Nosači zrakoplova klase Queen Elizabeth

Iako još uvijek nije sigurno hoće li s njih djelovati avioni F-35B ili neki drugi, započela je gradnja nosača zrakoplova HMS Queen Elizabeth, prvog od dva broda istoimene klase

Središnji dio potpalublja zauzima veliki brodski hangar…

Nakon petnaest godina razrade koncepta, provjera i ponovnog provjeravanja već provjerenog, definiranja projekata i promjene definiranog, britanska ratna mornarica je odlučno krenula u ostvarenje projekta gradnje dva nosača zrakoplova klase Queen Elizabeth kako bi obnovila svoju flotu nosača zrakoplova.

Zbog svoje veličine i cijene to je važan korak, osobito u ova krizna vremena. Prvobitno poznat kao Future Carrier (CVF) program, ovaj je projekt prošao jedan od najtežih procesa u povijesti britanske ratne mornarice. Počevši sa zahtjevima korisnika, odabiru i razvoju brodskih sustava, razvoju novih mogućnosti britanske brodogradnje i vojne industrije, te odabiru zrakoplova koji će s njega djelovati, često se činilo da je CVF program na samom rubu opstanka. Jedan od većih problema bio je kako smanjiti troškove gradnje na prihvatljivu razinu, a da se pritom ne umanje borbene sposobnosti nosača. U sve se umiješala i politika, koja je odlučila da se nosači ne mogu graditi u jednom, već da se u posao mora uključiti što više brodogradilišta. Na “sreću”, britanska je brodogradnja u opadanju pa je i brodogradilišta koja su dovoljno tehnološki napredna za tako zahtjevne poslove relativno malo.

Na kraju su svi ovi zahtjevi rezultirali projektom nosača istisnine oko 65 600 tona, dužine preko svega 260 m, širine 39 m na vodenoj crti. Imati će osam paluba s 2500 zasebnih prostorija. Površina letne palube bit će oko 1,6 hektara. Jedan od specifikuma nosača klase Queen Elizabet, a koji je podigao “mnogo prašine” u tamošnjim stručnim krugovima, jest njegova potpuna prilagodljivost uporabi višenamjenskog borbenog aviona F-35B Lightning II, inačici s okomitim polijetanjem i slijetanjem koju je američki Lockheed Martin razvio iz programa Joint Strike Fighter. Doduše, F-35B je odabran na osnovi britanskog programa Joint Combat Aircraft (JCA), ali s obzirom na to da je američki avion razvijan za velik broj potencijalnih kupaca, nije posebno prilagođavan britanskim zahtjevima, već su Britanci morali svoje nove nosače prilagoditi njemu. Nosači klase Queen Elizabet dovoljno su veliki da ponesu 30 JCA-ja (po potrebi se broj ukrcanih aviona može povećati na 36) te ponešto helikoptera (šest protupodmorničkih helikoptera Merlin i četiri Airborne Surveillance & Control aircraft).

S obzirom na to da će novi britanski nosači u operativnoj uporabi ostati oko 50 godina, već su tijekom projektiranja poduzeti postupci njihova prilagođavanja uporabi dvije ili tri generacije zrakoplova (letjelica). To nije bila nimalo laka zadaća s obzirom na to da se očekuje da će u idućem desetljeću na nosače zrakoplova doći borbene bespilotne letjelice koje će imati potpuno nove zahtjeve operativne uporabe. No, potreba da se nosači prilagode i uporabi borbenih bespilotnih letjelica bila je u suprotnosti potrebi da se prilagodi uporabi F-35B. To se ponajviše odnosi na letnu palubu koja sada ima ski-jump rampu na pramcu neophodnu za uporabu F-35B, a koja će najvjerojatnije samo smetati kad će se rabiti borbene bespilotne letjelice.

Rani planovi predviđali su nosač s parnim katapultima i ukošenom sletnom palubom

Nakon što su dovršeni svi projekti, započeo je opsežan i nimalo jednostavan posao prijenosa projekta s papira (bolje rečeno 3-D elektroničkog modela) u projektnu dokumentaciju prema kojoj će se napraviti nosači HMS Queen Elizabeth i HMS Prince of Wales. Gradnja prvog nosača simbolično je započela 7. srpnja 2009. u River Clydu rezanjem prvog čeličnog lima u pogonu BVT Surface Fleet u Govanu. No, puno prije toga započela je izrada komponenti i sustava u razgranatom sustavu nabave vrijednom oko 1,5 milijardi američkih dolara. Istodobno, započela je i gradnja obalnih kapaciteta za prihvat i održavanje brodova, ali i postrojenja za testiranje i integraciju sustava.

Ništa kao prije
Barem što se tiče britanske brodogradnje projektiranje i gradnja nosača klase Queen Elizabeth je nešto potpuno novo, kako po veličini posla tako i troškovima. Očekuje se da će gradnja dva nosača samo u Velikoj Britaniji otvoriti 10 000 radnih mjesta. Unatoč početnim poteškoćama gradnja prvog nosača HMS Queen Elizabeth teče više nego zadovoljavajuće. Gradnja pramčane sekcije u brodogradilištu Appledore dobro napreduje (vide se prvi obrisi forme), a započela je i obrada čeličnih formi u brodogradilištu Clyde. Započela je i proizvodnja nekih značajnih komponenti i sustava. Posao se zahuktava diljem Velike Britanije, pa svi ti silni projekti konačno dobivaju i materijalni oblik.

Pritom se mora uzeti u obzir činjenica da su nosači zrakoplova najkompleksniji i među najvećim sustavima koje je čovjek stvorio. Pri projektiranju nosača u obzir se mora uzeti gotovo pa bezbroj zahtjeva i ograničenja. Mora se balansirati između zahtjeva i mogućnosti tehnologije izrade pogonskih sustava, proizvodnje i distribucije električne energije, pomorskih odlika (ipak je riječ o brodu), stabilnosti i po najtežem moru (neophodna za djelovanja zrakoplova), mogućnostima preživljavanja (ipak je riječ o ratnom brodu). Činjenica da nosač zrakoplova nije običan ratni brod, već ploveća zrakoplovna baza uvjetuje da se velika pažnja posveti stvaranju kapaciteta za prihvat i održavanje zrakoplova, smještaj goriva i naoružanja, ali i posada i “zemaljskog” osoblja. Sastavni dio iovako složenih elektroničkih sustava moraju biti i sustavi za nadzor zračnog prometa te navođenje zrakoplova tijekom slijetanja. Ti će sustavi postati još kompleksniji kad u operativnu uporabu uđu borbene bespilotne letjelice. Na veliko “zadovoljstvo” projektanata nosači klase Queen Elizabeth će, zahvaljujući povećanoj automatizaciji, imati posadu od “samo” 1500 ljudi (uključujući letnu skupinu), što znači i smanjene potrebe njihovog smještaja.

Zbog toga ne čudi da se često projektiranje i gradnja nosača zrakoplova opisuje kao slaganje gigantske trodimenzionalne slagalice puzzli. U slučaju novih britanskih nosača dodatni je problem što je njihova gradnja započela i prije nego što je dovršen razvoj glavnog oružja – F-35B Lightninga II. Pritom se mora spomenuti da se zbog konstatnog kašnjenja razvoja i povećanja troškova sve češće čuju zahtjevi da se razvoj F-35B zaustavi. Naravno, svaki takav zahtjev izazove burne proteste Londona. Zbog toga ne čudi da se sve češće čuju zahtjevi da britanska ratna mornarica odustane od kupnje F-35B i kupi palubnu inačicu F-35C namijenjenu američkim nosačima zrakoplova. U tom slučaju morala bi na nosače klase Queen Elizabeth ugraditi parne ili elektromagnetske katapulte.

Iako britanska brodogradnja ima dugačku tradiciju gradnje velikih ratnih brodova, još se nikad nije susrela s tako kompleksnim projektom. Iz britanskih brodogradilišta nikad nisu izašli tako veliki brodovi. Pritom je jedan od glavnih zahtjeva da cijena cijelog projekta (bez nabave zrakoplova) ne smije biti veća od četiri milijarde funti.

Alijansa mogućnosti
Kako bi gradnja nosača klase Queen Elizabeth bila što lakša, osnovana je konzorcij Aircraft Carrier Alliance (ACA). Činjenica da skupinu velikih tvrtki predvodi britansko ministarstvo obrane nešto je potpuno novo za britansku politiku nabave vojne opreme. Do sada je britansko ministarstvo uglavnom zadavalo tehničke zahtjeve a tvrtke su se trudile da ih svojim ponudama ispune. No, sam je proces razvoja vojne opreme uglavnom bio prepušten ponuđačima.

Doduše, istina je da do danas ni britanska ratna mornarica ni britansko ministarstvo obrane nisu imali tako složen program u kojem sudjeluje toliko puno tvrtki. “Glavni igrači” ACA su BVT Surface Fleet, Thales Naval UK, Babcock i BAE Systems. BVT je odgovoran za središnju koordinaciju svih djelovanja ACA konzorcija, ali i za detaljizaciju projektne dokumentacije i planiranje proizvodnog procesa. Thales je zadužen za pogon i proizvodnju energije te zrakoplovne sustave. Njegova je zadaća i prilagodba broda uporabi F-35B. Babcock je zadužen za montažu i integraciju sustava, te razradu projektne dokumentacije i planiranje proizvodnog procesa vezanog uz te sustave. BAE Systems Integrated System Techologies (Insyte) je odgovoran za projektiranje, isporuku i integraciju borbenih sustava, a BAE Systems Submarine Solutions za razradu operativne uporabe. Ministarstvo obrane, kao naručitelj, odgovorno je za odobravanje i prihvaćanje, ali i za kontrolu nad troškovima.

Zbog svoje veličine i složenosti, a posebno zbog broja uključenih subjekata u gradnju i opremanje, nosači klase Queen Elizabeth bit će potpuno novo iskustvo za britansku industriju. Kako bi postali svebritanski projekt njihova je proizvodnja raspodijeljena na velik broj brodogradilišta i tvrtki. Izrađuju se u sekcijama koje će se prevesti u brodogradilište Rosyth gdje će se sastaviti. Sekcije se grade u brodogradilištima u Portsmouthu, Barrow-in-Furnessu, Glasgowu i Rosythu.

Već smo spomenuli da je razvoj projekta budućih britanskih nosača zrakoplova bio dug i težak. Početak se može pratiti sve do siječnja 2003. kad je odabran prijedlog Alpha koji je predložio tim predvođen Thalesom. Nakon unesenih izmjena, kao što je povećanje otpornosti na oštećenja, u prosincu 2003. je nastao Desing Delta. U siječnju 2006. vlade Velike Britanije i Francuske objavile su da su uspjele sklopiti sporazum kojim će i Francuska sudjelovati u troškovima projektiranja CVF nosača, a koji će postati osnova za projektiranje novog francuskog nosača zrakoplova PA2. Gradnja francuskog nosača dodijeljena je tvrtkama Thales i DCN, koje su zbog toga osnovale alijansu MOPA2. Potkraj srpnja 2007. vlada Velike Britanije objavila je kako je odobrila u sljedeće tri godine povećanje obrambenog proračuna za iznos od 7,7 milijardi funti. Jedan od najvažnijih projekata britanskih oružanih snaga koji je imao izravnu korist od tog povećanja proračuna bio je izgradnja dva nova nosača zrakoplova klase Queen Elizabeth. Tada je odlučeno da će se za izgradnju novih nosača izdvojiti oko 3,9 milijardi funti, te da se do kraja 2009. treba kompletirati projektna dokumentacija, a nosači bi trebali biti isporučeni između 2014. i 2016. godine. Istog je mjeseca ACA dobio i ugovor za gradnju prvog nosača.

Tvrtka BVT službeno je započela s radom 1. srpnja 2008. Britanske kompanije BAE Systems i VT Group potpisale su konačan i zakonski obvezujući ugovor, čime je utemeljena tvrtka BVT Surface Fleet, nastala zajedničkim ulaganjem koji ujedinjuje dijelove kompanija, a odnosi se isključivo na ratnu brodogradnju površinskih plovila i operativnu potporu. Ugovorom potpisanim sredinom lipnja ove godine također je utemeljena tvrtka Fleet Support Ltd. s jednakim udjelima navedenih kompanija, a sa svrhom potpore vojnim površinskim plovilima tijekom njihova životnog ciklusa. Objava ugovora je uslijedila točno nakon što je britansko ministarstvo obrane odobrilo nastavak na programu nosača zrakoplova klase Queen Elizabeth, prvobitno poznat pod imenom budućih nosača zrakoplova CVF. Ugovor je također dobio odobrenje od EU-a i američkih regulatornih tijela kao i dioničara kompanije VT. Preostali ulagači poput tvrtki Babcock, Thales U.K., BAE Systems Submarine Solutions i BAE Systems Integrated Technology, poduprli su stvaranje tvrtke BVT. Posljednja objava uslijedila je nakon dodjele ugovora u ožujku za dobavu čelika za gradnju trupa i dijelova s dugim rokom isporuke te onoga u veljači između tvrtki Babcock Engineering Services i Edmund Nuttall Ltd. za modifikaciju dokova kako bi započela gradnja prvoga nosača zrakoplova.

Međutim, već u prosincu 2008. britansko ministarstvo obrane je objavilo Equipment Examination plan kojim je određeno da će se brzina gradnje nosača Queen Elizabeth usporiti kako bi se oslobodila novčana sredstva za financiranje “tekućih” vojnih operacija. Tako je ulazak u operativnu uporabu HMS Queen Elizabeth odgođen za 2016., a Prince of Wales za 2018. Istodobno je planirani trošak gradnje povećan za 1,07 milijardi funti, s 3,9 na pet milijardi funti, pa se može postaviti pitanje gdje je zapravo ušteda.

Napredak
Usprkos odgodama, gradnja nosača klase Queen Elizabeth se nastavlja, kao i razvoj neophodnih sustava. Tako je početkom prosinca ove godine britanska tvrtka u suradnji s britanskom ratnom mornaricom uspješno obavila niz ispitivanja svog novog sustava koji pomaže pri slijetanju aviona na nosač zrakoplova. Naime, na britanskom nosaču zrakoplova HMS Illustrious obavljeno je nekoliko ispitivanja novorazvijenog pomoćnog sustava tzv. Bedford Array visual landing aid system, koji je implementiran na probni avion T4 Vectored-thrust Aircraft Advanced Control (VAAC) Harrier. Svrha razvijanja novog pomoćnog sustava za slijetanje je razvijanje zrakoplova novog Shipborne Rolling Vertical Landings (SRVL) sustava za buduće zrakoplove i nove nosače zrakoplova, kako bi se olakšali postupci slijetanja, posebice u uvjetima nemirnog mora i dok je brod u pokretu. Velika Britanija namjerava nabaviti 36 borbenih aviona F-35B Lightning II Short Takeoff and Vertical Landing (STOVL) Joint Strike Fighter (JSF), kojima će popuniti svoja dva nova nosača zrakoplova koji su u izgradnji, HMS Queen Elizabeth, koji bi trebao biti isporučen 2014., i HMS Prince of Wales, koji bi trebao biti isporučen 2016. godine.

Osnovni zahtjev koji je postavljen pred nove britanske nosače jest da britanskim oružanim snagama (ne samo ratnoj mornarici) pruže mogućnost brzog prebacivanja ekspedicijskih snaga u bilo koji dio Zemljine kugle i da tim snagama pruže učinkovitu zračnu potporu u svim vrstama operacija. Pritom ovi nosači, iako su prilagođeni uporabi borbenih aviona F-35B, moraju imati mogućnost učinkovite potpore i najširem spektru drugih letjelica koje se rabe u britanskim oružanim snagama. Unatoč takvim zahtjevima, od nosača iz programa CVF očekuje se da će u prvom danu omogućiti 108 borbenih polijetanja (s 36 ukrcanih aviona komponente JCA koji će svaki dnevno izvesti tri borbene zadaće). U slijedećih 10 dana procjenjuje se da će se broj borbenih polijetanja smanjiti na 72 po danu, te na “samo” 36 u idućih 20 dana. Na taj način bi se ostvario zahtijevani broj borbenih polijetanja od 360 (396 s 36 ukrcanih borbenih aviona) u razdoblju od prvih pet dana. Za usporedbu, sa sadašnjih nosača klase Invicible u tom se razdoblju može izvesti između 50 do 60 polijetanja. Kako bi se ostvarilo tako intenzivno djelovanje na nosače će se ukrcati udarna skupina (Tailored Air Group – TAG) od 30 borbenih aviona JAC komponente, te još četiri letjelice MASC komponente i šest helikoptera Merlin. Nosači će imati i mogućnost opsluživanja 36 borbenih aviona JAC komponente, ali na vrlo ograničeno vrijeme. U tom slučaju neće se ukrcati šest helikoptera Merlin. U mirnodopsko vrijeme na CVF nosače ukrcavat će se 12 borbenih aviona JAC komponente (periodično će se povećavati na 24), četiri aviona MASC komponente i šest helikoptera Merlin.

Inovativna rješenja
Nosači klase Queen Elizabet donijet će pregršt inovativnih rješenja, neka još neviđena na brodovima ove namjene. Najveće je uporaba dva zapovjedna otoka. Razloga za takvo rješenje je više. Prvo je povećanje vjerojatnosti preživljavanja broda uslijed oštećenja. Dva zapovjedna otoka znače i povećanje uporabljive površine, kako za smještaj osoblja zaduženog za nadzor “prometa” na letnoj palubi tako i senzora. U stručnoj se literaturi posebno ističe da će se ovim rješenjem omogućiti veći razmaci između senzora što će znatno smanjiti pojavu interferencije. Uz to, omogućen je povoljniji raspored antena radara za motrenje zračnog prostora i morske površine.
Sustav integriranog električnog pogona (Integrated Full Electric Propulsion – IFEP) istodobno će davati dovoljno električne energije i za pokretanje broda i za napajanje svih brodskih sustava. Bazirat će se na dvije plinske turbine MT30 koje će pokretati velike generatore standardne snage 36 MW svaki. Ako bude potrebno snaga im se može povećati na čak 40 MW. Uz njih na brodove će instalirati i dva dizelska generatora snage 10 MW i dva snage 9 MW. Generatore će isporučiti tvrtka Wartsila. Tako će se dobiti ukupna instalirana snaga od 110 MW, od čega je 80 MW “rezervirano” za pogonski sustav. Pogonski će se sustav sastojati od četiri napredna indukcijska elektromotora snage 20 MW. Po jedan par pokretat će po jednu pogonsku osovinu na čijem će se kraju nalaziti peterokraki brodski vijak. Maksimalna brzina nosača na mirnom moru bit će 26,6 čvorova. Radi povećanja otpornosti na oštećenja izvori električne energije će se raspodijeliti po cijelom trupu. Tako će dvije plinske turbine MT30 smjestit relativno visoko na četvrtu palubu, dok će dizelski elektrogeneratori biti duboko u trupu. Tim rješenjem želi se olakšati njihovo održavanje ili moguća zamjena, a da se pritom brod ne treba odvući na dok ili se dirati u konstrukciju hangara.

Iako prilagođeni uporabi višenamjenskih borbenih aviona F-35B hangari nosača klase Queen Elizabet će biti dovoljno veliki (visoki) da prime i znatno veće zrakoplove. Veličina hangara za smještaj zrakoplova bit će 163 metra dužine, najveće širine 29 m i visine 7,1 metar (na jednom mjestu namijenjenom održavanju zrakoplova visina hangara bit će 9 m). Zapremina hangara bit će 29 000 m3, te će biti dovoljno mjesta za smještaj i održavanje 20 F-35B. I dok će hangari moći primiti veći broj aviona, letna će paluba biti prilagođena isključivo uporabi F-35B i helikoptera. Iako će ukupna površina letne palube biti veća od 16 000 m2, ona će imati samo jednu poletnu stazu koja će završavati pramčanom ski-jump rampom najvećeg kuta 12,5 stupnjeva. Letna će paluba imati i pet sletnih mjesta za F-35B obloženih materijalima otpornih na visoku temperaturu ispušnih plinova turbomlaznih motora. Pored njih bit će i šest sletnih mjesta rezerviranih za helikoptere. Letnu će palubu opremiti i s 12 pozicija za opremanje i naoružavanje zrakoplova. Veza između letne palube i hangara održavat će se preko dva dizala dovoljno velika i snažna da istodobno prevezu dva F-35B.

Kako bi se smanjio broj posade i olakšao im rad tvrtka Alstec (dio Boabcokc Integrated Technology) razvija Highly Mechanised Weapon Handling System (HMWHS). HMWHS je temeljen na komercijalnoj tehnologiji te rabi dizala i palete da bi prevezao naoružanje iz magazina do oružarnice i iz nje do letne palube. Tijekom intenzivnih borbenih djelovanja s nosača tehničko osoblje zaduženo za naoružanje mora u kratkom vremenskom razdoblju prevesti tone i tone tereta. Taj se teret mora prevoziti vodoravno (od skladišta do dizala i od dizala do zrakoplova) i okomito (dizalima od skladišta do letne palube). Kako se radi o projektilima, raketama i bombama punim eksploziva i raketnih goriva, moraju se poštivati stroga sigurnosna pravila. HMWHS će, prema sadašnjim procjenama, za čak 65 posto smanjiti potrebu za “radnom snagom” uz znatno povećanje brzine i sigurnosti manipuliranja opasnim sredstvima.

Najmanje vidljivo unapređenje na nosačima klase Quenn Elizabeth bit će optimizacija forme trupa. Kako bi je se unaprijedilo forma trupa je intenzivno testirana. Krajnje rješenje više je nalik na forme trupa suvremenih trgovačkih brodova. Pritom je najveći napredak ostvaren u smanjenju otpora vode tijekom plovidbe što će dovesti do smanjenja potrebne snage za održavanje brzine krstarenja i vršne brzine. Naravno, to će automatski dovesti i do smanjenja utroška goriva. S obzirom da je riječ o nosaču zrakoplova ugradit će se i aktivni sustav za održavanje stabilnosti.

Igor KAUCKI