Japonia: Pierwszy litowo-jonowy okręt podwodny w służbie [ANALIZA]

Pomimo zagrożenia koronawirusem japońskie, morskie siły samoobrony zdecydowały się zorganizować 5 marca 2020 roku uroczystość wprowadzenia do służby okrętu podwodnego JS „Oryu”. Ceremonia została przeprowadzona w stoczni koncernu MHI (Mitsubishi Heavy Industries) w Kobe w prefekturze Hyogo w zachodnio-centralnej Japonii. JS „Oryu” otrzymał numer burtowy „SS 511” i wszedł w skład 1. flotylli okrętów podwodnych w bazie Kure w prefekturze Hiroshima.

 Jest to w sumie jedenasta jednostka typu Soryu wprowadzona do japońskich, morskich sił samoobrony i szósta zbudowana w stoczni MHI w Kobe. Pomimo tej „seryjności” IS „Oryu” jest unikalną konstrukcją, ponieważ jako pierwszy w Japonii (i na świecie) został wyposażony w akumulatory litowo-jonowe. W podobny sposób ma być wyposażony również dwunasty i ostatni w serii Soryu - „Toryu”, który planuje się wprowadzić do linii w 2021 roku. W ten sposób nieatomowy okręt podwodny dostał możliwość przebywania pod wodą przez okres dłuższy niż tydzień. Wcześniej było to możliwe jedynie po zastosowaniu napędu niezależnego od powietrza AIP (Air Independent Propulsion).

Napęd AIP był również wprowadzony na kilku wcześniejszych jednostkach typu Soryu, które poza standardowymi dwoma silnikami diesla Kawasaki 12V 25/25 posiadają jeszcze cztery silniki Kawasaki Kockums V4-275R Stirling AIP - mogące działać bez dostępu powietrza. Pomimo tego Japończycy postanowili je zastąpić zupełnie nowym rozwiązaniem. Co ciekawe zdecydowano się na to, pomimo że „standardowy” AIP zapewnia dłuższy czas przebywania pod wodą (przez co najmniej dwa tygodnie). W przypadku wykorzystania tylko akumulatorów litowo-jonowych przypuszcza się, że bezpieczny pobyt w zanurzeniu może być nie dłuższy niż 7-8 dni.

Na decyzję o zastąpieniu pomimo tego silników Stirlinga złożyło się prawdopodobnie kilka czynników. Po pierwsze akumulatory były i są nadal najcichszym źródłem zasilania stosowanym na okrętach podwodnych. Łącząc to ze specjalnie opracowanym kształtem śrub, kadłuba, oraz pokrywającą ten kadłub powłoką tłumiącą fale akustyczne stworzono jednostkę o bardzo ograniczonych polach fizycznych, trudną do wykrycia przez systemy hydroakustyczne przeciwnika.

Po drugie silniki Stirlinga prawdopodobnie nie zapewniają wystarczającego zasilania przy maksymalnej prędkości podwodnej 20 w, przez co przy szybkich manewrach trzeba korzystać ze standardowo stosowanych na okrętach podwodnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Moc tych akumulatorów spada jednak w miarę wyczerpywania się w nich ładunku. Tymczasem zaletą akumulatorów litowo-jonowych jest utrzymywanie parametrów wyjściowych, nawet gdy ich ładunek jest na wyczerpaniu. Okręty je wykorzystujące nie są więc tak bardzo zależne od obciążenia energetycznego i mogą znacznie szybciej oraz sprawniej reagować na gwałtowne zmiany wymaganej prędkości czy manewrowanie okrętem.

Co więcej akumulatory litowo-jonowe mogą być ładowane dużo szybciej niż kwasowo-ołowiowe. Ogranicza się w ten sposób czas przebywania na powierzchni lub na chrapach, gdy włącza się silnik diesla. Ten czas ładowania ogranicza się jeszcze bardziej stosując na okrętach podwodnych z akumulatorami litowo-jonowymi mocniejsze silniki wysokoprężne i generatory.

Równie ważny jest zysk na masie. Akumulatory litowo-jonowe są bowiem lżejsze od kwasowo-ołowiowych, co pozwala na zabranie ich w większej ilości. Ich podłączenie jest stosunkowo proste i o wiele mniej skomplikowane niż standardowych systemów AIP. Automatycznie przekłada się to na mniej skomplikowany i tańszy proces obsługi oraz ewentualnej wymiany. W przypadku napędu AIP taka wymiana wymaga postawienia okrętu podwodnego na stoczni i przeprowadzenia poważnego remontu.

Akumulatory litowo-jonowe mają jednak również wady. Po pierwsze są  droższe od kwasowo-ołowiowych (chociaż tańsze od AIP). Dodatkowo w czasie ich eksploatacji wydziela się pewna ilość ciepła i szkodliwych oparów, co wymaga stałej kontroli. Być może to właśnie dlatego Japończycy tak późno wprowadzili akumulatory litowo-jonowe na swoje okręty podwodne, pomimo, że były one opracowane o wiele wcześniej.

Japońskie, morskie siły samoobrony mają teraz unikalną okazję do porównania ze sobą dwóch rodzajów napędów niezależnych od powietrza. Jeżeli akumulatory litowo-jonowe się sprawdzą to prawdopodobnie staną się one standardowym wyposażeniem kolejnych typów japońskich okrętów podwodnych – tym bardziej, że technologia produkcji tych akumulatorów cały czas się rozwija. Mogą to być także kolejne jednostki typu Soryu, ponieważ w Japonii rozważa się także możliwość zakupienia jeszcze czterech takich jednostek.

Są one nadal uważane za jedne z najlepszych na świecie w swojej klasie. Ich uzbrojeniem jest sześć klasycznych wyrzutni torpedowych HU-606 kalibru 533 mm, z których można „wystrzelić” ciężkie torpedy Type 89 lub rakiety przeciwokrętowe UGM-84 Harpoon. Dane do tych systemów uzbrojenia otrzymuje się z pokładowego systemu obserwacji i dowodzenia, który przynajmniej teoretycznie przewyższa większość rozwiązań stosowanych na klasycznych okrętach podwodnych. Osiągnięto to nie tylko dzięki „japońskiej elektronice”, ale również dzięki rozbudowaniu systemu sonarowego.

Pomimo bowiem, że Soryu są jednostkami o wyporności podwodnej 4100 ton, to wyposażono je również w sonar z holowaną anteną linearną. Daje to unikalną możliwość wykrywania innych obiektów podwodnych nawet na odległościach większych niż 70 km. Ponieważ sonar ten odbiera sygnały bardzo niskich częstotliwości to oznacza, że może być skuteczny w detekcji najnowocześniejszych i najbardziej wyciszonych okrętów podwodnych.

Zaletą Soryu jest również wszechstronność pozwalająca na bezpieczne działanie zarówno w warunkach oceanicznych jak i na wodach płytkich. Japończycy jako jedni z niewielu chwalą się, że ich okręty mogą operować na głębokości około 650 m, podczas gdy standardem u innych klasycznych okrętów podwodnych jest 400 m.

Zwraca też uwagę zastosowane na rufie jednostek typu Soryu usterzenia typu X (X-rudder”) z dwoma niezależnymi, hydraulicznymi systemami kierowania. Jest to rozwiązanie uważane za szczególnie przydatne dla okrętów działających na wodach przybrzeżnych. Zapewnia ono nie tylko większą manewrowość i większą odporność na uszkodzenia (przez możliwość awaryjnego wykorzystanie lewo lub prawoburtowych płatów), ale również mniej negatywnie wpływa na pracę śruby. Przypuszcza się, że Japończycy pracując nad tym rozwiązaniem korzystali z pomocy specjalistycznej szwedzkich inżynierów ze stoczni Saab Kockums, którzy zamierzają zastosować stery typu X również na swoich najnowszych okrętach podwodnych typu A26.