Промышленная группа Naval Group разработала воздухонезависимый топливный элемент 2-го поколения FC2G AIP (Air-Independent Propulsion Fuel Cell 2nd Generation). AIP FC2G является дополнительным модулем к основной силовой установке подводной лодки и способен увеличить автономность субмарины в 3- 4 раза.
Как обеспечить главное преимущество подводной лодки — скрытность и длительное время ее нахождения в подводном положении? Кто-то делает турбину по замкнутому циклу, кто-то предлагает двигатель Стирлинга. Naval Group разработал воздухонезависимую установку в которой водород вырабатывается непосредственно на борту подлодки и используется для производства энергии.
Благодаря инновационному решению, разработанному Naval Group теперь любая подводная лодка может производить собственный водород. Отсутствие необходимости загружать или хранить водород на борту — главное преимущество разработки, с точки зрения безопасности при погружении.
FC2G AIP похож на обычный источник энергии для подводной лодки. navalnews.com
Используя уникальные свойства специальных сплавов, специальная мембрана извлекает водород из синтетического газа для питания топливных элементов сверхчистым водородом без необходимости хранения. Водород, таким образом, вырабатывается на борту подлодки и используется для производства энергии, при этом система работает бесшумно.
Для повышения долговечности топливные элементы снабжаются водородом, полученным на борту, и воздухом, что позволяет использовать стандартные технологии мембранных топливных элементов с воздушным протонным обменом
FC2G AIP состоит из модуля, упакованного в виде специальной секции корпуса длиной около 8 м и подходящей как для новых лодок, так и для программ модернизации. navalnews.com
FC2G AIP: как это работает?
Процесс производства водорода основан на 3 этапах.
Процесс производства водорода основывается на трех основных этапах: подача дизельного масла из топливных баков, кислорода (из модуля хранения кислорода FC2G) и пара, последний рециркулируется в процессе, риформер превращает эту смесь в богатый водородом синтетический газ, содержащий водород, двуокись углерода и окись углерода плюс вода в паровой фазе.
Основные компоненты FC2G AIP Naval Group: 1. Риформер – для получения обогащенного водородом газа из дизельного топлива. 2. Инновационный сдвиг реакции «вода-газ», увеличивает выход водорода и удаляет СО из газа, произведенного риформером. Высокая компактность и высокая тепловая эффективность. 3.
Высокотехнологичные очищающие мембраны необходимы для снабжения топливных элементов сверхчистым водородом. 4. PEM Air топливные элементы производят электричество из H2 и O2. 5. Кислородный модуль для хранения и снабжения кислородом систем AIP и экипажа подводной лодки. www.naval-group.com
FC2G AIP поставляется в виде модуля, разделенного на две секции: кислородный и энергетический. Первый предназначен для хранения жидкого кислорода, который питает как систему AIP, так и обеспечивает регенерацию подводной атмосферы, а второй содержит четыре основных элемента модуля FC2G AIP: риформер, сменный реактор, очищающую мембрану и PEM (Proton). Все компоненты встроены в специальную секцию с эластичным креплением и подвесными люльками, чтобы избежать какого-либо воздействия на акустические характеристики субмарины. Модуль FC2G AIP также включает в себя проход для персонала, обеспечивающий доступ к другим отсекам подводных лодок, а также к самому модулю для проведения работ по техническому обслуживанию.
Топливный элемент 2-го поколения FC2G AIP (Air-Independent Propulsion Fuel Cell 2nd Generation): преимущество стелса. navalnews.com
Naval Group с гордостью представляет альтернативу установкам старого поколения (системам с замкнутым циклом, гидридами, хранящими водород, небезопасное и токсичное топливо). edrmagazine.eu
Источник: naukatehnika.com
Злой газ Фреон в системе пожаротушения подводной лодки убил 20 человек
8 ноября на атомной подводной лодке, проходившей испытания в Японском море, погибли 20 человек — 3 военнослужащих и 17 гражданских. По предварительным данным, на борту несанкционированно сработала система пожаротушения. В результате выброса газа фреон-112 находившиеся на борту люди получили отравления различной степени. Для некоторых они оказались несовместимыми с жизнью.
При всей очевидности причин происшествия, которые военное руководство огласило в тот же день, в этой истории остается много странного и непонятного. Люди, к сожалению, погибли, и их никак не вернуть. Только вот кого в итоге сделают настоящим виновником трагедии — пока не ясно. Это может быть как техническое несовершенство подводной лодки, так и элементарное нарушение мер безопасности. Или, говоря официальным языком, «человеческий фактор».
Последнее — наиболее вероятно, поскольку лодка, как стало известно спустя некоторое время после аварии, предназначалась для индийской армии. А индийцы наверняка не захотят покупать субмарину, которая травит непонятными газами свой же экипаж. В таком случае на месте разработчиков было бы глупо признать во всеуслышание, что их продукция пока еще далека от совершенства.
Председатель Санкт-Петербургского клуба подводников капитан 1 ранга запаса Игорь Кургин, прокомментировавший газете «Комсомольская правда» происшествие, пролил свет на «газовый фактор», который сейчас и считается главной причиной трагедии. Системы пожаротушения на советских подлодках появились в 60-е годы прошлого столетия, поскольку пожары на субмаринах стали частым явлением. Позже была изобретена так называемая система ЛОХ — «лодочная объемная химическая». В качестве реагента, связывающего молекулы кислорода, в ней использовали фреон-112, также называемый «хладон».
Интересно, что ЛОХ была разработана после пожара на подводной лодке К-19, которая за многочисленные аварии получила на флоте прозвище «Хиросима». Система стоит на вооружении российского флота уже более 30 лет. Но, если верить официальным лицам, прокомментировавшим инцидент, раньше газ в ней подавался вручную, но после модернизации подача осуществлялась уже автоматически — в случае появления дыма или повышения температуры. В обоих случаях должны быть поданы звуковой и световой сигналы, предупреждающие экипаж о необходимости воспользоваться индивидуальными дыхательными аппаратами. Причем, не услышать и не увидеть их практически невозможно.
Случаи беспричинного включения аналогичных систем пожаротушения были и раньше. И не один раз. Отчасти именно по этой причине автоматику нередко отключали, оставляя только ручное управление. Но, говорят, по условиям испытаний сделать это было невозможно.
А на той же злополучной «Нерпе» нештатная ситуация с участием противопожарной системы случилась сравнительно недавно — летом 2008 года. К счастью, обошлось без жертв. Но о том, были ли приняты какие-то меры для того, чтобы предотвратить подобные случаи в будущем, как разработчики, так и военные упорно молчат.
Впрочем, если срабатывание все же произошло, то остается только один выход — воспользоваться дыхательным аппаратом. А их подводники обычно носят с собой. Причем, используют не только при срабатывании системы пожаротушения, но и при задымлении отсека или утечке газа. Чтобы обезопасить себя, достаточно взять в рот загубник, сделать выдох, и прибор начнет регенерировать воздух.
Но портативного устройства хватает всего на несколько минут. За это время нужно достать дыхательные аппараты, находящиеся в каждом отсеке, или подсоединить маску к магистральным трубопроводам с кислородом, проходящим по всей лодке.
Но в том-то и загвоздка, что если такого аппарата под боком не оказалось, то человека ждет верная смерть. А известное русское «на авось», которое нередко имеет фатальные последствия, уже не раз подводило нашего брата. Тот, кому довелось послужить в армии, наверняка помнит, какие штуки нередко проделывали солдаты с противогазами, «чтобы легче дышалось на марш-броске». И хоть в данном случае речь идет о взрослых и куда более серьезных людях, итог все же один — индивидуальная защита в момент опасности оказалась под рукой не у всех участников испытаний. Не исключено, что некоторые «штатские» попросту не знали, что нужно делать в случае сигнала тревоги, и на свою голову замешкались.
Как показывает опыт, именно «бывалые» нередко относятся к мерам безопасности легкомысленно. За молодым солдатом или матросом следит командир, а вот заставить видавшего виды инженера или офицера-подводника соблюдать «формальности» нередко куда сложнее. И, судя по соотношению погибших в этой трагедии гражданских и военных (17 к 3), можно предположить, что вторые все же оказались дисциплинированнее.
Не исключено все же, что причиной трагедии стало вовсе не присущее русскому человеку разгильдяйство, а совсем иной фактор. Известно ведь, что подводная лодка этого класса рассчитана на экипаж численностью чуть больше 70 человек, а в момент испытаний на борту находилось больше 200 военных и гражданских специалистов. Вполне понятно, что на такое количество народа индивидуальных средств защиты могло и не хватить.
Наряду с официальными, уже появилось и превеликое множество «народных» версий, которые, впрочем, никоим образом нельзя принимать на веру. Одно из предположений гласит, что на подводной лодке могли «не совсем удачно» закурить, что и привело к срабатыванию системы пожаротушения. В это, в принципе, отчасти верится. Но в таком случае получается, что смертельно опасная система настолько чувствительна, что может технически сработать из-за сигаретного дыма. Более чем странно.
Военные подводники — люди дисциплинированные, и наверняка знают, что курить на подводной лодке можно только в специально отведенных местах, да и желание такое при необходимости способны сдержать. Но их-то как раз на АПЛ было немного. Большинство находившихся на борту были именно гражданскими специалистами. А «заводские», как сказал один из экспертов в интервью «Известиям», традиционно не подчиняются военным.
Кто-то из пользователей интернета даже предположил, что участники испытаний прямо на подводной лодке начали отмечать ее успешную сдачу. Но эта версия вообще критики не выдерживает, хотя экипажу и было что отмечать, поскольку, судя по открытой информации, именно после этих испытаний субмарину могли сдать.
Строительство АПЛ К-152 «Нерпа» началось еще в 1993 году — в не самый лучший период для «оборонки», а спущена на воду она была в 2006-м. С декабря 2009 года АПЛ должна была отправиться в Индию, которая брала ее в лизинг сроком на 10 лет за 650 миллионов долларов. Возьмет ли теперь — не факт. Индийцы, как известно, люди суеверные, и вряд ли захотят ходить в море на подводной лодке с таким мрачным прошлым.
Источник: lenta.ru
Они просто уснут. На что похожа смерть в затонувшем батискафе
Главная опасность заключается не в недостатке кислорода, а в избытке углекислого газа. Оборудование для фильтрации воздуха на борту, вероятно, вышло из строя, так что пассажиры обречены на гиперкапнию — отравление СО2.
Что ощущают люди, оказавшиеся на глубине около 4000 метров в клаустрофобически компактном – 7 метров длиной — подводном аппарате с быстро заканчивающимся кислородом? Прежде всего ужас. Клинический психолог Джастин Д’Арьенцо, мнение которого приводит Fox News, считает, что первой реакцией членов экипажа, когда они осознали, что происходит, была паника. «Конечно, возникает сильная паника, когда сердце учащенно бьется, возникают проблемы с дыханием… Человеку кажется, что он вот-вот сойдет с ума. И, конечно, в тесном темном пространстве, как в этой ситуации, все это усугубляется в геометрической прогрессии. Думаю, фазы паники у них сменяются юмором висельника, а страх — ощущением тесной связи с теми, кто оказался рядом».
«Это напоминает восхождение в гору»
Расход кислорода в подобной ситуации зависит от многих условий, заявил BBC News эксперт по гипербарической медицине Кен Ледез, в том числе от температуры на борту и способности управлять своим дыханием. Если человеку холодно или он волнуется и учащенно дышит, содержимое кислородных баллонов истощается быстрее. «Это напоминает восхождение на гору, когда температура опускается и метаболизм замедляется. Многое зависит от того, насколько быстро вы поднимаетесь на эту гору».
О том, что в одинаковых условиях с ситуацией нехватки кислорода некоторые люди могут справиться лучше других, упоминал и руководящий поисково-спасательной операцией контр-адмирал Джон Можер из береговой охраны США, когда говорил: «Мы не знаем норму потребления кислорода на одного пассажира субмарины».
Риск гиперкапнии
Нехватка кислорода не единственная и даже не самая страшная опасность, угрожающая пассажирам «Титана». По мере того заканчивается кислород, внутри аппарата повышается количество выдыхаемого людьми углекислого газа. Отравление углекислым газом, или гиперкапния, может привести к летальному исходу.
Для очистки воздуха от токсичных уровней СО2 в замкнутых пространствах обычно используются устройства под названием скрубберы. Есть ли они на «Титане» вообще, неизвестно. Но даже если есть, работать они могут на электричестве, которое на батискафе наверняка закончилось, или на аккумуляторах, срок службы которых тоже не безграничен. В отсутствие скрубберов концентрация углекислого газа растет, и он начинает действовать как седативное средство. Это напоминает эффект газа, который вводится перед медицинскими вмешательствами для анестезии: пациент просто засыпает.
Нормальный показатель содержания углекислого газа в артериальной крови (PCO2) — от 35 до 45 мм рт. ст. Более высокие значения, при которых кислород в крови падает, вызывают изменения в мозге, влияющие и на мышечную активность, и на мышление. Человек может испытывать головные боли, двоение в глазах, неспособность сконцентрироваться.
В конце концов наступает удушье, которое может оказаться смертельным. Потеря сознания и смерть от удушья происходят через несколько минут после того, как уровень углекислого газа в организме превышает 10%. Без кислорода можно прожить около 15 минут, но необратимые повреждения головного мозга при гиперкапнии происходят через считанные минуты.
Тому, что может случиться с людьми, оказавшимися запертыми в подводном аппарате, посвящена недавняя статья в научном журнале Ciottone’s Disaster Medicine авторства бывшего директора отдела подводной медицины и радиационного здоровья ВМС США доктора Дейла Моле. «Экипаж, оказавшийся в ловушке на затонувшем корабле или подводной лодке, сталкивается со многими физиологическими проблемами, включая токсичные газы, воздействие повышенного давления окружающей среды и гипотермию, — говорится в статье. — Повышающийся уровень углекислого газа — вот что убивает людей в первую очередь, когда они находятся в герметичной среде, а не уровень кислорода».
Парадоксально, но спасительный кислород может оказаться и гибельным, замечает в интервью Daily Mail морской биолог Николай Ротерман, недаром даже косметика на жидком парафине из-за опасности легкого возгорания на подлодках запрещена.
«Воздух в глубоководных аппаратах может быть настолько обогащен кислородом, что это может увеличить риск и интенсивность пожара».
Источник: newizv.ru