ВМС Японії в березні 2020 року візьмуть на озброєння підводний човен типу «Сорю», побудований за зміненим проектом. Як пише Shephard, новий корабель отримає літій-іонні акумуляторні батареї замість традиційних для дизель-електричних підводних човнів свинцево-кислотних елементів. Новий підводний човен у складі японського флоту стане першим кораблем, що використовує літій-іонні акумулятори.
Дизель-електричним підводним човнам акумулятори необхідні для скритного пересування під водою, коли запуск дизельних двигунів для живлення ходових електромоторів небажаний або зовсім неможливий. Свинцево-кислотні акумулятори істотно обважнюють конструкцію підводного човна, не можуть забезпечити великої тривалості ходу і вимагають довго часу на повну перезарядку.
Японські конструктори вирішили використовувати літій-іонні акумулятори на підводному човні з кількох причин. По-перше, батареї зібрані з таких акумуляторів мають істотно більшу ємність, ніж свинцево-кислотні. На малих швидкостях дальність підводного ходу підводного човна на літій-іонних акумуляторах порівнянна з дальністю ходу на свинцево-кислотних акумуляторах і двигуні Стірлінга.
По-друге, на великих швидкостях дальність ходу корабля перевищує такий показник при використанні звичайних акумуляторів. По-третє, літій-іонні акумулятори можна перезаряджати з використанням більших струмів, ніж при зарядці свинцево-кислотних елементів живлення. Це означає, що на повну зарядку літій-іонних батарей необхідно істотно менше часу.
За словами колишнього командувача Морськими силами самооборони Японії віце-адмірала у відставці Масао Кобаясі, це означає, що для підзарядки кораблю тепер не потрібно спливати на тривалий час, щоб запустити дизельні двигуни на повну потужність. Достатньо буде вийти на невелику глибину і ненадовго виставити шноркель для запуску дизельних двигунів.
При цьому використання літій-іонних акумуляторів на підводних човнах призвело до збільшення їх вартості. Для порівняння, корабель типу «Сорю» з новими акумуляторними батареями обійшовся військовим у 64,4 мільярда єн (570,7 мільйона доларів). Вартість цього ж підводного човна зі звичайними акумуляторами становить 51,7 мільярда єн.
Зараз Японія має вісім підводних човнів типу «Сорю», перша з яких надійшла на озброєння 2009 року. Всього планується ввести до складу флоту 13 таких кораблів. Підводна водотоннажність підводних човнів становить 4,2 тисячі тонн при довжині 84 метри і ширині 9,1 метра.
Кораблі можуть розвивати швидкість до 20 вузлів. Японські підводні човни оснащені двома дизельними двигунами і чотирма двигунами Стірлінга, які необхідні для живлення ходових електромоторів і підзарядки акумуляторів у підводному положенні. Під водою ці двигуни працюють за рахунок спалювання дизельного палива; продукти згоряння викидаються у водяний струмінь від гвинтів.
За оцінкою розробників, дальність ходу підводних човнів «Сорю» під водою з використанням двигунів Стірлінга становить 6,1 тисячі миль при швидкості 6,5 вузла (11,3 тисячі кілометрів на швидкості 12 кілометрів на годину). Тривалість перебування під водою обмежена можливостями екіпажу і запасами продовольства і становить близько трьох місяців.
Навесні минулого року Центральне конструкторське бюро морської техніки «Рубін» завершило проектування дизель-електричного підводного човна п'ятого покоління «Калина». Новий корабель отримає повітрозалежну енергетичну установку, що працює на водовмісному газі високого ступеня очищення. Його отримуватимуть на борту підводного човна з дизельного палива методом риформінгу.
Отриманий водень буде подаватися у воднево-кисневі паливні елементи, де і буде вироблятися електрика для двигунів і бортових систем. Як очікується, потужність установки, що розробляється «Рубіном», складе близько 400 кіловат. Розробку повітрозалежної енергетичної установки планується завершити в 2018 році.