В 1972г. быласозданаЭЭСАПЛнапеременномтокенапряжением 380В, частотой 400Гц. ВопросприменениядляЭЭСпеременноготокатакойчастотыдлительноевремябылдискуссионным. СторонникиположительногорешенияожидализначительногоулучшениямассогабаритныхидругиххарактеристикЭЭСиэлектрооборудованиявцелом. Противникиопровергалиэто, подчеркивалиотрицательныестороныподобногорешения, ипреждевсеготрудностиосвоенияпромышленностьюэлектрооборудованиясповышеннойчастотойтока. РеализацияповышеннойчастотывЭЭСуказанногопроектаидальнейшиеисследованияпоказалиболеескромныеулучшенияхарактеристик, чеможидалось, иподтвердилитрудностьпереходанаповышеннуючастоту.
Заслуживаетвниманияисториявопросаразработкиэлектрооборудованияна 400Гц.
ДлясозданияэлектрооборудованияэлектроэнергетическихсистемАПЛпроекта 705 былпривлеченВсесоюзный (нынеВсероссийский) научно-исследовательскийинститутэлектромеханики (ВНИИЭМ). ВНИИЭМвсодружествесдесяткамипредприятийМинистерстваэлектротехническойпромышленностипринаучно-техническомсопровождении 1-гоЦНИИМОприступилксозданиюЭЭС. Речьшлаосозданиипринципиальноновогоморскогоэлектрооборудования.
ВпроектеЭЭСосновнаячастотаэлектропитания, какужеговорилось, была 400Гц. Привысокойчастотепитаниясоздатьдвигательнамалоечислооборотовневозможноиз-занеприемлемыхгабаритов. Необходимбылпреобразовательвысокойчастотывнизкую. Разработчикипредложилииспользоватьтиристорныйпреобразовательисегопомощьюосуществлятьрегулированиеоборотовдвигателягребноговинта. ДляотработкиновогоморскогоэлектрооборудованиявИстринскомотделенииВНИИЭМбылсозданспециальныйнатурныйстенд.
Стендпредставлялсобоймодельэлектроэнергетическойсистемы, накоторойпреждевсегоиотрабатывалисьсистемныезадачи. Наэтомстендестояловсереальноработающееэлектрооборудование, например, толькоВНИИЭМразместилздесь 106 различныхэлектрическихмашин. Стендслужилдлякомплексныхиспытаний, вовремякоторыхпроверялсяиресурсвсегооборудования. Вдальнейшемнаэтомстендепрошлиотработкучетырепоколениясудовогоэлектрооборудования. Крометого, этотстендслужилиучебнымцентром.
ТесныйконтактВНИИЭМсИнститутоматомнойэнергииим. И.В.Курчатова, возникшийприсозданиикомплексаоборудованиядляатомнойподводнойлодкипроекта 705, естественно, переросвработыпосовместномуанализувозможностейиспользованияватомнойэнергетикекораблявыдающегосядостиженияфундаментальнойнауки - явлениясверхпроводимости. КтомувремениспециалистамиИАЭим.И.В.Курчатовасовместносдругимипредприятияминаосновепроведениятеоретическихисследованийбылразработантехнологическийпроцессисозданонеобходимоеоборудованиедляпромышленногоизготовлениясверхпроводниковогопровода.
Всилуфизическихособенностейсверхпроводникасталоочевидным, чтоиспользованиесверхпроводниковогопроводацелесообразновсистемахвозбужденияэлектрическихмашинкорабля: этопозволяетрезкоувеличитьрабочуюмагнитнуюиндукцию. Открыласьвозможностьсозданияэлектрическихдвигателейигенераторовбольшейединичноймощности, малыхразмеровимассы, свысокимКПД. Былиразработаныисформулированыосновныезадачисозданиясистемыэлектродвижения (ЭД) сосверхпроводниковымгребнымдвигателемдляатомногокорабля.
Былаопределенакомплекснаяпрограмма, включающаянаэтапепроектированиякорабляобоснованиеметодикирасчетаиконструированияновогоклассаэлектрическихмашин, технологиюихизготовленияииспытания. Исследованияначиналисьсразработкииизготовленияэкспериментальныхобразцовсверхпроводниковыхэлектрическихмашинисистемэлектровыдвижениявцелом. Былосделанонесколькосинхронно-асинхронныхтиповдвигателеймощностьюот 100 до 200кВт. Проектированиевелосьпараллельноспредприятиямииконструкторскимибюросудостроительнойпромышленностии 1-мЦНИИМО.
Важнымисложнымэтапомбылосозданиестендовогообразцаспециальногогребногодвигателямощностьюдвамегаватта, которыйизготовлялсявоВНИИЭМ. Онотличалсяособойконструкцией: имелисьдваротора - одинсосверхпроводящейобмоткой, другойасинхронный, - разделенныегерметичнойперегородкой, чтопозволялоисполнительнойчастидвигателяработатьивагрессивныхсредах, ивморскойсреде.
Впроизводственномобъединении“Электросила”былразработан, изготовленииспытанстендовыйобразецсверхпроводящеготурбогенераторамощностью 2000кВтдляиспользованияеговкачествекорабельногоисточникапитания. НабазеэтихмашинвИстринскомотделенииВНИИЭМсоздаетсяуникальныйстендсистемыэлектродвижениясгребнымприводнымдвигателем.
В 70-хгодахвсвязисростомпеременноготокаЭЭС, появлениемновыхпотребителей, широкимвнедрениемпеременноготокавЭЭСПЛиразвитиемсистемавтоматическогоуправлениявозниквопрособочереднойкорректировкеидополнениидействующихправилэлектрооборудованиякораблей. Приэтомруководящимиорганизациямибылоданоуказаниеотом, чтобыформадействующегодокументасоответствоваладействующейвстранесистемеруководящихдокументов. Всвязисэтимвпериод 1976-1978гг. подруководствомэлектротехническогоуправления 1-мЦНИИвоенногокораблестроениявлицеГ.Ф.СупрунабылразработанкомплексГосударственныхстандартовпоЭСикорабельномуэлектрооборудованию.
Периодс 1977г. понастоящеевремяможносчитатьвременеминтенсивнойразработкииосвоенияновыхвидовэлектрооборудованиясоптимальнымитехническимихарактеристиками. ВэтотпериодосвоенысинхронныегенераторытипаГМи 2СП, электродвигателитипаДМ, аккумуляторныебатареи 445 и 446, вращающиесяпреобразователисосниженнойвибрацией, статическиепреобразователи (выпрямители, инверторы, преобразователичастотыикомплекспреобразователейгарантированногопитания), автоматическиевыключателитиповВАиА-3700, дифференциальнаязащитатипаДЗУТ, быстродействующиепереключателитипаПА-12, кабелиповышенныхтермостойкости, надежностииресурсамарокКСРВ, КСРРФ. КСПВ, КНД, КСДидр. Такжевыполненыипродолжаютвыполнятьсяработыпообеспечениювысокихпоказателейпожарозащищенности, ресурсанадежностиэлектрооборудованиядляперспективныхкораблей - серииработ“Ресурс”, “Пламя”, “Защита”идр.
В 1980г. законченымонтаж, испытанияисдачаЭЭСДПЛпроекта 877, накоторойпримененополноеэлектродвижение. В 1982г. завершенымонтаж, испытанияисдачаЭЭСАПЛпроекта 941 ссуммарноймощностьюосновныхисточниковэлектроэнергиив 12800кВтипримененадифференциальнаясистемазащитытипаДЗУТ. В 1985г. завершенмонтажЭЭСкорабляпроекта 1941, вкотороймощностьэлектростанцийдостигла 6400кВт, амощностьэлектросистемы - 27200кВт. В 1990 г. завершенымонтаж, испытанияисдачафлотуЭЭСтяжелогоавианесущегокрейсерапроекта 1435 (“АдмиралФлотаСоветскогоСоюзаКузнецов”) мощностью 22500кВт.
Рассмотрениематериаловстроящихсяипроектируемыхкораблей, рядаНИРиинформацииобЭЭСкораблейвысокоразвитыхгосударствговоритонеобходимостирешениярядавопросов, обеспечивающихоптимальноеразвитиеэлектроэнергосистемближайшейперспективы.
НепрерывныйростмощностиЭЭСвыдвигаетоднойиззадачпроектированияэлектроэнергосистемвыборвеличинынапряжения, т.е. повышенияеговеличиныдляЭЭСбольшоймощности (до 6,3 или 10,5кВ).
Растетчислоимощностьответственныхпотребителей, требующихбесперебойногоэлектропитанияивысокогокачестваэлектроэнергии. Однимизнаиболееэффективныхметодоврешенияэтойзадачиявляетсяреализацияпараллельнойработывсехэлектростанцийиисточниковэлектроэнергиинакорабле, чтооблегчаеттакжерешениезадачиавтоматизацииуправленияЭЭС, втомчислезадачилокализацииаварийныхситуаций. ВозможностисозданияполупроводниковыхижидкометаллическихТОУиболеесовершенныхсистемрегулированиянапряженияискоростивращения, атакженаличиеразработаннойсистемыдифференциальнойзащитыпозволяютрешитьэтузадачувближайшеевремя.
Наличиепотребителей, которыеповеличинемощностисоизмеримыилидажепревышаютмощностьнетолькоприменяемыхдосихпористочниковэлектроэнергии, ноиЭЭСвцелом (например, частичноеилиполноеэлектродвижение), ставитвопроснетолькооповышениивеличинынапряжения, ноиоединыхэлектроэнергетическихсистемах. Вопросэтотдостаточносложен, т.к. резковозрастаютноменклатураимощностьпотребителейэлектроэнергии, отличныхпопараметрамотгенерируемойэнергии.
Основнымипотребителямиэлектроэнергииповышеннойчастоты 400Гцявляютсясистемыуправлениярадиоэлектроннымвооружением (РЭВ), дляработыфункциональныхблоковкоторыхнуженпостоянныйток. ПрименяемыесистемыпитанияРЭВспромежуточнымпреобразованиемэлектроэнергииотосновнойЭЭСнесовершеннывчастипотерьэлектроэнергии, надежностиимассогабаритныххарактеристик, поэтомунеобходиморешатьвопросоразработкеивнедрениисистемпитанияРЭВнепосредственнооткорабельнойсети.
ДальнейшееразвитиекорабельногоэлектрооборудованияиЭЭСидетпопутиповышенияихнадежности, живучести, атакжеэлектропожаробезопасностиивзрывопожароопасности, увеличениясрокаслужбы, улучшениявиброакустическиххарактеристик.
Вцеломразвитиеэлектроэнергетическихсистемкораблейотечественногофлота, ихэлектрооборудованиевсегданаходилисьнауровнемировыхстандартов, вчемисключительнаязаслугаученыхиспециалистовВМФипромышленности, средикоторыхименаВ.Б.Авакова, И.И.Адрианова, А.А.Азовцева, Г.Я.Альтшулера, Ю.Б.Бабанского, В.Н.Бочкарева, Б.Н.Бровкина, Л.П.Веретенникова, А.И.Глебова, А.И.Губанова, Г.А.Жемчугова, Б.И.Калганова, Г.И.Китаенко, В.П.Коваленко, К.В.Лопаева, В.М.Морозова, И.А.Рябинина, Ю.В.Скачкова, В.С.Соколова, Г.Ф.Супруна, В.А.Терешонкова, Л.Н.Токарева, Н.Н.Шереметьевского, П.И.Щербинина, В.Н.Яцукаимногихдругих.