Электрохимический генератор
Электрохимический генератор создан на базе топливных элементов. По сути, это аккумуляторная батарея с постоянной подзарядкой. Принцип работы энергетической установки с электрохимическим генератором был тем же, что и 150 лет назад, когда англичанин Уильям Роберт Гров случайно обнаружил при электролизе, что две платиновые полоски, обдуваемые - одна кислородом, а другая - водородом, помещенные в водный раствор серной кислоты, дают ток. В результате реакции, кроме электрического тока, образовывались тепло и вода. При этом энергетическое превращение происходит бесшумно, а единственным побочным продуктом реакции является дистиллированная вода, которой достаточно легко найти применение на подводной лодке.
По критериям эффективности и безопасности водород решили держать в связанном состоянии в форме металлогидрида (специальный сплав металла в соединении с водородом), а кислород - в сжиженном виде в специальных емкостях между легким и прочным корпусами подлодки. Между водородным и кислородным катодами находятся полимерные электролитные мембраны протонного обмена, выполняющие функцию электролита. Мощность одного элемента достигает 34 кВт, а кпд установки доведен до 70 %. Несмотря на очевидные преимущества разработанной установки на топливных элементах, она не обеспечивает требуемые оперативно-тактические характеристики подводной лодки океанского класса, прежде всего в части, касающейся выполнения скоростных маневров при преследовании цели или уклонении от атаки противника. Поэтому подводные лодки проекта 212 оснащаются комбинированной двигательной установкой, в которой для движения на высоких скоростях под водой используются аккумуляторные батареи или топливные элементы, а для плавания в надводном положении - традиционный дизель-генератор, в состав которого входит 16-цилиндровый V-образный дизель и синхронный генератор переменного тока. Дизель-генератор используется также для подзарядки аккумуляторной батареи - традиционного элемента неядерных подводных лодок. Электрохимический генератор, состоящий из девяти модулей топливных элементов, имеет суммарную мощность 400 л. с. и обеспечивает движение лодки в подводном положении со скоростью 3 узла в течение 20 суток с показателями шумности ниже уровня естественных шумов моря.
Немецкая подводная лодка серии U-212
Технические характеристики подводной лодки U-212:
Длина - 56 м;
Ширина - 7 м;
Осадка - 6м;
Водоизмещение - 1830 тонн;
Судовая силовая установка - комбинированная, анаэробная типа «MTU-16V-396»;
Мощность - 4243 л. с.;
Скорость - 20 узлов;
Глубина погружения - 300 м;
Дальность плавания - 8000 миль;
Экипаж:
Офицеров - 5 человек;
Личный состав - 22 человека;
Вооружение:
торпеды 533 мм - 24, типа DM 2A4
Особенностью подводной лодки серии U-212 является бесшумность, возможность не выделять тепла и выхлопных газов, что позволяет ей оставаться практически не заметной. Данный аспект очень важен для любой субмарины. Это стало возможным благодаря новой силовой установке.
Она представляет собой комбинированный двигатель. Первый: MTU 8V183/396 2300 л.с. (Siemens) - для плавания в режиме РДП, на поверхности и для зарядки аккумуляторных батарей (АБ).
Второй - воздухонезависимый двигатель Siemens SINAVYCIS Permasin - электродвигатель постоянного тока со встроенным регулятором частоты на IGBT-электронике мощностью 382 л.с. Предназначен для обеспечения экономичного хода. Приводится в действие энергетической установкой фирмы Howaldtswerke Deutsche Werft AG, состоящей из 9 протон-обменных топливных элементов Siemens SINAVYCIS PEM BZM34 , включающих в себя цистерны с криогенным кислородом и емкости с гидридом металла (специальный сплав металла в соединении с водородом (все - вне прочного корпуса).
Аккумуляторные батареи серебряно-цинковые высокой ёмкости, разделены на две группы по 144 элемента в каждой.
Гребной электродвигатель, работающий от АБ или от дизель генератора.
Лодка имеет двухкорпусную конструкцию. Легкий корпус - армированный стеклопластик. Прочный - маломагнитная сталь, состоит из двух цилиндрических секций разного диаметра. В носовой - оружие и экипаж, в кормовой - СЭУ.
Работает в полностью автоматическом режиме без обслуживания личным составом
Подводная лодка данного типа оснащена новейшей системой контроля, которая взаимодействует как системой навигации, так и системой вооружения. Для обнаружения подводных объектов в различных диапазонах частот, субмарина получила новую гидроакустическую систему типа «DBQS». Из вооружения на борту подводной лодки имеются всего лишь шесть торпедных аппаратов, но предназначены они не только для запуска торпед. В июне 2008 года с торпедного аппарата подводной лодки U-33, находившаяся в подводном положении, был успешно осуществлен запуск ракеты «IDAS», предназначенная для уничтожения противолодочных вертолетов.
Для ВМС Италии создан проект 212А - другое радиоэлектронное вооружение. Корпуса строились в Германии, а достройка производилась на итальянской верфи «Cantieri del Muggiano» в сухом доке.
Несколько изменённый экспортный вариант проекта 212 получил обозначение проект 214 - для ВМС Греции построено 4 единицы. 3 подводные лодки планирует закупить Пакистан.
Правительство Турции 2 июля 2009 года подписало с консорциумом компаний «Ховальдсверке-Дойче Верфт» (HDW) и британской «Мэринфорс интернэшнл LLP» (MFI) контракт, предусматривающий совместную постройку шести НАПЛ проекта 214 с воздухонезависимой силовой установкой. Стоимость соглашения оценивается в 3,5 млрд. дол.
На базе проекта 212 по заказу Израиля спроектированы Подводные лодки «Дольфин», тип 800. Использованы системы электронной разведки разработки «Эльбит», Израиль. Всего построено 5 ПЛ этого типа, идут переговоры о заказе еще одной.