DEVELOPMENT OF FOREIGN POWER INSTALLATIONS FOR UNDERWATER OBJECTS ON THE BASIS OF FUEL ELEMENTS

Summary: Information on foreign development in the fi eld of airindependent power installations for underwater objects on the basis of fuel elements is provided in article. The main developers of Germany and the USA, and also other countries and characteristics of power installations are brought. Keywords: airindependent power installation; fuel element; submarine; uninhabited submersible В настоящее время все большее распро-странение получают различные топливные элементы как для неатомных новкойподводных лодок (ПЛ), так строятсяи для необитаемых подво-дных аппаратов различного водоизмеще-нии, а также элементов сети необитаемых станций и аппаратов мониторинга обста-новки [1 - 5]. Для обеспечения работы ко-торых применяют различные энергетиче-ские установки.Первый топливный элемент был соз-дан в 1838 – 1845 году Кристианом Фри-дрихом Шенбайном (Christian Friedrich Schoenbein) и Уильямом Робертом Гроувом (William Robert Grove). Примерно с того же времени известен двигатель внутрен-него сгорания изобретенный Николаусом Отто (Nikolaus Otto), газовая турбина была изобретена Джоном Барбером (John Barber) еще в 1791 году. Однако до настоящего вре-мени распространение топливных элемен-тов незначительно по сравнению с тепло-выми двигателями. Прорыв был достигнут в 50 – 60 годах, когда активно стали разви-ваться щелочные топливные элементы для использования в космических программах Apollo mission и Space shuttle, для корабля Gemini был разработан топливный элемент на основе протонобменной мембраны. Первым подводным аппаратом на топлив-ных элементах стал созданный в 1974 году «Deep Quest».В настоящее время серийно ПЛ с воз-духонезависимой энергетической уста- (ВНЭУ) натопливныхэлементахвГермании, крометогоконцеп-ция создания необитаемых подводных аппаратов (НПА), базирующихся на атом-ных подводных лодках, начала разрабаты-ваться в научно-исследовательском цен-тре подводной войны ВМС США (Naval Underwater Warfare Center – NUWS) еще с 1996 года [6].Водород имеет малый удельный вес и низкую температуру кипения, что сильно затрудняет его хранение на борту подво-дного средства. При хранении водорода в баллонах высокого давления процент веса водорода в системе, как правило, составляет 2 - 4% от общего веса систе-мы хранения. С развитием материалов баллонов могут быть получены суще-ственные улучшения, и есть сообщения о многослойных баллонах, которые мо-гут запасать до 11%-й по массе водород при давлении 5000 psi. Углеродные нано-трубки являются объектом интенсивных исследований как перспективные мате-риалы для хранения водорода. Криоген-ное хранение водорода также может при-меняться в различных системах, однако ограничено технической и экономиче-ской обоснованностью [7-9].