NÁMOŘNÍ TECHNIKA

B-90 Sarov: Ponorka s hybridním pohonem

14. prosince 2007 byla dokončena nejnovější ponorka pro ruské námořnictvo pojmenovaná Sarov. Jde o unikátní plavidlo, které využívá kombinaci konvenčního a jaderného pohonu.

Ruské námořnictvo přes řadu finančních i technických problémů zaznamenává opětovný vzestup. Svědčí o tom také stavba nových tříd moderních ponorek s jaderným i dieselelektrickým pohonem. Na konci loňského roku se k nim připojilo nové plavidlo Sarov, které patří do třídy Projekt 20120. Zveřejnění informací o něm se však dělo způsobem přinejmenším nestandardním.

Hon na ponorku

Omezený rozpočet ruského námořnictva přiměl jeho velení hledat alternativní zdroje financí. Stalo se běžnou praxí, že ponorky dostávají jména měst, která pak finančně přispívají na provoz „svých“ plavidel. Na oficiálních internetových stránkách města Sarov v oblasti Nižného Novgorodu se tedy 6. září 2007 objevil článek, ve kterém představitelé města s hrdostí informovali o návštěvě kapitána Sergeje Koroškina, velitele moderní ponorky Sarov. Článek dále uváděl, že loď patří do nové třídy Projekt 20120, stavějí ji loděnice Sevmaš a Zvězdočka v Severodvinsku a měla by být dokončena do konce roku 2007. Nechyběly dokonce ani podrobné technické údaje.

Zpráva o ponorce Sarov na stránkách stejnojmenného města

Zpráva okamžitě vzbudila velký zájem, protože o třídě Projekt 20120 nebo o nějaké ponorce Sarov nikdo dříve neslyšel. Ještě podivnější však bylo, že 11. září onen článek ze stránek města záhadně zmizel. Jelikož vedení města na otázky nereagovalo, do kauzy se poté zapojila další ruská média, která zprávu stačila ještě před jejím smazáním převzít. Rozpoutalo se cosi, co lze s trochou nadsázky nazvat „hon na ponorku“.
Snad největší úsilí v tomto směru vyvinul úspěšný ruský deník Kommersant. Kontaktoval všechna oficiální místa, která by měla o nové ponorce vědět, ale obdržel značně rozporuplné odpovědi. Tiskový mluvčí námořnictva řekl, že o Projektu 20120 „mu není nic známo“. Zástupce firmy Zvězdočka uvedl, že v Severodvinsku se žádné nové ponorky nestavějí, zatímco mluvčí podniku Sevmaš zcela odmítl odpovědět. „Ponorková“ konstrukční kancelář Rubin nechtěla svou účast potvrdit ani vyvrátit. Objevil se i další neoficiální údaj, že ponorka má na palubě i pomocný nukleární reaktor. Případ pak postupně utichl a začalo se říkat, že asi šlo o nějaký omyl nebo dezinformaci.

Proč hybridní pohon?

Zlom přišel až za necelé tři měsíce, a sice 14. prosince 2007, kdy loděnice Sevmaš vydaly stručnou tiskovou zprávu o pokřtění nové ponorky B 90 Sarov, prvního plavidla třídy Projekt 20120. V dalších dnech následovalo ještě několik článků od ruských i zahraničních expertů, kteří v zásadě potvrdili informace, jež se objevily v průběhu září. Plavidlo B 90 Sarov, přestože jde primárně o dieselelektrickou ponorku, je vybaveno rovněž malým jaderným agregátem. Známé technické údaje ukazují, že rozměry ponorky Sarov jsou velice podobné dieselelektrickým plavidlům Projekt 877 Paltus (v kódu NATO Kilo), ale výtlak je o zhruba 900 tun vyšší. A zvýšená hmotnost s největší pravděpodobností připadá právě na reaktor a jeho stínění.

Dieselelektrická ponorka Projekt 877 Paltus (kód Kilo)

Ale proč vlastně do dieselelektrické ponorky montovat jaderný agregát? Odpovědí je dnes velice častá zkratka AIP neboli Air Independent Propulsion, pohon nezávislý na vzduchu. Jedná se o souhrnné označení několika energetických systémů, které bývají instalovány do moderních dieselelektrických ponorek se záměrem podstatně prodloužit možnost pobytu pod hladinou bez nutnosti se vynořit a načerpat kyslík pro provoz dieselu. AIP umožňuje konvenční ponorce zůstat pod hladinou třeba i týdny. Přestože se takové plavidlo nemůže zcela rovnat ponorce jaderné, která může v krajním případě vydržet pod hladinou i celé měsíce, jde o relativně jednoduché a cenově velice efektivní řešení vhodné pro státy, které nemají zájem o plavidla s nukleárním pohonem. Existuje více principů AIP, mj. diesel či turbína s uzavřeným cyklem, Stirlingův motor nebo vodíkové palivové články. Sarov tedy zřejmě slouží jako demonstrátor nebo platforma pro testy originálního ruského přístupu k AIP.

Slavnostní pokřtění plavidla B-90 Sarov

Reaktor, nebo RTG?

Ale minimálně jeden podobný demonstrátor už existoval. V roce 1985 byl do dieselového plavidla B 68 (třída Projekt 651, kód NATO Juliett) experimentálně umístěn tlakovodní reaktor VAU 6 o výkonu 600 kW. A třída Projekt 20120 byla údajně navržena už roku 1989, takže pravděpodobně přímo navazuje na pokus s B 68. Ostatně je známo, že Rusko má s malými jadernými reaktory řadu zkušeností a vyvinulo např. mobilní nukleární elektrárny TES Z nebo jaderné reaktory Topaz pro družice.

V odborných kruzích se ovšem diskutuje o tom, zda má Sarov na palubě „pravý“ nukleární reaktor s řízeným štěpením jaderného paliva. Někteří odborníci totiž usuzují, že se v tomto případě vlastně nejedná o štěpný reaktor, nýbrž o tzv. radioizotopový termoelektrický generátor (RTG). Tato zařízení, často nazývaná také slangovým termínem „jaderné baterie“, využívají spontánní rozpad těžkých radioaktivních izotopů (nejčastěji plutonia 238 nebo stroncia 90), který generuje teplo, díky němuž vytvářejí napojené termoelektrické články elektrickou energii. RTG jsou často užívány jako zdroj energie pro vesmírné družice a sondy, ale představují výborné řešení rovněž pro samočinné přístroje v těžko přístupných oblastech, mj. světelné či radiové majáky nebo meteorologické snímače. Na území bývalého SSSR se nachází přes tisíc RTG. Je zajímavé, že město Sarov bylo dříve centrem výzkumu jaderných technologií; neslo kód Arzmaš 16 a říkalo se mu „sovětské Los Alamos“. A jedním z předmětů tamního výzkumu byly právě radioizotopové generátory.

Tableta plutonia 238 vyrobená jako náplň RTG

RTG jsou proti klasickým reaktorům podstatně menší, jednodušší a lacinější. Produkují přímo čistou elektrickou energii, která by v ponorce mohla bezprostředně nabíjet baterie nebo pohánět další systémy, kdežto klasický reaktor dodává teplo, které se přeměňuje na jiné formy energie teprve přes složité, rozměrné a (což je u ponorky zvláště nepříjemným nedostatkem) ne právě tiché turbínové generátorové ústrojí.

Otázky a odpovědi

Zdánlivou vhodnost RTG coby pomocného pohonu ponorek však zase komplikují některé jejich slabiny. RTG totiž poskytují poměrně omezené výkony a celková účinnost samotného tohoto principu je nízká. Běžně používané RTG produkují řádově desítky kilowattů, ovšem pro provoz ponorky je nutný výkon ve stovkách kilowattů. S rostoucím výkonem RTG enormně narůstají rozměry a hmotnosti, což by se ovšem pravděpodobně dalo obejít tím, že by loď měla několik nezávislých generátorů.

Daleko závažnější nevýhodou RTG při použití v ponorce je však paradoxně právě to, co jinak představuje jejich hlavní výhodu. RTG totiž nelze dost dobře řídit nebo vypnout, neboť spontánní rozpad izotopu probíhá jako přirozený přírodní proces neustále a nedá se „na povel“ zastavit. Pro maják kdesi v Arktidě je to jistě optimální zdroj energie, jenže v ponorce by se vybíjel i při chodu dieselového motoru nebo během kotvení. Ruští jaderní vědci už však svět mnohokrát překvapili a nedá se vyloučit, že se jim nějak podařilo překonat i tento problém. Ponorka mající současně výhody konvenčního i jaderného plavidla by nepochybně vzbudila zájem mezi tradičními uživateli ruských ponorek, mezi něž patří Čína, Indie a islámské státy.

První nástup posádky ponorky B-90 Sarov

Plavidlo B 90 Sarov je mimořádně pozoruhodné i tím, jak se je podařilo utajit. Bylo navrženo už roku 1989 v kanceláři Rubin, stavba začala u podniku Krasnoje Sormovo v Nižném Novgorodu a k dokončení pak bylo dopraveno po vnitrozemské vodní cestě do Severodvinsku, aniž by nějaké informace pronikly na veřejnost. Otazníky panují kolem onoho zářijového úniku informací, který možná nemusel být tak úplně náhodný. Sarov každopádně ukazuje, že ruská ponorková konstrukční škola se stále rozvíjí a má co nabídnout. Pokud bude tato originální koncepce pohonu úspěšná, možná se s ní setkáme nejen v ponorkách s ruskou vlajkou, ale i v námořních silách dalších zemí.

* na hladině / pod hladinou

Foto: US DoD a Sevmaš
Prameny:
Sevmaš, Information Dissemination Blog, DefenseTech.org, BarentsObserver.com, ruská zpravodajská média

Publikace: ATM 2/2008