Подводные лодки типа «Колумбия»

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Подводные лодки типа «Колумбия»
Columbia class ballistic missile submarines
Columbia class.png
Подводная лодка типа «Колумбия» (компьютерная графика)
Основные характеристики
Тип корабля ПЛАРБ
Кодификация НАТО Columbia
Экипаж 155 человек
Размеры
Водоизмещение подводное 20 800 т
Длина наибольшая
(по КВЛ)
171 м
Ширина корпуса наиб. 13 м
Силовая установка
атомная
Вооружение
Ракетное вооружение 16 × Trident D5
Commons-logo.svg Категория на Викискладе


Подводные лодки типа «Колумбия» — проектируемый тип перспективных стратегических атомных подводных лодок ВМС США, предназначенных для замены подводных лодок типа «Огайо» системы «Трайдент».[1] Начало строительства планируется на 2021 год, а ввод в эксплуатацию головной лодки — в 2031 году (через 50 лет после того, как стали поступать на вооружение лодки предшествующего типа «Огайо»).[2][3] Планируется, что лодки этого типа будут находиться в составе ВМС США до 2085 года.[4]

Обзор[править | править код]

Подводные лодки типа «Колумбия» предназначен для замены лодок типа «Огайо» в качестве основного носителя баллистических ракет морского базирования. Лодки типа «Огайо» планируется выводить из состава флота по одной в год, начиная с 2027 года.[5]

Компания «Electric Boat» осуществляет проектирование новых лодок в сотрудничестве с верфью «Newport News Shipbuilding». Всего планируются к постройке 12 лодок, строительство головной лодки планируется начать в 2021 году. Каждая подводная лодка будет иметь 16 ракетных шахт с ракетами «Трайдент II» D5LE. Подводные лодки будут иметь длину около 170 м, диаметр корпуса 13 м, что практически совпадает с размерениями лодок типа «Огайо».[6]

При определении необходимого количества лодок, состоящих на вооружении, ВМС США учитывает, сколько лодок будет одновременно находиться на патрулировании и в пунктах базирования, количество баллистических ракет на каждой лодке, вероятность того, что лодка не будет обнаружена противником и сможет запустить ракеты, график технического обслуживания лодок.[7] Для сокращения затрат на разработку изучались различные варианты проектирования, включая добавление ракетных шахт к существующим многоцелевым лодкам типа «Вирджиния», использование проектов модернизации лодок типа «Огайо» и разработку принципиально новой конструкции.[8][9]

Подводная лодка «Ohio Replacement»

Используя информацию об этих исследованиях, ВМС США пришли к выводу, что разработка новой конструкции будет наиболее приемлемым вариантом, который сможет удовлетворить всем техническим требованиям. Немаловажно, что использование модернизированных проектов лодок типа «Вирджиния» и «Огайо» предполагает дорогостоящую реконструкцию и перезагрузку ядерного топлива в середине срока службы,[10] в то время как современные концепции атомного флота требуют, чтобы реактор работал без перезагрузки топлива в течение всего срока службы корабля.[11][12]

Конструкторская проработка и разработка технологий по прогнозам будет стоить $4,2 млрд (в ценах 2010 года), хотя для экономии средств везде, где это возможно, будут использованы технологии, применяемые в лодках типов «Огайо» и «Вирджиния». Стоимость строительства первой лодки оценивается примерно в $6,2 млрд (в ценах 2010 года).[13] Цену строительства последующих лодок планируется снизить до $4,9 млрд. Общая стоимость жизненного цикла всех лодок этого типа оценивается в $347 млрд. Ожидается, что высокая стоимость подводных лодок приведёт к значительному сокращению объёмов военно-морского строительства.[14]

В апреле 2014 года флот завершил спецификацию лодок по программе замены «Огайо». Технические детали состоят из трёх 100-страничных томов документов подробно описывающих конфигурацию, конструкцию и технические требования. Документы включают 159 спецификаций, включая системы вооружения, пути эвакуации, трубопроводы, люки, двери, системы водоснабжения, и устанавливают длину корабля в 170 м, чтобы обеспечить больший объём внутри прочного корпуса.

В марте 2016 года ВМС США объявили, что компания «General Dynamics Electric Boat» выбрана в качестве генерального подрядчика и ведущего разработчика.[15] «Electric Boat» будет выполнять бо́льшую часть работ на всех 12-ти подводных лодках, включая окончательную сборку[16] (аналогично, все 18 лодок типа «Огайо» были построены «Electric Boat»).[17] «Newport News Shipbuilding» (подразделение компании «Huntington Ingalls Industries») будет основным субподрядчиком, участвующим в проектировании и строительстве в объёме 22-23 % необходимых работ.[18]

В конце 2016 года около 3000 сотрудников компании «Electric Boat» были привлечены к рабочему проектированию[19] с поставкой головной лодки в 2021 году.[20] Завершение постройки первой подводной лодки запланировано на 2030 год, ввод в эксплуатацию — в 2031 году. Строительство всех 12 лодок планируется завершить к 2042 году, лодки будут оставаться в строю до 2084 года.[21]

28 июля 2016 года было объявлено, что первый корабль класса будет называться «Колумбия» в честь федерального округа, где находится столица Соединенных Штатов.[22] Тип «Колумбия» был официально объявлен 14 декабря 2016 года секретарём ВМС Рэем Мабусом, головной лодке присвоен тактический номер SSBN-826.[23]

Общие характеристики[править | править код]

Концепт (2012 год)
Изображение в разрезе

Хотя проект всё ещё дорабатывается, уже известны некоторые предварительные характеристики кораблей:[24]

  • 42-летний срок службы (планируется, что за этот срок каждая подводная лодка выйдет на патрулирование 124 раза)[25]
  • Работа реактора без перезагрузки топлива в течение всего срока службы (в отличие от лодок типа «Огайо», которые требуют перезагрузки реактора в середине срока службы.
  • Пусковые шахты того же диаметра (2,21 м) и длины, что и у лодок типа «Огайо», достаточные для размещения ракет D5 «Трайдент II».
  • Ширина корпуса (13 м) не меньше, чем у лодок типа «Огайо»
  • 16 пусковых шахт[6] вместо 24 у лодок типа «Огайо». По некоторым сообщениям (ноябрь 2012 года) предполагалось, что количество ракет снизится до 12,[26] однако, другие источники не подтверждают этой информации.[27][28]
  • Хотя «Колумбия» имеет меньшее количество пусковых шахт, чем «Огайо», её подводное водоизмещение примерно такое же.

Кроме того, ВМС США заявили, что «из-за уникальных требований, имеющих стратегическое значение, лодки SSBN(X) должны быть обеспечены всеми современными возможностями, чтобы обеспечить живучесть на протяжении всего 40-летнего срока службы».[29]

В ноябре 2012 года Военно-Морской Институт США сообщил, ссылаясь на Командование военно-морских систем, дополнительную информацию о проекте:

  • Х-образные кормовые рули (гидроплан)
  • Установленные в надстройке подводные скутеры
  • Электродвижение (главный всережимный гребной электродвигатель вместо турбозубчатых аппаратов и электродвигателей экономичного хода)
  • Готовое оборудование, разработанное для подводных лодок типа «Вирджиния», в том числе водомётный движитель, звукопоглощающие покрытия и носовая ГАС с широкой апертурой.

Лодки также могут быть оснащены так называемой федеративной тактической подводной системой (Submarine Warfare Federated Tactical System, SWFTS), по сути — БИУСом, который объединяет сонар, оптические средства наблюдения, управление оружием и т. д.[30][31][32]

Электрический привод[править | править код]

Электропривод — это силовая установка, которая использует электрический двигатель для вращения винта корабля или подводной лодки. Он является частью более широкой концепции (интегрированное электроснабжение), целью которой является создание «электрического корабля».[33][34] Электрический привод должен снизить стоимость жизненного цикла подводных лодок и в то же время уменьшить акустическую сигнатуру.[35][36]

Турбо-электрический привод использовался на американских линкорах и авианосцах в первой половине ХХ века.[37] Позже две атомные подводные лодки, USS Tullibee (SSN-597) и USS Glenard P. Lipscomb (SSN-685), были оборудованы турбоэлектрическими двигательными установками, однако они в течение всей службы испытывали проблемы с надежностью и были сочтены недостаточно мощными и трудоёмкими в техническом обслуживании.[38][39][40] В настоящее время (на 2013 год), только французский флот использует турбоэлектрические двигатели на атомных подводных лодках типа «Триумфан».[41]

Концептуально электрический привод является лишь частью двигательной установки (он не заменяет атомный реактор и паровые турбины). Вместо этого он заменяет редукторы (механический привод), используемые на более ранних атомных подводных лодках. В 1998 году, Совет военных наук предсказывал создание атомной подводной лодки, которая будет использовать усовершенствованный электропривод, устраняя необходимость в редукторах и паровых турбинах.[42]

В 2014 году «Northrop Grumman» был выбран в качестве основного разработчика и производителя блоков турбогенератора.[43] Турбогенераторы преобразуют механическую энергию турбины в электрическую энергию,[44] которая затем используется для питания бортовых систем, а также для приведения в движение посредством электрического двигателя.[45]

Различных типы электродвигателей разрабатываются и уже разработаны как для военных, так и для гражданских судов.[46] Наиболее перспективными для применения в подводных лодках ВМС США считаются двигатели с постоянными магнитами (разрабатываются компанией General Dynamics и Newport News Shipbuilding) и синхронные двигатели с высокотемпературными сверхпроводниками (разрабатываются компаниями American Superconductors и General Atomics).[47][48]

Более поздние данные показывают, что ВМС США, по-видимому, склоняется к двигателям с постоянными магнитами и радиальным зазором (например, эскадренные миноносцы типа «Замволт» используют усовершенствованный асинхронный двигатель).[49] Двигатели с постоянными магнитами проходят испытания по программе «Large Scale Vehicle II» для возможного применения в последних модификациях лодок типа «Вирджиния», а также в перспективных подводных лодках.[50][51] Двигатели с постоянными магнитами, разработанные компанией «Сименс АГ») используются на подводных лодках проекта 212.[52]

Сообщается, что английские подводные лодки типа «Дредноут» (разрабатываются для замены лодок типа «Вэнгард») будут оснащены безвальными электродвигателями (Submarine Shaftless Drive, SSD), установленными за пределами прочного корпуса.[53] SSD был оценен ВМС США, но остается неизвестным, будут ли лодки типа «Колумбия» им оснащены.[54][55] На современных атомных подводных лодках паровые турбины связаны с редукторами, через которые приводятся в движение винты или водомётные движители. С SSD паровые турбины приводят в движение электрические турбогенераторы, которые через герметичное электрическое соединение подают питание на водонепроницаемые электродвигатели, установленного снаружи,[56] которые вращают водомётный движитель, хотя существуют концепции SSD, не использующие водометный движитель.[57] Более свежие данные, включая масштабную модель «Колумбии», представленые на Морской, воздушной и космической выставке 2015 года, организованной Военно-морской лигой, показывают, что «Колумбия» будет оснащена водомётным движителем, визуально похожим движитель лодок типа «Вирджиния».[58] Новые лодки будут использовать некоторые компоненты лодок типа «Вирджиния» для того, чтобы снизить риски и себестоимость строительства.[59]

Общие ракетные отсеки[править | править код]

В декабре 2008 года, «General Dynamics Electric Boat Corporation» была выбрана в качестве разработчика общего ракетного отсека (Common Missile Compartment), который будет использоваться преемником типа «Огайо».

В 2012 году ВМС США объявили о планах использовать на SSBN(X) конструкцию общего ракетного отсека (CMC), разрабатываемую ВМС Великобритании для предполагаемой замены лодок типа «Вэнгард».[60] Ракеты внутри CMC будут размещаться блоками по четыре ракеты.[61][62]

Критика[править | править код]

Некоторые источники, такие как Федерация американских ученых (FAS) считают, что количество лодок должно быть ниже из-за постоянно сокращающегося после окончания холодной войны количества патрулирований. ФАС проанализировала текущие и прошлые развёртывания лодок типа «Огайо» и рассчитала количество ежегодных выходов на патрулирование. Результаты этого исследования показали, их число сократилось на 56 % с 1999 по 2013 год. ФАС утверждает, что при сохранении высокого количества ежегодных выходов на патрулирование, характерного для предыдущих периодов, можно обойтись меньшим числом лодок.[63][64] Однако ВМС США не согласен с оценкой ФАС.[65]

Примечания[править | править код]

  1. SSBN-X Future Follow-on Submarine. GlobalSecurity.org (24 July 2011). Проверено 24 июля 2011.
  2. SENEDIA Defense Innovation Days (PDF). Senedia.org (5 September 2014). Проверено 20 августа 2016.
  3. This story was written by Lt. Rebecca Rebarich, Commander Submarine Group Ten Public Affairs 1,000 Trident Patrols: SSBNs the Cornerstone of Strategic Deterrence. Navy.mil. Проверено 20 августа 2016.
  4. Kris Osborn Navy Finishes Specs for Future Nuclear Sub. Dodbuzz.com. Проверено 20 августа 2016.
  5. O'Rourke, 2017, p. 1.
  6. 1 2 O'Rourke, 2017, p. 8.
  7. Kristensen, Hans M. SSBNX Under Pressure: Submarine Chief Says Navy Can't Reduce. FAS Strategic Security Blog  (недоступная ссылка — история). Federation of American Scientists (24 July 2013). Проверено 17 августа 2013. Архивировано 6 сентября 2013 года.
  8. O'Rourke, 2017, pp. 55, 56.
  9. Kelly, Jason Facts We Can Agree Upon About Design of Ohio Replacement SSBN. Navylive.dodlive.mil. Проверено 17 августа 2013.
  10. O'Rourke, 2017, p. 5.
  11. U.S. Nuclear Modernization Programs. Arms Control Association. Проверено 1 ноября 2012.
  12. Ohio-class Replacement Will Carry "Re-packaged and Re-hosted" Weapons System. Defense Media Network (4 февраля 2011). Проверено 6 февраля 2013.
  13. O'Rourke, 2017, p. 10.
  14. Ratnam, Gopal. U.S. Navy Sees 20-Year, $333 Billion Plan Missing Ship Goals, Bloomberg (9 March 2011). Проверено 9 марта 2011.
  15. Grace Jean USN taps General Dynamics Electric Boat as prime contractor for Ohio Replacement Programme | IHS Jane's 360. Janes.com (30 марта 2016). Проверено 20 августа 2016.
  16. Ohio Replacement Plan Is Good News For Electric Boat « Breaking Defense – Defense industry news, analysis and commentary. Breakingdefense.com (29 марта 2016). Проверено 20 августа 2016.
  17. SSBN / SSGN Ohio Class Submarine. Naval Technology (15 июня 2011). Проверено 20 августа 2016.
  18. Newport News Shipbuilding's share of Virginia-class submarine deliveries to grow | Defense & Shipyards. Pilotonline.com (29 марта 2016). Проверено 20 августа 2016.
  19. Bergman, Julia. Navy contracts mean Electric Boat will hire 14,000 over next 13 years, The Day (10 December 2016).
  20. https://fas.org/sgp/crs/weapons/R41129.pdf
  21. Page 7 — https://fas.org/sgp/crs/weapons/R41129.pdf
  22. Sam LaGrone New U.S. Navy Nuclear Sub Class to Be Named for D.C. News.usni.org (28 июля 2016). Проверено 20 августа 2016.
  23. «SECNAV Mabus to Officially Designate First ORP Boat USS Columbia (SSBN-826)» USNI News, December 13th, 2016
  24. OHIO Replacement Program Naval Submarine League // ssbn.pl
  25. Ohio Replacement Submarine Starts Early Construction.
  26. CMC Program to Define Future SSBN Launchers for UK, USA, Defense Industry Daily (25 November 2012). Проверено 3 декабря 2012.
  27. An Analysis of the Navy's Fiscal Year 2013 Shipbuilding Plan (PDF). Congressional Budget Office. Проверено 3 декабря 2012.
  28. Ohio-class Replacement Details, US Naval Institute (1 November 2012). Проверено 3 декабря 2012.
  29. O'Rourke, 2017, p. 9.
  30. On Watch 2011  (недоступная ссылка — история). Navsea.navy.mil. Проверено 6 февраля 2013. Архивировано 3 марта 2013 года.
  31. Keller, John Lockheed Martin to adapt submarine combat systems for network-centric warfare operations at sea – Military & Aerospace Electronics. Militaryaerospace.com (15 апреля 2012). Проверено 2 февраля 2014.
  32. Newswire 2009 // navsea.navy.mil
  33. An Integrated Electric Power System: the Next Step  (недоступная ссылка — история). Navy.mil. Проверено 6 февраля 2013. Архивировано 28 ноября 2012 года.
  34. Going Electric. Defense Media Network (14 июня 2010). Проверено 6 февраля 2013.
  35. Propulsion Systems for Navy Ships and Submarines (PDF). Government Accounting Office (6 July 2006).
  36. Technology for the United States Navy and Marine Corps, 2000–2035 Becoming a 21st-Century Force: Volume 2: Technology. Nap.edu (1 июня 2003). Проверено 30 мая 2013.
  37. Tony DiGiulian Turboelectric Drive in American Capital Ships. Navweaps.com. Проверено 6 февраля 2013.
  38. Paul Lambert USS Tullibee – History. USS Tullibee SSN 597. Проверено 6 февраля 2013.
  39. Submarine Technology thru the Years  (недоступная ссылка — история). Navy.mil (19 июля 1997). Проверено 6 февраля 2013. Архивировано 12 февраля 2012 года.
  40. Sam LaGrone Secret Nuclear Redesign Will Keep U.S. Subs Running Silently for 50 Years | Danger Room. Wired.com (28 марта 2013). Проверено 30 мая 2013.
  41. SSBN Triomphant Class. Naval Technology (15 июня 2011). Проверено 6 февраля 2013.
  42. Submarine of the Future. Fas.org. Проверено 6 февраля 2013.
  43. News. Northrop Grumman.
  44. Electricity 101 – GE Power Generation.
  45. Kris Osborn Ohio Replacement Subs To Shift To Electric Drive |. Defensetech.org. Проверено 20 августа 2016.
  46. Bogomolov, M.D. Concept study of 20 MW highspeed permanent magnet synchronous motor for marine propulsion (PDF). Eindhoven University of Technology (22 January 2013).
  47. O'Rourke, Ronald Navy Ship Propulsion Technologies: Options for Reducing Oil Use — Background for Congress (PDF). Federation of American Scientists (11 December 2006).
  48. Sonal Patel Superconductor Motor for Navy Passes Full-Power Test :: POWER Magazine. Powermag.com (1 марта 2009). Проверено 30 мая 2013.
  49. DDG-1000 Zumwalt Class Destroyer. Defense.about.com (1 ноября 2012). Проверено 6 февраля 2013.
  50. Small Subs Provide Big Payoffs for Submarine Stealth  (недоступная ссылка — история). Navy.mil. Проверено 6 февраля 2013. Архивировано 13 марта 2013 года.
  51. Dan Petty The US Navy – Fact File: Large Scale Vehicle – LSV 2. Navy.mil. Проверено 6 февраля 2013.
  52. SINAVYCIS Permasyn. Siemens AG (2009).
  53. SSBN "Strategic Successor Submarine" project. Harpoon Headquarters. Проверено 17 августа 2013.[неавторитетный источник?]
  54. Tango Bravo: breaking down barriers in submarine design. Janes.com (23 марта 2007). Проверено 30 мая 2013. (недоступная ссылка)
  55. Tango Bravo R&D Project to Drive Down Sub Size. Defenseindustrydaily.com. Проверено 30 мая 2013.
  56. Torpedoes and the Next Generation of Undersea Weapons. Navy.mil. Проверено 1 июня 2013. Архивировано 20 апреля 2015 года.
  57. Kuhn, Dave The Rim Electric Drive – Internal Submarine (PDF). Naval Construction and Engineering. Massachusetts Institute of Technology (2006).
  58. GDEB Unveils New Ohio Replacement (SSBN-X) Detailed Model at Sea-Air-Space 2015 Exposition. Navyrecognition.com (14 апреля 2015). Проверено 20 августа 2016.
  59. O'Rourke, 2017, p. 27.
  60. O'Rourke, 2017, pp. 9, 10.
  61. Navy Signs Specification Document for the Ohio Replacement Submarine Program, Sets forth Critical Design Elements. Navy News Service (6 September 2012). Проверено 21 апреля 2013.
  62. Patani, Arif Next Generation Ohio-Class. Navylive.dodlive.mil (24 сентября 2012). Проверено 21 апреля 2013.
  63. Kristensen, Hans M. Declining Deterrent Patrols Indicate Too Many SSBNs. FAS Strategic Security Blog  (недоступная ссылка — история). Federation of American Scientists (30 April 2013). Проверено 17 августа 2013. Архивировано 21 июля 2013 года.
  64. https://fas.org/blogs/security/2013/04/ssbnpatrols/
  65. CRS report: "SSBN-826 Program - Background & Issues". fas.org. Проверено 30 декабря 2017.

Ссылки[править | править код]