Подводные лодки типа «Колумбия»

30-09-2023

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

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].

Начало строительства планировалось 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]. Головной корабль проекта, USS District of Columbia (SSBN-826), заложен 4 июня 2022 года[5].

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.[6]

Хотя проект всё ещё дорабатывается, уже известны некоторые предварительные характеристики кораблей[7]:

  • ширина корпуса (13 м) не меньше, чем у лодок типа «Огайо»
  • 16 пусковых шахт, вместо 24 у лодок типа «Огайо»[6]. По некоторым сообщениям (ноябрь 2012 года) предполагалось, что количество ракет снизится до 12[8], однако, другие источники не подтверждают эту информацию[9][10].
  • 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)[11]
  • 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».[12]

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.[13], 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.[14][15][16]

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.[17]). 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.[18]

28 июля 2016 года было сообщено о возможном наименовании первого корабля класса «Колумбией», в честь федерального округа, где находится столица Соединенных Штатов.[19]. 14 декабря 2016 года секретарём ВМС Рэем Мабусом официально головной лодке присвоен тактический номер SSBN-826 и имя «Колумбия».[20]

Планируется, что лодки этого типа будут находиться в составе ВМС США до 2085 года.[21]

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[22].

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.[23][24] 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[25], в то время как современные концепции атомного флота требуют, чтобы реактор работал без перезагрузки топлива в течение всего срока службы корабля[26][27].

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»[28][29]. Электрический привод должен снизить стоимость жизненного цикла подводных лодок и, в то же время, уменьшить акустическую сигнатуру[30][31].

Турбоэлектрический привод использовался на американских линкорах и авианосцах в первой половине XX века[32]. 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.[33][34][35]. В настоящее время (на 2013 год), только французский флот использует турбоэлектрические двигатели на атомных подводных лодках типа «Триумфан»[36].

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.[37]

Турбогенераторы преобразуют механическую энергию турбины в электрическую энергию[38], которая затем используется для питания бортовых систем, а также для приведения в движение посредством электрического двигателя.[39]

Различные типы электродвигателей разрабатываются и уже разработаны как для военных, так и для гражданских судов.[40] 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).[41][42]

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).[43] 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.[44][45] Двигатели с постоянными магнитами, разработанные компанией «Сименс АГ», используются на подводных лодках проекта 212.[46]

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.[47] SSD был оценен ВМС США, но остается неизвестным, будут ли лодки типа «Колумбия» им оснащены.[48][49].

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[50] и вращающие водомётный движитель, хотя существуют концепции SSD, не использующие водометный движитель[51]. 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»[52].

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».[53]. Ракеты внутри CMC будут размещаться блоками по четыре ракеты.[54][55].

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).[56]

Сейчас начало строительства планируется на 2021 год.[57]

Предварительно стоимость строительства первой лодки оценивалась примерно в 6,2 млрд долл. в ценах 2010 года[58], 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.[59] 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.[60]

Подрядчики

В 2014 году «Northrop Grumman» был выбран в качестве основного разработчика и производителя блоков турбогенератора[61].

В марте 2016 года ВМС США объявили, что компания «General Dynamics Electric Boat» выбрана в качестве генерального подрядчика и ведущего разработчика[62]; «Electric Boat» будет выполнять бо́льшую часть работ на всех 12 подводных лодках, включая окончательную сборку[63] (аналогично, все 18 лодок типа «Огайо» были построены этой же компанией)[64].

«Newport News Shipbuilding» (подразделение компании «Huntington Ingalls Industries») будет основным субподрядчиком, участвующим в проектировании и строительстве в объёме 22—23 % необходимых работ[65].

Представители

Название и тактический номер Дата заказа Закладка Спуск на воду Вступление в строй Базирование Статус
USS District of Columbia (SSBN-826)[5] 30 марта 2016 4 июня 2022[5] Строится[66]
USS Wisconsin (SSBN-827) 30 ноября 2020[67] Заказана[68]

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[69][70]. Однако ВМС США не согласен с оценкой ФАС[71].

Ссылки

  • РИА Новости, 13 сен 2018
  • Breckenridge, Richard Facts We Can Agree Upon About Design of Ohio Replacement SSBN. NavyLive (22 июня 2013). Дата обращения: 27 июня 2013.
  • O'Rourke, Ronald Navy Navy SSBN(X) Ballistic Missile Submarine Program: Background and Issues for Congress. Congressional Research Service (17 сентября 2017). Дата обращения: 23 сентября 2017.
  • Thompson, Loren Forbes (20 июня 2011). Дата обращения: 23 июня 2011.
  • Columbia-Class SSBN-X Ohio Replacement Ohio Replacement Program (ORP) Future Follow-on Submarine // Global Security, 2001
  • Ohio-class Replacement Program // United States Naval Institute, November 1, 2012
  • «3 Questions: America’s Next Nuclear-Missile Submarine» // Defense One, September 27, 2017 (video and article)

Примечания

  1. SSBN-X Future Follow-on Submarine. GlobalSecurity.org (24 июля 2011). Дата обращения: 24 июля 2011. Архивировано 21 апреля 2009 года.
  2. O'Rourke, 2017, p. 1.
  3. SENEDIA Defense Innovation Days (PDF). Senedia.org (5 сентября 2014). Дата обращения: 20 августа 2016. Архивировано 3 марта 2016 года.
  4. 1,000 Trident Patrols: SSBNs the Cornerstone of Strategic Deterrence. Navy.mil. Дата обращения: 20 августа 2016. Архивировано 11 апреля 2016 года.
  5. ↑ Архивировано 3 июня 2022 года.
  6. 1 2 O'Rourke, 2017, p. 8.
  7. OHIO Replacement Program Naval Submarine League // ssbn.pl
  8. CMC Program to Define Future SSBN Launchers for UK, USA, Defense Industry Daily (25 ноября 2012). Архивировано 26 декабря 2012 года. Дата обращения: 3 декабря 2012.
  9. An Analysis of the Navy's Fiscal Year 2013 Shipbuilding Plan (PDF). Архивировано 23 сентября 2015 года.
  10. Ohio-class Replacement Details, US Naval Institute (1 ноября 2012). Архивировано 12 ноября 2012 года. Дата обращения: 3 декабря 2012.
  11. Ohio Replacement Submarine Starts Early Construction. Дата обращения: 12 января 2018. Архивировано 3 января 2017 года.
  12. O'Rourke, 2017, p. 9.
  13. O'Rourke, 2017, p. 27.
  14. оригинала 3 марта 2013 года.
  15. 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. Архивировано 19 февраля 2014 года.
  16. Newswire 2009 // navsea.navy.mil
  17. оригинала 6 сентября 2013 года.
  18. Wayback Machine — Page 7
  19. Архивировано 30 июля 2016 года.
  20. Архивировано 9 августа 2017 года.
  21. оригинала 15 мая 2016 года.
  22. Navy contracts mean Electric Boat will hire 14,000 over next 13 years, The Day (10 декабря 2016). Архивировано 12 ноября 2017 года. Дата обращения: 12 января 2018.
  23. O'Rourke, 2017, pp. 55, 56.
  24. Facts We Can Agree Upon About Design of Ohio Replacement SSBN. Navylive.dodlive.mil. Дата обращения: 17 августа 2013. Архивировано 1 сентября 2013 года.
  25. O'Rourke, 2017, p. 5.
  26. U.S. Nuclear Modernization Programs. Arms Control Association. Дата обращения: 1 ноября 2012. (недоступная ссылка)
  27. Ohio-class Replacement Will Carry "Re-packaged and Re-hosted" Weapons System. Defense Media Network (4 февраля 2011). Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 27 марта 2013 года.
  28. оригинала 28 ноября 2012 года.
  29. Going Electric. Defense Media Network (14 июня 2010). Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 22 октября 2013 года.
  30. Propulsion Systems for Navy Ships and Submarines (PDF). Архивировано 21 июня 2017 года.
  31. 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. Архивировано 19 февраля 2014 года.
  32. Turboelectric Drive in American Capital Ships. Navweaps.com. Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 28 марта 2013 года.
  33. оригинала 17 мая 2014 года.
  34. оригинала 12 февраля 2012 года.
  35. Архивировано 1 июня 2013 года.
  36. SSBN Triomphant Class. Naval Technology (15 июня 2011). Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 5 августа 2011 года.
  37. Архивировано 12 февраля 2013 года.
  38. Electricity 101 – GE Power Generation. Дата обращения: 12 января 2018. Архивировано 2 июля 2014 года.
  39. Ohio Replacement Subs To Shift To Electric Drive |. Defensetech.org. Дата обращения: 20 августа 2016. Архивировано 24 августа 2016 года.
  40. Concept study of 20 MW highspeed permanent magnet synchronous motor for marine propulsion (PDF). Архивировано 17 июля 2015 года.
  41. Архивировано 29 августа 2017 года.
  42. Superconductor Motor for Navy Passes Full-Power Test Wayback Machine :: POWER Magazine, 2009-03-01
  43. Архивировано 21 января 2013 года.
  44. оригинала 13 марта 2013 года.
  45. The US Navy – Fact File: Large Scale Vehicle – LSV 2. Navy.mil. Дата обращения: 6 февраля 2013. Архивировано 29 января 2013 года.
  46. оригинала 20 февраля 2014 года.
  47. SSBN "Strategic Successor Submarine" project. Harpoon Headquarters. Дата обращения: 17 августа 2013. неавторитетный источник?]
  48. Tango Bravo: breaking down barriers in submarine design. Janes.com (23 марта 2007). Дата обращения: 30 мая 2013. (недоступная ссылка)
  49. Tango Bravo R&D Project to Drive Down Sub Size. Defenseindustrydaily.com. Дата обращения: 30 мая 2013. Архивировано 2 мая 2013 года.
  50. Torpedoes and the Next Generation of Undersea Weapons. Navy.mil. Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 20 апреля 2015 года.
  51. The Rim Electric Drive – Internal Submarine (PDF). Naval Construction and Engineering. Архивировано 4 августа 2016 года.
  52. 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. Архивировано 2 августа 2016 года.
  53. O'Rourke, 2017, pp. 9, 10.
  54. Navy Signs Specification Document for the Ohio Replacement Submarine Program, Sets forth Critical Design Elements. Navy News Service (6 сентября 2012). Дата обращения: 21 апреля 2013. Архивировано 5 марта 2013 года.
  55. Next Generation Ohio-Class. Navylive.dodlive.mil (24 сентября 2012). Дата обращения: 21 апреля 2013. Архивировано 28 апреля 2013 года.
  56. Газета.Ru, 2 ноября 2016
  57. FAS, May 1, 2020
  58. O'Rourke, 2017, p. 10.
  59. Архивировано 29 октября 2021 года. Дата обращения: 29 октября 2021.
  60. Архивировано 29 июня 2011 года. Дата обращения: 9 марта 2011.
  61. News. Northrop Grumman. Дата обращения: 25 июля 2022. Архивировано 10 ноября 2018 года.
  62. Архивировано 5 марта 2017 года.
  63. 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. Архивировано 24 августа 2016 года.
  64. SSBN / SSGN Ohio Class Submarine. Naval Technology (15 июня 2011). Дата обращения: 20 августа 2016. Архивировано 29 января 2012 года.
  65. Newport News Shipbuilding's share of Virginia-class submarine deliveries to grow | Defense & Shipyards. Pilotonline.com (29 марта 2016). Дата обращения: 20 августа 2016. Архивировано 4 мая 2016 года.
  66. Архивировано 29 октября 2020 года.
  67. Архивировано 30 ноября 2020 года. Дата обращения: 7 июня 2022.
  68. Архивировано 31 октября 2020 года.
  69. оригинала 21 июля 2013 года.
  70. Wayback Machine // Federation Of American Scientists
  71. Архивировано 28 декабря 2017 года.

Подводные лодки типа «Колумбия».

© 2011–2023 stamp-i-k.ru, Россия, Барнаул, ул. Анатолия 32, +7 (3852) 15-49-47