jeszcze op wylacznie z AIP bez udzialu generatorow diesla w systemie energetycznym okretu. Ale niedlugo beda, i po powstaniu op w ktorych energia elektryczna zapewniana jest wylacznie przez system AIP, one nie beda juz hybrydowymi. Natomiast wspolczesne op z napedem diesel-elektrycznym, nie sa absolutnie hybrydowe bo nie ma tu dwoch roznych systemow energetycznych - jest tylko jeden: elektryczny z zasilany z generatorow diesla.,

-CB-
środa, 10 października 2018, 21:08

@bmc3i - "japońskie media zaczęły się chwalić zbudowaniem pierwszego okrętu podwodnego z napędem hybrydowym, który miałby dla zmniejszenia sygnatury akustycznej przechodzić na zasilanie akumulatorowe również na powierzchni. W rzeczywistości każdy diesel-elektryczny okręt podwodny może być zaliczany teoretycznie do „hybrydowych” jednostek pływających. Jednak przejście na zasilanie elektryczne następuje tylko w przypadku pływania podwodnego" - natomiast ta część artykułu też jest dla mnie niejasna, bo tak naprawdę oba rozwiązania są napędem hybrydowym (a jeśli przyjąć to co piszesz, to japońskie nawet mniej od starego ;) ).

Boczek
środa, 10 października 2018, 20:58

Davien, środa, 10 października 2018, 15:13 ### "Panie Boczek, 212A nie przechodził zdaje sie Atlantyku na samym AIP ale spora częśc na chrapach..." Proszę swoją niewiedzę zachować dla siebie! Zarówno z Eckernfoerde do Hiszpanii (dodatkowo demo nawigacji) jak i do USA 212A przeszedł WYŁĄCZNIE pod AIP. Mało tego, w czasie rejsu do USA nie był bity tylko i wyłącznie rekord, ale jednocześnie symulowane były ataki na towarzyszący tender. ### "..., po drugie w przeciwieństwie do AIP + akumulatory tu mamy tylko akumulatory, do tego lżejsze, o znacznie większej pojemności, nie potrzeba dodatkowych zbiorników wodoru i tlenu..." - Po pierwsze, masa nie ma tu żadnego znaczenia, bo o ilości decyduje w pierwszym rzędzie miejsce. ### Po drugie nie uwzględniłeś, że baterie LiIo wymagają w takich zastosowaniach skomplikowanego układu chłodzenia - a przede wszystkim ładowania bowiem są bardzo wrażliwe na przeładowanie i głębokie rozładowanie i rozładowują się samoczynnie w stosunku do starych ołowiowych 6 krotnie szybciej. Do tego dochodzi koniecznosc ładowania każdego ogniwa właściwym napięciem osobno - nigdy w szeregu (balancer). W efekcie gęstość energii w odniesieniu do masy z teoretycznych 6 x więcej spada do 3 x więcej. Po trzecie, powinny zawsze być utrzymywane pomiędzy 20 i 80 możliwej pojemności - czyli już 40 przepadło. ### Po trzecie, idziesz do internetu i szukasz różnicy pojemności ołowiowych i litowych i wyjdzie Ci, że zamiast 2-3 dni pod wodą będzie to 6-8, a w porywach 10 - czyli max jak Stirling. To nie jest 18 dni 212A i nie 30 dni 212CD. Plus porównaj proszę gęstość energii w bateriach LiIo i w systemie AIP. ### Po czwarte, to prawda, że nie potrzeba wodoru, za to tlenu dla załogi na 30 dni. Proszę mi powiedzieć jak ma to być zrealizowane bez dodatkowych zbiorników tlenu? ### Dalej. "I jakoś panie Boczek na niemieckie rozwiązanie Japonia nawet nie spojrzała ale dajej uzytkuje Stirlinga" - Jak wynika z artykułu nie używa dalej, bowiem obydwa nowe OP mają być bez i dalsze również. Poruszyłeś tu bardzo dobry punkt, który pokazuje jak de facto słabe jest rozwiązanie ze Stirlingiem, jeżeli przegrywa ono z lepszym akumulatorem. Nie zapominajmy, że rozwiązanie ze Stirlingiem pochlania dużo miejsca - Japończycy stosują 4 moduły i dlatego jak już Ci wielokrotnie pisałem, ale mi nie wierzyłeś, Japonia zarzuca Stirlinga. Davienie, nie trzeba wszystkiego wiedzieć, wystarczy umieć czytać - np. ten artykuł. No ale tu znów trzeba dużo wiedzieć, aby rozszyfrować co się czyta. No i żeby było pikantnie, na Stirlinga zdecydowała się jedynie Szwecja i Japonia, na BZM co najmniej 7 państw.### No i "...a ich OP pozostają znacznie dłużej na morzu od niemieckich..." Naturalnie! Szczególnie jak porównujemy OP o wyporności 1500/1800 t z OP o wyporności 3000/4000 t. Ale czy na pewno dłużej? A o ile więcej? Bo 212A ma przynajmniej zasięg większy od Soryu i to sporo. Przy czym wymagania Norweskie dla 212 CD definiowane są jako tzw. zasięg nieograniczony, czyli teoretyczna możliwość dotarcia do każdego punku na Ziemi. No ale ciekaw jestem Twoich danych co do endurance Soryu.

-CB-
środa, 10 października 2018, 20:55

@bmc3i - rozumiem o co Ci chodzi, ale napędy hybrydowe można podzielić na szeregowe i równoległe, więc w kwestii nazewnictwa autor również ma rację. To po prostu szeregowy napęd hybrydowy.

Boczek
środa, 10 października 2018, 18:50

bmc3i, środa, 10 października 2018, 16:11 ### I tak jest na każdym niemieckim OP - może inni robią inaczej ;). Na każdym OP generatory pracują na baterie akumulatorów, a silnik elektryczny zasilany jest z baterii. Pomiędzy generatorem a silnikiem głównym nie ma jakiegokolwiek mechanicznego połączenia. ### Nie inaczej jest w przypadku AIP. Istnieje co prawda opcja bezpośredniego sprzężenia ogniwa z silnikiem elektrycznym, ale jest to jedynie opcja awaryjna. De facto AIP ma za zadanie zapobiec rozładowaniu akumulatorów lub jego ograniczenie. Jak długo zapotrzebowanie mocy jest niższe od od mocy generowanej przez AIP, tak długo AIP zasila "wirtualnie" silnik bezpośrednio i ładuje akumulatory - jeżeli są nie w pełni naładowane. Jeżeli jest większe, moc pobierana jest dodatkowo z akumulatorów. Jeżeli jest mniejsze i akumulatory w pełni naładowane, system AIP pracuje tylko w zakresie mocy poniżej maksymalnej. ### Ale tak naprawdę to co my chcemy np. Stirlingiem o mocy jednego czy dwóch modułów 75 kW naładować? Nawet 300 kW na 212A daje niewiele więcej - ...w obliczu MW dostarczanych przez generatory. ### Co do artykułu, to czym ma się ten OP różnić od każdego innego bez AIP pozostaje dla mnie zagadką i skąd pojęcie "hybrydowy", wie tylko wydział marketingu Mitsubishi Heavy Industries i Kawasaki Shipbuilding Corporation.

bmc3i
środa, 10 października 2018, 16:11

@-CB- Rzecz w tym zevwspolczesne op nie maja napedu spalinowo-elektrycznego. Maja naped wylacznie elektryczny, w ktorym sruba napedzana jest silnikiem wylacznie elektrycznym. I na powierzchni i pod woda. Silnik diesla napedza jedynie generator elektryczny ladujacy baterie elektryczne. Przyznasz, ze to nie to samo co samochody hybrydowe, ktore napedzane sa albo silnikiem spalinowym, albo dilnikiem elektrycznym.

Davien
środa, 10 października 2018, 15:13

Panie Boczek, 212A nie przechodził zdaje sie Atlantyku na samym AIP ale spora częśc na chrapach, po drugie w przeciwieństwsie do AIP + akumulatory tu mamy tylko akumulatory, do tego lżejsze, o znacznie wiekszej pojemności , nie potrzeba dodatkowych zbiorników wodoru i tlenu wiec spokojnie możemy dac wiecej ogniw. I jakos panie Boczek na niemieckie rozwiązanie Japonia nawet nie spojrzała ale dajej uzytkuje Stirlinga i przechodzą teraz na Li-ion, a i ch OP pozostaja znacznie dłuzej na morzu od niemieckich.

Boczek
środa, 10 października 2018, 12:35

Jastrzębiec, wtorek, 9 października 2018, 18:39. ### Rozsądek.

Boczek
środa, 10 października 2018, 12:35

Davien, wtorek, 9 października 2018, 17:42 Nie, nie będzie. Wystarczy porównać parametry ołowiowych i LiIo i gęstość energii akumulatorów i wodoru. Inaczej. Jeżeli 212A przechodzi Atlantyk pod wodą w 18 dni, to ile musiałby być w wynurzeniu aby po uczynieniu tego samego na bateriach je ponownie naładować. Co do aktualnego tematu (OP z artykulu) to dlaczego tak jest? Dlatego, że Japoński AIP na reformatorze po ~15 latach rozwoju ciągle nie jest gotowy (ten sam co nam próbują wcisnąć Francuzi jako gotowy), a Stirling nie spełnia już swojej roli i nie będzie w przyszłości stosowany i rozwijany - tu rzeczywiście przegrywa z samymi bateriami, przynajmniej pozornie.

Pytek
środa, 10 października 2018, 11:52

Czy w Japoni chrzci się okręty ?

środa, 10 października 2018, 11:19

My też takie będziemy mieli około roku 2056.

AlS
środa, 10 października 2018, 05:39

Do trust observer. W artykule jest napisane, że dostawcą baterii jest japoński producent GS Yuasa. To być może mało znana szerokiemu ogółowi firma, gdyż nie specjalizuje się w produkcji na rynek konsumencki, ale każdy, kto zetknął się z przemysłowymi systemami awaryjnego podtrzymania mocy UPS, centralami ppoż, alarmami, czy systemami kontroli dostępu z zamkami magnetycznymi, powinien znać jej logo. To jest potężny rynek, dość wspomnieć, ze każda instytucja, dysponująca własnymi serwerowniami, posiada systemy UPS. W tym przypadku stosuje się moduły, wśród których 1MW to dolna granica mocy znamionowej. Duże instytucje i zakłady przemysłowe mają łączne moce UPS idące w dziesiątki MW. Takie systemy potrzebują z kolei dużej ilości baterii, aby zapewnić podtrzymanie mocy przez minimum pół godziny. Do tego dochodzą systemy ppoż i inne, a we wszystkich wymienionych baterie trzeba wymieniać co parę lat . To sprawia, ze firmie nie brakuje odbiorców, co oznacza duże sumy, jakie mogą przeznaczać na badania.

Gosc
wtorek, 9 października 2018, 22:10

Kiedy wreszcie my się dorobimy okrętu podwodnego a nie mamy stare śrupy aż wstyd przed całym światem Macierewicz miał zrobić polską armię nowoczesną a skończyło się obietnicami ....

-CB-
wtorek, 9 października 2018, 21:45

@bmc3i - napęd spalinowo-elektryczny to właśnie jak najbardziej klasyczny przykład napędu hybrydowego. Przecież dokładnie takie rozwiązanie jest stosowane w samochodach, które są nazywane hybrydami. Hybryda to połączenie różnych rodzajów napędu, bez rozróżniania jakiego rodzaju. Wystarczą dwa różne (np. silnik diesla i silnik elektryczny).

Inna taktyka
wtorek, 9 października 2018, 20:42

ciekawy czy anody mają grafenowe zamiast standardowych grafitowych ? Taki "małymyk" a zywotnośc akumulatorów wzrasta do ok 3500 cykli, pojemność o 60 a co najwazniejsze ładowanie z 20 do 80 trwa 15 minut... Gdyby mieli sterlinga z takimi bateriami... lub ogniwa wodorowe z grafenowymi aku... Oczywiscie takie aku stanowia wówczas zapas energii w działaniach bojowych i dyfensywnych, w normalnym przejsciu na pozycje i z pozycji chodzi sie na stirlingu czy ogniwach na prędkości ekonomicznej (dłuzszy zasieg działania) , nie ma sensu przewartosciowywac siłowni i budowac na 100 maksymalnej potrzebnej chwilowo mocy. Po to służą właśnie aku by w takim momencie dodawały potrzebna moc na te niezbyt częste momenty. Pływnie na AIP to zupełnie inna taktyka niz na rosyjskich warszawianek (Orzeł) gdzie pod woda jest sie tylko WYŁACZNIE na aku i to maksymalnie kilka dni ( w zasadzie w spoczynku lub na predkosci maks 3 Knotów. W AIP idzie sie te 10 - 12 Nm po cichaczu non stop przez 10 dni na pozycje, tam sie wycisza na akumulatorach (nawet przez tydzień) i schodzi sie pod woda z pozycji też przez tydzień czy 10 dni. W praktyce to naped "atomowy" z miesięczym okresem działania a nie "szuwarowanie" jak w przypadku Warszawianek. Innymi słowy jeden taki okret to jak 5 - 6 warszawianek w lini !!! Inna jakość działań - ale na samych aku chocby grafenowych+ klasyczny diesel na chrapach to POMYŁKA. Nie daje mozliwosci zmiany taktykii zastępuje maksymalnie 2 warszawianki

trust observer
wtorek, 9 października 2018, 19:33

Oby tylko baterii od Samsunga. Ie wzieli bo jak im wybuchną to będzie po okręcie.

Patriota
wtorek, 9 października 2018, 19:28

U nas tak samo z taką wielką pompą wodowano najnowocześniejszy okręt polskiej Marynarki Wojennej P Bolko.Też była i orkiestra i kompania reprezentacyjna ale co się dziwić w końcu nasza MW dostała silnie uzbrojony i nowoczesny okręt.Od dzisiaj śpię spokojnie,ruska flota już nam nie straszna.

Jastrzębiec
wtorek, 9 października 2018, 18:39

Czy Polska nie nawiązała kontaktów z Japonią w temacie okrętów podwodnych? co stało na przeszkodzie?

bmc3i
wtorek, 9 października 2018, 18:00

Pytanie do autora artykułu. Co w nim hybrydowego? Standardowo hybrydowymi okrętami podwodnymi nazywa sie jednostki właśnie łączące napęd AIP z klasycznym napędem elektrycznym zasilanym generatorami diesla.

Davien
wtorek, 9 października 2018, 17:42

No to jak sie to rozwiazanie sprawdzi to bedzie potezny konkurent do klasycznych AIP.

Rafal
wtorek, 9 października 2018, 16:48

A my Holownik :)

OSA
wtorek, 9 października 2018, 16:24

No i z czego oni się cieszą, z czego, świętują jakby coś osiągneli, ładnie tak? A my mamy BOLKO i plany na kolejne krążowniki liniowe:)

Reklama
Reklama
Reklama
Tweets Defence24
 
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama