Baterai lithium ion: perjalanan panjang ke armada kapal selam

Daftar Isi:

Baterai lithium ion: perjalanan panjang ke armada kapal selam
Baterai lithium ion: perjalanan panjang ke armada kapal selam

Video: Baterai lithium ion: perjalanan panjang ke armada kapal selam

Video: Baterai lithium ion: perjalanan panjang ke armada kapal selam
Video: Uni Eropa Minta Kerahkan Kapal Perang ke Selat Taiwan Cegah Agresi Militer China 2024, April
Anonim
Gambar
Gambar

Pada tanggal 5 Maret 2020, kapal selam ke-11 seri Soryu diluncurkan di kota Kobe, Jepang. Kapal tersebut akan menjadi bagian dari angkatan laut Jepang di bawah penunjukan SS 511 Oryu. Kapal selam diesel-listrik Jepang yang baru menjadi kapal selam tempur pertama di dunia yang menerima baterai lithium-ion, dan juga menjadi kapal selam pertama dalam serinya.

Menurut para ahli, karena penggunaan baterai isi ulang jenis baru, yang telah lama terdaftar di telepon pintar, orang Jepang akan dapat meninggalkan penggunaan tidak hanya baterai timbal-asam tradisional pada kapal selam, tetapi juga mesin Stirling yang tidak bergantung pada udara.. Ini adalah peristiwa yang sangat aneh dan penting bagi armada kapal selam, karena bahkan pembangkit listrik mandiri udara sendiri pada suatu waktu menjadi terobosan nyata bagi kapal diesel, menyelamatkan kapal selam dari kebutuhan untuk sering naik ke permukaan saat berlayar. Omong-omong, Rusia masih belum memiliki satu kapal selam seri yang dilengkapi dengan pembangkit listrik independen udara.

Meluncurkan kapal selam Jepang baru dengan baterai lithium-ion sudah menjadi kapal ke-11 dalam seri ini. Selain itu, armada Jepang memiliki 11 kapal selam kelas Oyashio (termasuk dua kapal pelatihan), yang juga sulit dikaitkan dengan model lama, karena kapal dirancang pada 1990-an, dan yang terakhir dipindahkan ke armada pada tahun 2008 tahun. Sudah diketahui bahwa segera armada Jepang akan menerima kapal selam lain dari proyek Soryu (SS 512 boat) dengan baterai lithium-ion, setelah itu Jepang akan melanjutkan ke pembangunan kapal selam proyek baru, sejauh ini dikenal sebagai 29SS (the kapal selam pertama SS 513). Secara total, armada Jepang sekarang mencakup 22 kapal selam, yang tertua mulai beroperasi pada tahun 1998.

Kapal selam pertama dengan baterai lithium-ion

Upacara peresmian Pasukan Bela Diri Maritim Jepang dari kapal selam tempur baterai lithium-ion SS 511 Oryu pertama diadakan di Kobe pada 5 Maret 2020. Upacara berlangsung di Kobe Shipyard & Machinery Works, milik Mitsubishi Heavy Industries, sebuah perusahaan besar yang mencakup berbagai bidang industri di Jepang. Kapal baru telah menjadi yang ke-11 dalam serangkaian kapal tipe "Soryu", dan total 12 kapal tersebut akan dibangun, dua di antaranya dengan baterai lithium-ion. Pembangunan kapal SS 511 Oryu dimulai pada Maret 2015, kapal diluncurkan pada 4 Oktober 2018.

Gambar
Gambar

Diketahui bahwa pembangunan kapal ke-11 membebani pembayar pajak Jepang dengan jumlah yang melebihi biaya dari sepuluh kapal yang dibangun dari proyek yang sama. Dilaporkan bahwa biaya pembangunan kapal selam SS 511 adalah 64,4 miliar yen (sekitar $ 566 juta, menurut sumber lain, biaya kapal bahkan lebih - 66 miliar yen). Bagaimanapun, itu seperempat lebih dari biaya kapal selam SS 510 Shoryu kesepuluh (51,7 miliar yen atau $ 454 juta). Hampir semua perbedaan biaya antara kapal kesepuluh dan kesebelas dari seri jatuh pada biaya baterai lithium-ion baru, serta pengerjaan ulang seluruh sistem kelistrikan kapal selam yang menyertainya dan perubahan desain.

Kapal Soryu yang ke-12 direncanakan akan masuk armada pada tahun 2021. Kapal SS-512 sudah diluncurkan, terjadi pada November tahun lalu. Untuk tahun-tahun mendatang, kedua kapal dengan baterai lithium-ion akan menjadi tempat pengujian nyata untuk pengujian baterai dan operasinya dalam kondisi operasi nyata, termasuk dalam kondisi yang dekat dengan pertempuran. Hasil tes sangat penting, karena akan memungkinkan laksamana Jepang untuk menyesuaikan program untuk pembangunan dan pengembangan armada kapal selam, serta untuk mengembangkan proyek untuk kapal selam serang generasi berikutnya.

SS 511 Oryu menantang kapal selam tradisional

Perlu dicatat bahwa angkatan laut Jepang telah lama menyusun rencana untuk penggunaan baterai lithium-ion di kapal selam. Kemunculan SS 511 Oryu merupakan puncak dari penelitian dan pengembangan yang berlangsung selama beberapa dekade. Diketahui bahwa desainer Jepang memulai pekerjaan pertama ke arah ini pada tahun 1962, dan baterai lithium-ion pertama yang dirancang untuk ditempatkan di kapal selam sudah siap pada tahun 1974.

Terlepas dari keberhasilan ini, baterai pertama jauh dari ideal, tidak memenuhi persyaratan operasional yang ditentukan dan tidak sesuai dengan militer dalam banyak hal. Pada saat yang sama, baterai isi ulang seperti itu sangat mahal untuk waktu yang lama. Ini ditumpangkan pada bahaya yang lebih tinggi dari baterai semacam itu, yang rentan terhadap pembakaran dan ledakan spontan, yang di atas kapal selam itu penuh dengan bencana nyata. Risiko yang menyertai dan harga tinggi, ditambah dengan teknologi yang belum cukup "matang", memaksa para laksamana Jepang untuk mengalihkan perhatian mereka ke pembangkit listrik independen udara (VNEU). Pada tahun 1986, diputuskan untuk mengembangkan dan membangun kapal selam dengan sistem Stirling VNEU, dengan fokus pada pengalaman Swedia yang sukses.

Gambar
Gambar

Namun hari telah tiba untuk baterai lithium-ion di atas kapal selam. Teknologi baru dapat secara signifikan mengubah seluruh armada kapal selam. Banyak ahli sudah mengklasifikasikan kapal diesel-listrik seperti itu sebagai kapal selam generasi kelima. Pada saat yang sama, untuk beralih ke penggunaan baterai penyimpanan baru, desainer Jepang harus secara signifikan merevisi proyek kapal tipe "Soryu". Pertama-tama, baterai baru mengharuskan proyek untuk dikerjakan ulang untuk menjaga stabilitas dan pemberat kapal, karena baterai timbal-asam yang dipasang pada 10 kapal selam pertama dari seri ini jauh lebih berat daripada baterai lithium-ion. Selain itu, sebagian dari berat kapal selam baru "hilang" sama sekali karena pembongkaran mesin Stirling.

Selama pekerjaan, para insinyur harus sepenuhnya merevisi seluruh sistem catu daya di atas SS 511 Oryu. Juga, generator diesel yang lebih kuat dipasang di kapal selam, yang dirancang untuk mengisi ulang baterai. Selain itu, para perancang harus mengerjakan ulang snorkel, ini diperlukan untuk meningkatkan volume pasokan udara dan pada saat yang sama untuk menghilangkan gas buang, karena tingkat pengisian baterai lithium-ion jauh lebih tinggi daripada baterai timbal-asam standar.

Sudah hari ini, baterai penyimpanan lithium-ion memberi kapal selam durasi perjalanan bawah air yang sebanding dengan kapal yang menggunakan VNEU. Dan di masa depan, karakteristik teknis kapal semacam itu hanya akan tumbuh. Pada saat yang sama, kapasitas baterai yang tinggi memungkinkan kapal selam bergerak di bawah air untuk waktu yang lama dengan kecepatan tinggi - sekitar 20 knot. Durasi panjang berjalan di bawah air dengan kecepatan tinggi merupakan indikator yang sangat penting untuk kapal selam. Ini bisa membantu saat menyerang target permukaan dan saat menghindari serangan musuh. Semakin cepat kapal meninggalkan daerah berbahaya, semakin baik.

Pada saat yang sama, tidak seperti kapal selam yang dilengkapi dengan VNEU, kapal selam baru dapat terus-menerus mengisi kembali pasokan energi dalam baterai lithium-ion, menggunakan pengisian ulang baterai menggunakan perangkat untuk mengoperasikan mesin di bawah air RDP. Selain itu, keunggulan baterai lithium-ion termasuk masa pakai yang lebih lama. Baterai semacam itu tidak memerlukan perawatan, dan sistem kelistrikan yang dibangun dengan bantuannya lebih mudah dikelola dan dirancang. Selain itu, baterai lithium-ion berbeda dari baterai timbal-asam dalam waktu pengisian ulang yang lebih singkat karena arus listrik yang lebih tinggi, yang sangat penting bagi penyelam.

Gambar
Gambar

Kemampuan kapal selam kelas Soryu

Kapal selam diesel-listrik kelas Soryu adalah kapal selam pemogokan Pasukan Bela Diri Maritim Jepang. Kapal-kapal ini dianggap sebagai salah satu yang paling modern dan terbaik di dunia, mereka sudah menjadi tulang punggung kekuatan kapal selam armada Jepang. Kapal Jepang baru cukup besar, dalam hal perpindahan mereka melampaui semua kapal selam diesel-listrik seri Rusia dari proyek 677 "Lada", 636 "Varshavyanka" dan 877 "Halibut". Kapal kelas Soryu dianggap tidak bersuara, dan dalam hal durasi navigasi terendam mereka dapat bersaing dengan kapal selam nuklir modern.

Kapal selam jenis Soryu dengan perpindahan permukaan standar 2.900 ton dan kapal bawah air seberat 4.200 ton telah dibangun di Jepang sejak 2005 (perahu pertama dari seri itu diletakkan). Kapal selam Soryu memiliki panjang 84 meter, lebar 9,1 meter, dan memiliki draft rata-rata 8,5 meter. Awak kapal terdiri dari 65 awak kapal selam (termasuk 9 perwira).

Sepuluh kapal selam diesel-listrik pertama yang dibangun menurut proyek ini menampilkan pembangkit listrik gabungan yang terdiri dari dua unit diesel-listrik Kawasaki 12V25 / 25SB dengan kapasitas masing-masing 3900 hp dan empat mesin Kawasaki Kockums V4-275R Stirling yang mengembangkan daya maksimum 8000 liter..s (jalanan bawah air). Sistem propulsi kapal beroperasi pada satu poros baling-baling. Kecepatan permukaan maksimum kapal adalah 13 knot (sekitar 24 km / jam), kecepatan bawah air maksimum adalah 20 knot (sekitar 37 km / jam).

Gambar
Gambar

Kedalaman operasi kapal selam kelas Soryu adalah 275-300 meter. Otonomi renang - hingga 45 hari. Untuk kapal proyek ini, dilengkapi dengan pembangkit listrik independen udara, jarak jelajah diperkirakan 6.100 mil laut (sekitar 11.300 km) dengan kecepatan 6,5 knot (sekitar 12 km / jam). Dilaporkan bahwa kapal selam baru, yang menerima baterai lithium-ion, akan dapat bertahan lebih lama di bawah air, pada kenyataannya, kemampuan mereka hanya akan dibatasi oleh pasokan perbekalan dan air tawar di atas kapal.

Persenjataan utama kapal kelas Soryu adalah torpedo dan rudal anti kapal. Kapal selam ini memiliki enam tabung torpedo 533 mm HU-606. Kapasitas amunisi kapal dapat terdiri dari 30 torpedo Tipe 89. Torpedo modern mengembangkan kecepatan maksimum 55 knot (102 km / jam), pada kecepatan ini torpedo dapat menempuh 39 km di bawah air. Selain itu, tabung torpedo ini dapat digunakan untuk meluncurkan rudal anti kapal AS UGM-84 "Harpoon". Versi modern dari rudal semacam itu dapat mencapai target pada jarak hingga 280 kilometer.

Direkomendasikan: