Raport z pokładu Dragona

Tomasz Grotnik

Raport z pokładu Dragona

BAE Systems jest głównym kontrahentem programu niszczycieli typu 45. Odpowiada za ich projekt, budowę, integrację systemów oraz dostawę. Jest także jedynym serwisantem jednostek, a wszelkie prace remontowe realizuje w bazie floty w Portsmouth w kooperacji z Royal Navy. W tej z kolei, w ostatnim okresie, nie dzieje się najlepiej (NTW 5/2011), dlatego warto zwrócić uwagę, że mimo początkowych trudności akurat to przedsięwzięcie jest „na właściwym torze”, a kolejne jego etapy przebiegają zgodnie z harmonogramem lub nawet szybciej. O randze programu może świadczyć też determinacja w jego realizacji, mimo stałych problemów finansowych MoD. Nic dziwnego, w najbliższych latach będą to jedyne nowoczesne okręty nawodne brytyjskiej marynarki wojennej i staną się jej rdzeniem w kolejnych dekadach. Korzystając z okazji przyjrzenia się jednemu z nich z bardzo bliska, przypomnimy i uaktualnimy podstawowe fakty związane z najciekawszymi systemami tych niszczycieli.

Elektryczne serce „Smoka”
Miejscem zaokrętowania były okolice miasteczka Largs, gdzie Dragon wyłonił się zza wyspy Little Cumbrae. Już w chwili spotkania, jednostka pokazała próbkę możliwości zespołu napędowego, hamując dynamicznie na krótkim dystansie. To właśnie zintegrowany napęd elektryczny – Integrated Electrical Propulsion (IEP) – będący nowością w Royal Navy w tej klasie okrętów, stanowił przedmiot pierwszej części pokazu. IEP zajmuje cztery zasadnicze pomieszczenia w kadłubie – dziobowe oraz rufowe siłownie główne i pomocnicze. Rozmieszczono w nich urządzenia do wytwarzania prądu elektrycznego, jego dystrybucji oraz, oczywiście, główne silniki napędowe. Prąd powstaje dzięki dwóm zespołom złożonym z dwóch turbin gazowych Rolls-Royce WR 21, napędzających generatory elektryczne Converteam oraz dwóm generatorom Hitzinger UK, poruszanym przez silniki wysokoprężne Wärtsilä 12V200D. Pierwsze wykorzystywane są przy prędkości maksymalnej, drugie do pływania krążowniczego, manewrowania i zawsze, gdy istotne są oszczędności. Wszystkie cztery wpięto do sieci głównej wysokiego napięcia (4160 V), wyposażonej w dwa filtry harmoniczne. Sterowanie tą siecią zapewnia główna rozdzielnica elektryczna. Prąd jest następnie przekazywany do dwóch przetwornic napięcia Converteam VDM 25000 PWM (Pulse Width Modulation, czyli z modulacją szerokości impulsu, pozwalającą m.in. na poprawę współczynnika mocy, regulację napięcia obwodu pośredniczącego oraz napięcia wyjściowego falownika, co z kolei przekłada się na „elastyczność” napędu) prądu przemiennego, wyposażonych w trzy kanały pięciofazowe. Te z kolei sterują pracą głównych silników elektrycznych, 15-fazowych motorów indukcyjnych tej samej firmy. Dopiero z nimi zesprzęglone są linie wałów z pięciopłatowymi śrubami Rolls-Royce Kamewa (typu Adjustable Bolted Propellers, czyli o stałym skoku, ale z przykręcanymi płatami i możliwością łatwej wymiany uszkodzonych). Oznacza to, że silniki spalinowe (turbiny i silniki wysokoprężne) służą wyłącznie do napędu generatorów prądu i nie mają połączeń kinematycznych z wałami śrubowymi – brak tu ciężkich, głośnych i wibrujących zbiorczych przekładni redukcyjnych, etc. Zastosowanie technologii PWM pozwoliło też na uzyskanie większej wydajności napędu, użycie kompaktowych, bardziej elastycznych silników o mniejszej hałaśliwości i ograniczenie kosztów eksploatacji. Pierwsze motory tej klasy Converteam (wówczas jeszcze Alstom) testował w latach 90. XX wieku. Z sieci głównej, za pośrednictwem dwóch transformatorów, zasilana jest sieć o napięciu 440 V – standardowym dla okrętów NATO. Tę również wyposażono w filtry harmoniczne. Jej zadaniem jest zasilanie odbiorów na jednostce, dodajmy – wszystkie urządzenia są elektryczne, wyeliminowano ogrzewanie i kuchnie parowe, itp. Dotyczy to zarówno wyposażenia kabin, jak i systemów uzbrojenia oraz elektronicznych. Cały IEP jest sterowany z centrali maszynowej wyposażonej w cztery dwuekranowe konsole robocze oraz monitor ścienny. Ideowo kierowanie siłownią podzielono na dwa obszary – „produkcję” kilowatów mocy oraz kilowarów elektrycznej mocy biernej. Tak też rozgraniczono wyświetlanie informacji na ekranach oraz sterowanie generatorami, rozdzielnicami, przetwornicami i innymi urządzeniami. Warto też dodać, że w celu ograniczenia zużycia paliwa na rufie zamontowano spoiler hydrodynamiczny. Możliwości napędu zaprezentowano gościom, gromadząc ich na pokładzie lotniczym, po czym wykonano gwałtowne manewry przy prędkości około 20 w. oraz zademonstrowano hamowanie dynamiczne za pomocą śrub pracujących „całą wstecz”. Choć nie wykorzystano pełni możliwości (działały tylko dieselgeneratory), trzeba przyznać, że efekt był piorunujący.

Pełna wersja artykułu w magazynie NTW 6/2011