Подводные лодки типа «Колумбия»

Подводные лодки типа «Колумбия» — проектируемый тип перспективных стратегических атомных подводных лодок ВМС США, предназначенных для замены подводных лодок типа «Огайо» системы «Трайдент».[1] Предназначены 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[2].

Подводные лодки типа «Колумбия»
Columbia class ballistic missile submarines

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
 Медиафайлы на Викискладе

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»).[3][4].

Обзор

Подводные лодки будут иметь длину около 170 м, диаметр корпуса 13 м, что практически совпадает с размерениями лодок типа «Огайо». Каждая подводная лодка будет иметь 16 ракетных шахт с ракетами «Трайдент II» D5LE.[5]

Хотя проект всё ещё дорабатывается, уже известны некоторые предварительные характеристики кораблей[6]:

  • ширина корпуса (13 м) не меньше, чем у лодок типа «Огайо»
  • 16 пусковых шахт, вместо 24 у лодок типа «Огайо»[5]. По некоторым сообщениям (ноябрь 2012 года) предполагалось, что количество ракет снизится до 12[7], однако, другие источники не подтверждают эту информацию[8][9].
  • пусковые шахты того же диаметра (2,21 м) и длины, что и у лодок типа «Огайо», достаточные для размещения ракет D5 «Трайдент II».
  • хотя «Колумбия» имеет меньшее количество пусковых шахт, чем «Огайо», её подводное водоизмещение примерно такое же.
  • 42-летний срок службы (планируется, что за этот срок каждая подводная лодка выйдет на патрулирование 124 раза)[10]
  • Работа реактора без перезагрузки топлива в течение всего срока службы (в отличие от лодок типа «Огайо», которые требуют перезагрузки реактора в середине срока службы).

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».[11]

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

  • Х-образные кормовые рули
  • установленные в надстройке горизонтальные рулевые плоскости
  • электродвижение (главный всережимный гребной электродвигатель вместо турбозубчатых аппаратов и электродвигателей экономичного хода)
  • новые лодки будут использовать некоторые компоненты лодок типа «Вирджиния» для того, чтобы снизить риски и себестоимость строительства.[12], в том числе: водомётный движитель, звукопоглощающие покрытия и носовая ГАС с широкой апертурой.

Лодки также могут быть оснащены так называемой «объединённой тактической подводной системой» (Submarine Warfare Federated Tactical System, SWFTS), по сути — БИУСом, который объединяет сонар, оптические средства наблюдения, управление оружием и т. д.[13][14][15]

Всего планируются к постройке 12 лодок (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.[16]). Строительство головной лодки планируется начать в 2021 году, 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.[17]

28 июля 2016 года было сообщено о возможном наименовании первого корабля класса «Колумбией», в честь федерального округа, где находится столица Соединенных Штатов.[18]. 14 декабря 2016 года секретарём ВМС Рэем Мабусом официально головной лодке присвоен тактический номер SSBN-826 и имя «Колумбия».[19]

Планируется, что лодки этого типа будут находиться в составе ВМС США до 2085 года.[20]

Проектирование
Концепт (2012 год)
Изображение в разрезе

В декабре 2008 года «General Dynamics Electric Boat Corporation» была выбрана в качестве разработчика общего ракетного отсека.

Проектирование новых лодок осуществляет компания «Electric Boat», в сотрудничестве с верфью «Newport News Shipbuilding». В конце 2016 года около 3000 сотрудников компании «Electric Boat» были привлечены к рабочему проектированию[21].

Подводная лодка «Ohio Replacement»

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.[22][23] 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[24], в то время как современные концепции атомного флота требуют, чтобы реактор работал без перезагрузки топлива в течение всего срока службы корабля[25][26].

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.

Конструкторская проработка и разработка технологий по прогнозам будет стоить 4,2 млрд долл. (в ценах 2010 года), хотя для экономии средств везде, где это возможно, будут использованы технологии, применяемые в лодках типов «Огайо» и «Вирджиния».

Конструкция

Электрический привод

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»[27][28]. Электрический привод должен снизить стоимость жизненного цикла подводных лодок и, в то же время, уменьшить акустическую сигнатуру[29][30].

Турбоэлектрический привод использовался на американских линкорах и авианосцах в первой половине ХХ века[31]. 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.[32][33][34]. В настоящее время (на 2013 год), только французский флот использует турбоэлектрические двигатели на атомных подводных лодках типа «Триумфан»[35].

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.[36]

Турбогенераторы преобразуют механическую энергию турбины в электрическую энергию[37], которая затем используется для питания бортовых систем, а также для приведения в движение посредством электрического двигателя.[38]

Различные типы электродвигателей разрабатываются и уже разработаны как для военных, так и для гражданских судов.[39] Наиболее перспективными для применения в подводных лодках ВМС США считаются двигатели с постоянными магнитами (разрабатываются компаниями General Dynamics и Newport News Shipbuilding) и синхронные двигатели с высокотемпературными сверхпроводниками (разрабатываются компаниями American Superconductors и General Atomics).[40][41]

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).[42] 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.[43][44] Двигатели с постоянными магнитами, разработанные компанией «Сименс АГ», используются на подводных лодках проекта 212.[45]

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.[46] SSD был оценен ВМС США, но остается неизвестным, будут ли лодки типа «Колумбия» им оснащены.[47][48].

На современных атомных подводных лодках паровые турбины связаны с редукторами, через которые приводятся в движение винты или водомётные движители, с SSD же паровые турбины приводят в движение электрогенераторы, которые через герметичное электрическое соединение подают питание на водонепроницаемые электродвигатели, установленные снаружи[49] и вращающие водомётный движитель, хотя существуют концепции SSD, не использующие водометный движитель[50]. Более свежие данные, включая масштабную модель «Колумбии», представленные на Морской, воздушной и космической выставке 2015 года, организованной Военно-морской лигой, показывают, что «Колумбия» будет оснащена водомётным движителем, визуально похожим на движитель лодок типа «Вирджиния»[51].

Общие ракетные отсеки

В 2012 году ВМС США объявили о планах использовать на SSBN(X) конструкцию общего ракетного отсека (Common Missile Compartment, CMC), разрабатываемую ВМС Великобритании для предполагаемой замены лодок типа «Вэнгард».[52]. Ракеты внутри CMC будут размещаться блоками по четыре ракеты.[53][54].

Строительство

Первоначально планировалось начать строительство первой серии этого проекта в 2017 году, чтобы ввести первую подлодку в строй уже в 2021 году (и начиная с 2026 по 2035 год вводить в строй по одной лодке в год).[55]

Сейчас начало строительства планируется на 2021 год.[56]

Предварительно стоимость строительства первой лодки оценивалась примерно в 6,2 млрд долл. в ценах 2010 года[57], реально она составит 8,5 млрд. долл. в актуальных ценах на момент заказа. Средняя цена одной АПЛ типа «Колумбия» планируется в 9,15 млрд долл. с учётом оплаты строительства каждой подлодки в разное время.[58] Общая стоимость жизненного цикла всех лодок этого типа оценивается в 347 млрд долл. Ожидается, что высокая стоимость подводных лодок приведёт к значительному сокращению объёмов военно-морского строительства.[59]

Подрядчики

В 2014 году «Northrop Grumman» был выбран в качестве основного разработчика и производителя блоков турбогенератора[60].

В марте 2016 года ВМС США объявили, что компания «General Dynamics Electric Boat» выбрана в качестве генерального подрядчика и ведущего разработчика[61]; «Electric Boat» будет выполнять бо́льшую часть работ на всех 12 подводных лодках, включая окончательную сборку[62] (аналогично, все 18 лодок типа «Огайо» были построены этой же компанией)[63].

«Newport News Shipbuilding» (подразделение компании «Huntington Ingalls Industries») будет основным субподрядчиком, участвующим в проектировании и строительстве в объёме 22—23 % необходимых работ[64].

Критика

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.[65][66]. Однако ВМС США не согласен с оценкой ФАС[67].

Ссылки

Примечания
  1. SSBN-X Future Follow-on Submarine. GlobalSecurity.org (24 July 2011). Дата обращения: 24 июля 2011.
  2. O'Rourke, 2017, p. 1.
  3. SENEDIA Defense Innovation Days (PDF). Senedia.org (5 September 2014). Дата обращения: 20 августа 2016.
  4. 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. Дата обращения: 20 августа 2016.
  5. O'Rourke, 2017, p. 8.
  6. OHIO Replacement Program Naval Submarine League // ssbn.pl
  7. CMC Program to Define Future SSBN Launchers for UK, USA, Defense Industry Daily (25 November 2012). Дата обращения 3 декабря 2012.
  8. An Analysis of the Navy's Fiscal Year 2013 Shipbuilding Plan (PDF). Congressional Budget Office. Дата обращения: 3 декабря 2012.
  9. Ohio-class Replacement Details, US Naval Institute (1 November 2012). Дата обращения 3 декабря 2012.
  10. Ohio Replacement Submarine Starts Early Construction.
  11. O'Rourke, 2017, p. 9.
  12. O'Rourke, 2017, p. 27.
  13. On Watch 2011 (недоступная ссылка). Navsea.navy.mil. Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 3 марта 2013 года.
  14. Keller, John Lockheed Martin to adapt submarine combat systems for network-centric warfare operations at sea – Military & Aerospace Electronics. Militaryaerospace.com (15 апреля 2012). Дата обращения: 2 февраля 2014.
  15. Newswire 2009 // navsea.navy.mil
  16. Kristensen, Hans M. SSBNX Under Pressure: Submarine Chief Says Navy Can't Reduce (недоступная ссылка). FAS Strategic Security Blog. Federation of American Scientists (24 July 2013). Дата обращения: 17 августа 2013. Архивировано 6 сентября 2013 года.
  17. https://fas.org/sgp/crs/weapons/R41129.pdf — Page 7
  18. Sam LaGrone New U.S. Navy Nuclear Sub Class to Be Named for D.C. News.usni.org (28 июля 2016). Дата обращения: 20 августа 2016.
  19. «SECNAV Mabus to Officially Designate First ORP Boat USS Columbia (SSBN-826)» USNI News, December 13th, 2016
  20. Kris Osborn Navy Finishes Specs for Future Nuclear Sub (недоступная ссылка). Dodbuzz.com. Дата обращения: 20 августа 2016. Архивировано 15 мая 2016 года.
  21. Bergman, Julia. Navy contracts mean Electric Boat will hire 14,000 over next 13 years, The Day (10 December 2016).
  22. O'Rourke, 2017, pp. 55, 56.
  23. Kelly, Jason Facts We Can Agree Upon About Design of Ohio Replacement SSBN. Navylive.dodlive.mil. Дата обращения: 17 августа 2013.
  24. O'Rourke, 2017, p. 5.
  25. U.S. Nuclear Modernization Programs. Arms Control Association. Дата обращения: 1 ноября 2012. (недоступная ссылка)
  26. Ohio-class Replacement Will Carry "Re-packaged and Re-hosted" Weapons System. Defense Media Network (4 февраля 2011). Дата обращения: 6 февраля 2013.
  27. An Integrated Electric Power System: the Next Step (недоступная ссылка). Navy.mil. Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 28 ноября 2012 года.
  28. Going Electric. Defense Media Network (14 июня 2010). Дата обращения: 6 февраля 2013.
  29. Propulsion Systems for Navy Ships and Submarines (PDF). Government Accounting Office (6 July 2006).
  30. Technology for the United States Navy and Marine Corps, 2000–2035 Becoming a 21st-Century Force: Volume 2: Technology. Nap.edu (1 июня 2003). Дата обращения: 30 мая 2013.
  31. Tony DiGiulian Turboelectric Drive in American Capital Ships. Navweaps.com. Дата обращения: 6 февраля 2013.
  32. Paul Lambert USS Tullibee – History (недоступная ссылка). USS Tullibee SSN 597. Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 17 мая 2014 года.
  33. Submarine Technology thru the Years (недоступная ссылка). Navy.mil (19 июля 1997). Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 12 февраля 2012 года.
  34. Sam LaGrone Secret Nuclear Redesign Will Keep U.S. Subs Running Silently for 50 Years | Danger Room. Wired.com (28 марта 2013). Дата обращения: 30 мая 2013.
  35. SSBN Triomphant Class. Naval Technology (15 июня 2011). Дата обращения: 6 февраля 2013.
  36. Submarine of the Future. Fas.org. Дата обращения: 6 февраля 2013.
  37. Electricity 101 – GE Power Generation.
  38. Kris Osborn Ohio Replacement Subs To Shift To Electric Drive |. Defensetech.org. Дата обращения: 20 августа 2016.
  39. Bogomolov, M.D. Concept study of 20 MW highspeed permanent magnet synchronous motor for marine propulsion (PDF). Eindhoven University of Technology (22 January 2013).
  40. O'Rourke, Ronald Navy Ship Propulsion Technologies: Options for Reducing Oil Use — Background for Congress (PDF). Federation of American Scientists (11 December 2006).
  41. Superconductor Motor for Navy Passes Full-Power Test :: POWER Magazine, 2009-03-01
  42. DDG-1000 Zumwalt Class Destroyer. Defense.about.com (1 ноября 2012). Дата обращения: 6 февраля 2013.
  43. Small Subs Provide Big Payoffs for Submarine Stealth (недоступная ссылка). Navy.mil. Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 13 марта 2013 года.
  44. Dan Petty The US Navy – Fact File: Large Scale Vehicle – LSV 2. Navy.mil. Дата обращения: 6 февраля 2013.
  45. SINAVYCIS Permasyn (недоступная ссылка). Siemens AG (2009). Дата обращения: 12 января 2018. Архивировано 20 февраля 2014 года.
  46. SSBN "Strategic Successor Submarine" project. Harpoon Headquarters. Дата обращения: 17 августа 2013.[неавторитетный источник?]
  47. Tango Bravo: breaking down barriers in submarine design. Janes.com (23 марта 2007). Дата обращения: 30 мая 2013. (недоступная ссылка)
  48. Tango Bravo R&D Project to Drive Down Sub Size. Defenseindustrydaily.com. Дата обращения: 30 мая 2013.
  49. Torpedoes and the Next Generation of Undersea Weapons. Navy.mil. Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 20 апреля 2015 года.
  50. Kuhn, Dave The Rim Electric Drive – Internal Submarine (PDF). Naval Construction and Engineering. Massachusetts Institute of Technology (2006).
  51. GDEB Unveils New Ohio Replacement (SSBN-X) Detailed Model at Sea-Air-Space 2015 Exposition. Navyrecognition.com (14 апреля 2015). Дата обращения: 20 августа 2016.
  52. O'Rourke, 2017, pp. 9, 10.
  53. Navy Signs Specification Document for the Ohio Replacement Submarine Program, Sets forth Critical Design Elements. Navy News Service (6 September 2012). Дата обращения: 21 апреля 2013.
  54. Patani, Arif Next Generation Ohio-Class. Navylive.dodlive.mil (24 сентября 2012). Дата обращения: 21 апреля 2013.
  55. США ищут деньги на «подлодку XXI века» // Газета.Ru, 2 ноября 2016
  56. Navy Columbia (SSBN-826) Class Ballistic Missile Submarine Program: Background and Issues for Congress // FAS, May 1, 2020
  57. O'Rourke, 2017, p. 10.
  58. Первая новейшая стратегическая атомная подлодка класса «Колумбия» обойдется США в $ 8,5 млрд (16 октября 2021). Дата обращения 29 октября 2021.
  59. Ratnam, Gopal. U.S. Navy Sees 20-Year, $333 Billion Plan Missing Ship Goals, Bloomberg (9 March 2011). Дата обращения 9 марта 2011.
  60. News. Northrop Grumman.
  61. Grace Jean USN taps General Dynamics Electric Boat as prime contractor for Ohio Replacement Programme | IHS Jane's 360. Janes.com (30 марта 2016). Дата обращения: 20 августа 2016.
  62. Ohio Replacement Plan Is Good News For Electric Boat « Breaking Defense – Defense industry news, analysis and commentary. Breakingdefense.com (29 марта 2016). Дата обращения: 20 августа 2016.
  63. SSBN / SSGN Ohio Class Submarine. Naval Technology (15 июня 2011). Дата обращения: 20 августа 2016.
  64. Newport News Shipbuilding's share of Virginia-class submarine deliveries to grow | Defense & Shipyards. Pilotonline.com (29 марта 2016). Дата обращения: 20 августа 2016.
  65. Kristensen, Hans M. Declining Deterrent Patrols Indicate Too Many SSBNs (недоступная ссылка). FAS Strategic Security Blog. Federation of American Scientists (30 April 2013). Дата обращения: 17 августа 2013. Архивировано 21 июля 2013 года.
  66. Declining Deterrent Patrols Indicate Too Many SSBN // Federation Of American Scientists
  67. CRS report: "SSBN-826 Program - Background & Issues". fas.org. Дата обращения: 30 декабря 2017.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.