(See) U-Boot Klasse 212CD (Common Design)

[DopePopeUrban]

@Jason77

Das sehe ich anders. Also erstmal braucht es ja keine 6000t für Marschflugkörper. Sieht man ja an der KSS III oder den israelischen Booten. Das bekommt man auch mit 3-4000t hin.

Du übersiehst hier, dass beide dieser Klassen als SLBM keine MRBM sondern SRBM mitführen. Die KSS III bspw führt standardmäßig 10x Hyunmoo 4-4 mit, SRBMs mit 500km Reichweite und einem Gewicht von rund 7.5t pro Flugkörper. Zum Vergleich, die französische M51 die auf den SNLEs eingerüstet werden soll ist eine MRBM mit 8.000-10.000km Reichweite und einem Gewicht von 52t pro Flugkörper.
10x Hyunmoo 4-4 ergeben eine Gesamtbeladung von 75t, 10x M51 ergeben eine Gesamtbeladung von 520t. Das ist ein gigantischer Unterschied.

Auch ein AIP System für so große Boote ist natürlich möglich. Warum sollte man das nicht skalieren können. Gerade bei den Sterling Motoren der Japaner sollte das sehr einfach sein: Bei Brennstoffzellen bekommt man vielleicht ein Problem mit den Speichern von Wasserstoff, aber mit zb einem Methanolreformer würde man das auch lösen können…

Weil du hier im übertragenen Sinne versuchst, einem Propellerflugzeug die Performance eines Eurofighters zu geben. "Skalieren" geht hier nur im physischen Sinne, da physikalisch bereits so ziemlich alles herausgeholt wird, was herausgeholt werden kann. Bedeutet, du vergrößerst dein AIP um mehr output zu generieren. Ein größeres AIP benötigt aber eben auch mehr Platz. Dadurch wächst dein Boot, weshalb du wieder mehr output brauchst damit die Performance nicht nachlässt, weshlab du größere AIP Systeme einbaust und so weiter.

Wenn es "so einfach" wäre, die Performance eines Nuklearreaktors aus einem AIP herauszukitzeln, hätte es schon längst jmd gemacht. Gerade Staaten die aus Kostengründen bisher auf nukleare Boote verzichten mussten (bspw Australien).
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@Kos

Also laut der unteren Grafik würde eine Soryu mit den 300 Wh/kg Akkus über 10.000 nm schaffen und fast 3 Monate tauchen können. Da wird schon der gesamte Energieverbrauch des U-Bootes eingerechnet sein. Braucht man also noch Sauerstoff für die Besatzung. Nuklear angetriebene U-Boote können diesen aus dem Meerwasser erzeugen. U-Boote wie die Soryu prinzipiell auch. Unsere mit Brennstoffzellen allerdings nicht, da man dann aus Wasserstoff und Sauerstoff Energie erzeugt und mit der Energie wiederum Wasser aufspaltet -> Blödsinn. Hier müsste man den Dieselmotor anwerfen und damit auftauchen, was keine Option ist, oder einfach genügend für 3 Monate mitnehmen.

Solche Angaben sind immer mit Vorsicht zu genießen. Die beziehen sich üblicherweise auf die maximale Reichweite im Rechnerischen, nicht die tatsächliche Reichweite auf bspw Feindfahrt. Ähnlich wie bei Flugzeugen auch wird hier vom Minimalbetrieb der Bordsysteme, geradem Kurs, unveränderter Tauchtiefe und "luftleerem Meer" ausgegangen. Bezieh noch Kursänderungen und Strömung mit ein und aus den 4.000km werden ganz flott 2.000km, besonders wenn man nur 7kn Fahrt macht (aus denen auch mal schnell 0 werden können, wenn die Strömung nicht mitspielt). Und da sind Abweichungen der Geschwindigkeit in Transit oder Gefecht noch nicht mit eingerechnet.

Ein Mensch braucht laut NASA circa ein knappes Kilogramm Sauerstoff pro Tag (2 Pfund, Quelle). Gehen wir mal von 1,2kg pro Tag aus, 40 Mann Besatzung und 90 Tagen Tauchzeit so kommen wir 4.320kg, was grob 4 Kubikmetern flüssigen Sauerstoff entspricht. Die als Beispiel herangezogene Soryu hat Akkus mit einem Gewicht von 768 Tonnen an Bord. Da sollte gut 4 Tonnen Sauerstoff kein Problem sein.

Rechnen wir mal wie viel Energie man braucht um den benötigten Sauerstoff aus Meerwasser zu erzeugen. Laut dieser Quelle braucht man 53 KWh um 1kg Wasserstoff zu erzeugen, aus Wasser erhält man 2 Teile Wasserstoff und 1 Teil Sauerstoff (H2O), der Sauerstoff ist aber 16 mal so schwer wie Wasserstoff. Damit braucht man für 1kg Sauerstoff 2 / 16 * 53 = 6,625 KWh. Für 4.320kg also 28.620 KWh. Dies entspricht einem Batteriegewicht in unserem Beispiel von nochmals 95,4 Tonnen. Bei einem 2.500 Tonnen U-Boot sicher machbar, allerdings dürfte es leichter sein den Sauerstoff gleich flüssig mitzunehmen, dann spart man sich auch den Elektrolyseur.

Es bleibt also noch das Problem in den Einsatzraum zu kommen, da die BRD leider nur einen Zugang zur Nordsee hat und die niedrigeren Geschwindigkeiten verglichen mit einem SSBN.

Möglich ist es also sicher.

Von der Materie hab ich persönlich keine Ahnung, da kennst du dich besser mit aus.

Man könnte auch einen Mikroreaktor analog zu Range-Extender beim Auto einbauen. Also kein vollständiges SSBN mit 100++MW sondern nur 5MW. Das sollte reichen um die Batterien immer mal wieder nachzuladen und auch für die Erzeugung von Sauerstoff.

Also alle Nachteile eines Nuklearreaktors (Kosten, Wartung, Sicherheit usw) gepaart mit allen Nachteilen eines diesel-elektrischen Bootes (wenig Geschwindigkeit, wenig Ausdauer, weiterhin geringe Reichweite unterhalb von bspw 7kn)? Das erscheint mir nicht ansatzweise sinnvoll.