Коллектив авторов - История электротехники

Для многих ЭЭС СВО характерен длительный, часто многолетний, режим боевого дежурства с постоянной готовностью к немедленному переходу в режим автономности или боевой работы, отличающийся, как правило, наибольшей энергоемкостью. Присущая СВО ограниченная численность обслуживающего персонала и экстремальные условия его деятельности в боевых режимах требуют автоматизации как элементов, так и ЭЭС в целом, способности их длительного функционирования без вмешательства человека.

Эти особенности СВО как потребителей энергии обусловили принцип их построения в виде трехуровневой структуры.

Система (подсистема) внешнего электроснабжения объекта, включающая в себя питающие линии и пункты приема электроэнергии от государственной или региональной электрической системы, обеспечивает длительное и экономичное электроснабжение объекта в режиме боевого дежурства.

Система (подсистема) внутреннего электроснабжения объекта, включающая в себя распределительные сети и резервные электростанции, обеспечивает замещение системы внешнего электроснабжения при ее плановых и аварийных отключениях.

Для СВО, размещаемых вне зоны централизованного электроснабжения, вместо резервной предусматривается объектовая сильно резервированная постоянно действующая незащищенная электростанция наиболее экономичного для местных условий типа (чаще на базе тихоходных дизелей с большим моторесурсом, реже — паротурбинная или атомная ТЭЦ).

Система (подсистема) автономного электроснабжения специальных фортификационных сооружений, включающая электрические сети и защищенную автономную электростанцию, обеспечивает живучесть электроснабжения потребителей, непосредственно выполняющих боевую задачу.

Надежность и живучесть ЭЭС СВО обеспечивается большим комплексом организационно-технических мероприятий, важнейшими из которых являются широкое использование резерва, применение электрооборудования повышенной надежности, а также оборудования повышенной стойкости к воздействию поражающих факторов современного оружия в сочетании с мерами и средствами защиты от воздействия этих факторов.

Основа электроэнергетики СВО — стационарные быстроходные компактные комплексно автоматизированные дизель-электрические установки, выпускаемые промышленностью в широком диапазоне мощностей (от 12 до 5600 кВт), а также установки гарантированного питания (УГП), обеспечивающие не только бесперебойность, но и высокую надежность, а также высокое качество электроэнергии во всех режимах работы.

Главной особенностью развития «корабельной энергетики» следует считать разработку ядерных энергетических установок подводных лодок и крейсеров, обеспечивающих высочайший уровень энерговооруженности кораблей, возможность существенного увеличения длительности автономного плавания. Береговая энергетика флота оснастилась передвижными средствами (электростанциями, подстанциями, комплектами кабельных сетей и др.), способными обеспечить электроснабжение кораблей с необорудованного побережья в пунктах маневренного базирования.

На 3-й электротехнической выставке в Петербурге в 1885 г. демонстрировалась электропередача постоянного тока, приводившая в действие несколько различных станков и показывающая важные для промышленности возможности группового электропривода. Инициатором и создателем этой демонстрационной установки было Военно-артиллерийское ведомство, а передача электроэнергии на нее осуществлялась из мастерской патронного завода этого ведомства, удаленной от выставки более чем на 1,5 км. Объясняется это тем, что в рассматриваемый период осуществлялась модернизация вооружения русской армии и флота, и большая программа казенных артиллерийских заводов требовала расширения их производства и использования в технологических процессах новейших достижений науки и техники. Не случайно, что электрическое освещение, позволяющее организовать ведение ночных работ, появилось на артиллерийских заводах раньше, чем на других предприятиях.

В конце 80-х годов для судовых вентиляторов военных кораблей был применен электропривод постоянного тока. В 1892 г. на броненосце «12 апостолов» установили первый рулевой электропривод. В период с 1897 по 1903 гг. значительное число судов русского флота получили электрифицированные шпилевые, рулевые, грузоподъемные и другие механизмы. С 1908 г. для привода водоотливных насосов и вентиляторов на многих кораблях начинают применяться асинхронные двигатели переменного тока. Аналогичный процесс электрификации основных механизмов осуществлялся и в крепостях.

Значительным шагом в применении электротехники в военном деле явилось создание артиллерийских электроприводов и приборов управления стрельбой. Вторая половина и, особенно, конец XIX в. характеризовались бурным развитием броненосного кораблестроения, переходом от гладкоствольных орудий к нарезным, резким возрастанием роли артиллерии как главного боевого средства тех времен.

В начале XX в. во многих странах появились корабли дредноудного типа (линкоры) с особо мощной артиллерией главного калибра (305–406 мм) и соответствующим бронированием. Необходимость обороны баз флота и других военных береговых объектов от этих кораблей потребовала адекватного развития морской береговой артиллерии.

Эффективность артиллерийского огня зависит не столько от массы (калибра) снаряда, сколько от массы металла, поражающего неприятеля в единицу времени, т.е. от совокупности калибра и скорострельности артиллерии.

Необходимость повышения скорострельности орудий, особенно тяжелых орудий крупного калибра, стимулировала развитие артиллерийского электропривода и систем управления стрельбой.

Электрификация артиллерийских систем началась в 90-х годах XIX в. и непрерывно развивалась. Сначала электрифицировалась подача боезапаса из погребов к орудиям, затем вращение башни и вертикальное наведение орудий и, наконец, заряжение орудий снарядом и двумя полузарядами. К артиллерийскому приводу предъявлялись очень сложные требования: кратковременность циклов работы, строгая взаимная замкнутость и последовательность операций, преобладание динамической нагрузки, необходимость эффективного торможения и точности остановки, для некоторых приводов — регулирование частоты вращения в широких пределах. Вследствие специфики требований артиллерийский привод осуществлялся, как правило, на постоянном токе.

Важное значение имела также разработка приборов управления стрельбой, обеспечивающих повышение скорости и точности наводки орудий на цель. Первыми приборами, которые предложил известный морской артиллерист-изобретатель А.П. Давыдов в 1867 г. для усовершенствования залповой стрельбы, был кренометр, замыкающий электрическую цепь при прохождении палубы через «ноль», и электромагнитное приспособление для производства выстрела из орудия. В 1870 г. он создал «Систему аппаратов автоматической стрельбы», состоящую из гальванического индикатора, гальванического кренометра, спусковых и сигнальных приборов и действовавшую посредством электрического тока от гальванических батарей. Эта система с 1872 по 1876 гг. проходила испытания на русской броненосной плавучей батарее «Первенец», после чего была принята на вооружение кораблей флота и береговых артиллерийских батарей.