Sredinom veljače ove godine američka ratna mornarica potpisala je ugovor o izgradnji dvaju prototipnih razarača, slobodno se može reći, revolucionarne klase Zumwalt – poznatijih kao DDG-1000

Ugovore za gradnju ovih, po svim njihovim značajkama zaista revolucionarnih ratnih brodova, američka mornarica (US Navy) potpisala je s dva istaknuta američka brodograđevna koncerna. Prvi je ugovor potpisala s koncernom General Dynamics (GD), koji će za 1,39 milijardi dolara u svom brodogradilištu Bath Iron Works u Maineu sagraditi DDG-1000. Drugi ugovor, vrijedan 1,4 milijardu dolara, potpisala je s grupacijom Northrop Grumman Shipbuilding (NGS), koja će u svom brodogradilištu u Pascagouli sagraditi DDG-1001. GD bi svoj brod trebao završiti i isporučiti mornarici na ispitivanje u travnju 2013. godine, dok je NGS to dužan po ugovoru učiniti u lipnju 2014. godine. Budući razarači koncipirani su i konstruirani tako da ih se s punim pravom može nazvati “prvim u potpunosti električnim površinskim borbenim platformama”.

Električna struja neće biti iskorištena samo za pokretanje njihovih 14 000 tona teških trupova bez buke i vibracija, koje proizvode elementi mehaničke propulzije i hidraulički sustavi – ona će pokretati doslovno svaki pomoćni brodski sustav. Služit će također za pogon i ispaljivanje kinetičkih projektila iz radikalno novih elektromagnetskih tračnih topova, a napajat će i sve ostale elektroničke, senzorske i borbene sustave. Osim toga, električna energija u dovoljnim količinama bit će pristupačna za nadogradnju svih mogućih novih borbenih i senzorskih sustava koji su trenutačno u fazi ispitivanja i koji su poznati kao veliki konzumenti energije. Tehnologija koja će biti ugrađena u razarače klase Zumwalt veliki je korak naprijed, koji u NAVSEA (Naval Sea Systems Command) nazivaju kraticom NGIPS (Next Generation Integrated Power Systems), odnosno integrirani sustav napajanja sljedeće (nove) generacije. Manje zahtjevna inačica takvog sustava već je instalirana na mornaričke T-AKE logističke flotne brodove, a bit će također ugrađena i na sljedeće LHD helikoptersko-amfibijske jurišne brodove tipa Makin Island. Očekuje se da će znatno jača i naprednija inačica NGIPS-a biti integrirana u konstrukciju budućih CG(X) protuzračnih raketnih krstarica, koje su sada u fazi projektiranja, ali isto tako i na nosač letjelica Gerald R. Ford, prvi u klasi novih nuklearnih nosača, koji se također nalazi u fazi projektiranja.

IPS sustavi: nastavak razvoja stoljeće stare tehnologije
Unatoč tome što su prvi koncept električne propulzije razmatrali europski brodograđevni stručnjaci još u 19. stoljeću, prvi praktični primjer uporabe takvog pogona napravljen je u SAD na mornaričkom teretnjaku za prijevoz ugljena Jupiter, koji je ušao u službu US Navy 1913. godine. Taj brod od 12 700 tona deplasmana pokretale su dvije propelerske osovine što ih je pogonio 3500 KS snažni Melville-McAlpine električni motor, za koji su proizvodili električnu struju dva parno-turbinska generatora. Unatoč tome što je za to doba raspolagao inovativnim (gotovo revolucionarnim) propulzijskim sustavom, taj transporter ugljena zauzeo je svoje časno mjesto u pomorskoj povijesti tek onda kada ga je američka mornarica, 1921. godine, rekonstrukcijom pretvorila u svoj prvi nosač zrakoplova USS Langley. Nakon toga električni pogon bio je primijenjen na bojnom brodu USS New Mexico, prvom u klasi od tri gorostasa od 23 000 tona deplasmana, koji su se počeli graditi 1914. godine.

Svaku od njegove četiri propelerske osovine pogonio je jedan snažni električni motor. New Mexico se pokazao mnogo ekonomičniji u operativnoj uporabi nego dva preostala – klasična broda u njegovoj klasi. Nakon njega, izgrađeno je još pet bojnih brodova u dvije različite klase, koje su imale električnu propulziju kao i USS New Mexico. Slijedila su ih također i tri broda klase Colorado, koji su se koristili parom iz glavnih kotlova za pogon pomoćnih alternatora što su proizvodili električnu energiju za veliki dio ostalih brodskih sustava. To je bio početak u razvoju integriranoga brodskog električnog sustava. Kad je Washingtonskim pomorskim sporazumom iz 1922. godine ograničen broj velikih površinskih brodova za sve ratne mornarice svijeta, US Navy je konvertirala dva teška bojna broda od po 33 000 tona deplasmana u nosače zrakoplova. Bili su to Lexington i Saratoga. Pokretala su ih turbinsko-električna propulzijska postrojenja od 180 000 KS. Oba nosača poznata su po svojim ulogama koje su odigrali u inicijalnoj fazi pomorskih operacija II. svjetskog rata na Pacifiku.

Od tog vremena električna propulzija počela se primjenjivati i u Europi. Najprije su Britanci u svojoj Royal Navy porinuli fregatu Adventure 1920. godine, a dvanaest godina poslije pridružili su im se i Francuzi sa svojim poznatim linijskim prekooceanskim putničkim brodom Normandie iz 1932. godine. Masovna flotna ekspanzija, zbog potreba ratnih operacija u II. svjetskom ratu, navela je američku mornaricu da privremeno odustane od razvoja i primjene električne propulzije. Jedine iznimke bili su podmorničarski opskrbni brod – matica USS Fulton, koji je u službu ušao 1941. i zadržao se u službi gotovo punih 50 godina te nekoliko desetaka oceanskih tegljača (remorkera), koji su se koristili električnim pogonom zbog potreba precizne i pouzdane navigacije prilikom zadaća tegljenja i spašavanja. Iako u tom razdoblju električni pogon nije bio zanimljiv za primjenu u vojnoj brodogradnji, njegova primjena bila je razmjerno dosta česta u trgovačkoj mornarici i na velikim linijskim brodovima za krstarenje, te dapače za mornaričke pomoćne brodove koji nisu imali potrebe za postizanjem visokih brzina. Primjer takvog trenda najbolje se vidi u primjeru američke obalne straže (US Coast Guard), koja je 1998. uvela u službu novi ledolomac Healy. Njegova četiri dizel-generatora od po 8000 KS pogone dva električna motora, koja proizvode ukupno 11,2 MW električne energije. Britansko-francuska kompanija Cegelec (danas poznatija kao Alcatel), inače provjereni proizvođač na području brodskih električnih motora, pretvarača i distributivnih sustava bila je vodeći isporučitelj opreme za električni propulzijski sustav, ovog ledolomca, dok je tvrtka Alstom isporučila nadzorni sustav za propulzijski kompeks.

Komercijalne inačice IPS-a (Integrated Power System) – integriranog električnog sustava, odnosno takve tehnologije, bile su instalirane na velikom broju mornaričkih pomoćnih i amfibijskih brodova, uključujući čak flotne tankere i LPD brodove britanske ratne mornarice te novi američki opskrbni brod Lewis and Clark iz klase T-AKE.

Zahvaljujući prednostima koje pruža suvremena tehnologija, ponajprije u reduciranju vanjskih gabarita i težine sustava, električna propulzija ponovo postaje vrlo zanimljiva za ugradnju na ratne brodove. Jedan od takvih primjera jesu i britanske fregate Type 23, od kojih je prvi brod u seriji upisan u flotnu listu 1989. godine. Označena kao brod s “djelomičnom električnom propulzijom” fregata Duke ima tzv. CODLAG (Combined Diesel – eLectric And Gas propulsion system) odnosno kombinirani propulzijski sustav sastavljen od dizel-generatora i plinskih turbina. Dvije Rolls-Royce SPEY SM1A brodske plinske turbine razvijaju i isporučuju na dvije propelerske osovine ukupno 31 100 KS, osiguravajući snagu za postizanje najvećih brzina. Međutim, četiri 1,51 kW snažna Paxman VALENTA 12CM dizel-generatora proizvode električnu struju za dva GEC električna motora, koji proizvode ukupno po 4000 KS za mnogo ekonomičnije, i naravno, sporije plovidbene režime, ali isto tako omogućuju redukciju akustičke signature broda tijekom dugotrajnih ASW (protupodmorničkih) operacija. Vrlo slična tehnologija izabrana je za europski program višenamjenske fregate FREMM združenog francusko-talijanskog projekta. Novi nizozemski LPD Johan de Witt, klase Enforcer, također raspolaže takvim sustavom. Tom klubu pridružit će se i američki LHD-8 Makin Island, ali i buduća njemačka stabilizacijska fregata F-125.

Parcijalna integracija – međukorak prema punom NGIPS-u
Uspjeh postignut s fregatom Type 23 u Velikoj Britaniji rezultirao je osnivanjem tzv. Electric Ship Programme te anglo-francuskim ugovorom s tvrtkom Alstom (danas Converteam), potpisanim 2000. godine, o izgradnji električnog broda demonstratora (ESTD – Electric Ship Technology Demonstrator) na kojem će se ispitivati nove tehnologije. Rezultat te suradnje bila je izgradnja prototipnog indukcijskog električnog propulzijskog motora snage 20 MW. Taj napredni motor u stanju je proizvesti znatnu količinu energije u odnosu na relativno male gabarite samog motora i s vrlo niskom razinom buke (što nije beznačajno). Motor je bio testiran u realnim uvjetima na britanskom novom razaraču Type 45. Isto tako, mnogo snažnija inačica ovog motora bit će instalirana radi ispitivanja na novim američkim razaračima DDG-1000. Američka mornarica posebno ističe taj motor kao primjer uspješne suradnje s europskim saveznicima na polju napredne IPS tehnologije. Električni motor ugrađen u HMS Daring, odnosno u prvi britanski razarač Type 45 izvorno je razvijao Alstom za američku mornaricu devedesetih godina prošlog stoljeća. U početku su europski stručnjaci zaostajali za svojim američkim kolegama, ali je taj zaostatak relativno brzo nadoknađen. Uspješnim porinućem i početkom testiranja na moru, HMS Daring će pružiti dragocjena iskustva na polju IPS tehnologija, koja će svakako biti dragocjena za primjenu na DDG-1000 i svim budućim naprednim brodovima.

DDG-1000 – prvi brod s naprednim IPS
Projekt razarača DDG-1000 evoluirao je iz konceptualnih studija NAVSEA iz 1980., kojima se željelo konstruirati i izgraditi ratni površinski brod nove generacije pod kodnim nazivom DD21/CG 21 (iz oznake je vidljivo da se već tada razmišljalo o razvoju novog razarača, ali i nove krstarice za 21. stoljeće). Napori na razvoju razarača vođeni su idejom da se stvori relativno jeftina ploveća platforma, sposobna ponajprije za nanošenje snažnog raketnog udara na kopnene ciljeve pod nazivom “arsenal ship”. Međutim, takav razvoj projekta bio je odbačen i izabrana je druga opcija, po kojoj je trebalo razviti koncept višenamjenskog raketnog broda, koji će biti u stanju svojim preciznim topničkim i raketnim udarima pružiti svu potrebitu paljbenu potporu kopnenim snagama i Marinskom korpusu SAD, duboko u protivničkom teritoriju. Napuštajući tradicionalni koncept površinskog broda koji će se suprotstavljati protivničkim pomorskim snagama, usvojen je koncept koji osigurava kvalitetnu paljbenu potporu združenim desantnim snagama u provođenju amfibijskih operacija daleko preko horizonta. Upravo iz tih razloga projektu je promijenjeno ime prvo u DD(X), a zatim u DDG-1000. Premda deklarirani kao razarači, po svom deplasmanu komotno bi se mogli uspoređivati s teškim krstaricama iz II. svjetskog rata. Svojim naprednim topničkim sustavom, kojeg će tvoriti dva 155 milimetarska elektromagnetska topa, koji će moći ispaljivati GPS vođene reaktivne granate na udaljenosti veće od 100 NM i satelitske navođene raketne projektile, ovi brodovi će moći pružiti kopnenim snagama do sada nezamislivu paljbenu potporu. Očekivati je da će sljedeća generacija američkih krstarica CG(X), koja je još u fazi razmatranja i razvoja idejnog projekta, iskoristiti sve beneficije tehnologija razvijanih za razarače DDG-1000, uključujući naravno i IPS sustave. Zbog vrlo visoke pojedinačne cijene (pretpostavlja se da cijena prvog CG (X) neće biti ispod 3,3 milijarde dolara) “skresan” je i program izgradnje i nabavke novih DDG-1000 razarača s planirana 32 na samo sedam plovnih jedinica.

NGIPS smanjuje cijenu broda
Prilikom objašnjavanja svih prednosti koje donosi uvođenje tehnologija integriranog električnog sustava, njegovi konstruktori uvijek prvo naglašavaju znatno reduciranje cijene brodske platforme. Konstruktori se uvijek trude reducirati dvije stvari: nabavnu cijenu i ukupni financijski trošak tijekom životnog vijeka borbene platforme. S razaračem DDG-1000, američka mornarica se sada kreće naprijed u pozitivnom smjeru reduciranja nabavne cijene i bitnog poboljšanja omjera cijene održavanja u životnom vijeku broda. IPS omogućava mnogo učinkovitije i ekonomičnije korištenje pogonskog goriva i operativnu uporabu broda. Svi pomorski stručnjaci slažu se da je ovakav način električne propulzije tek nešto manje učinkovit nego mehanički pogon zbog “dvostruke konverzije energije”. Prvo se mehanička energija u generatorima pretvara u električnu struju da bi se ponovo konvertirala u mehaničku energiju u električnim motorima – naravno, uz neizbježne gubitke. Nasuprot toj činjenici, učinkovitost koju pruža puni NGIPS brodski sustav uporabom električne struje umjesto hidrauličkih i mehaničkih pomoćnih sustava donosi višestruke i “financijski” sasvim opipljive prednosti.

NGIPS je temelj električnog broda. Transmisijski putovi za dostavu energije do potrošača koristit će se električnom energijom. Na takvom brodu više neće biti mehaničkih pogonskih sustava transmisije snage uzduž i poprijeko brodskog trupa niti krupnih i gabaritnih hidrauličkih sustava. Osim toga, upravljanje NGIPS-om bit će mnogo jednostavnije jer će već na DDG-1000 veliki dio pomoćnih sustava biti konvertiran tako da ima električni pogon. Napredni topnički sustav AGS (Advanced Gun System) imat će električno pokretanje po azimutu i elevaciji umjesto klasičnog hidrauličkog pogona. Palubna vitla i brodski liftovi imat će električni pogon umjesto hidrauličkog. Britanska firma BAE Systems proizvodit će komponente za napredni topnički AGS sustav. Na DDG-1000 pomoćni sustavi bit će u potpunosti elektrificirani. Zbog te činjenice DDG-1000 će se moći s punim pravom nazvati “prvim električnim površinskim borbenim brodom”. I to će zaista biti. Isto tako, važno je naglasiti da će NGIPS dati brodu znatno naprednije borbene sposobnosti i da će brod moći nastaviti operativno djelovati i boriti se unatoč nastalim tehničkih kvarovima ili borbenim oštećenjima. Dizajn i konstrukcija električnog razvodnog sustava kreirani su prema vrlo visoko postavljenim zahtjevima borbene žilavosti broda. Borbena izdržljivost i veliki stupanj žilavosti broda bili su ključni zahtjevi pri razvoju konstrukcije DD(X), odnosno program razvoja NGIPS-a uključivao je upravo one čimbenike koji su u US Navy nazvani zajedničkim imenom “borba za energiju”. Razvoj tih sposobnosti otpočeo je u suradnji s Raytheonom koji je bio prvi sistemski integrator oružnih i borbenih nadzornih sustava za DDG-1000.

Učinkovitije turbine i struja za buduća oružja
Unatoč određenim razlikama u parcijalnoj propulzijskoj učinkovitost naspram današnjih pogona, DDG-1000 će imati mnogo bolju iskoristivost pogonskog goriva zato što će imati nekoliko glavnih porivnih strojeva, odnosno moći će djelovati s većom količinom goriva, koje će, prema realnim trenutačnim energetskim potrebama, moći upotrebljavati veći broj porivnih strojeva. Drugačije rečeno, za energetske potrebe proizvodit će se upravo onoliko energije koliko je u određenom trenutku potrebno. Po svojim osnovnim tehničkim karakteristikama, plinska turbina nije ekonomičan potrošač goriva, pogotovo kada radi na malom stupnju opterećenja. Međutim, kada se plinska turbina prevede u režime rada od 80 do 90% opterećenja, njezina krivulja potrošnje pokazuje znatno manju potrošnju goriva. Mnogi današnji površinski borbeni brodovi upotrebljavaju plinske turbine kao glavne pogonske strojeve zbog zahtijevanih velikih brzina borbene navigacije. Tradicionalni COGAG/COGOG mehanički pogonski sustavi podrazumijevaju jednu ili dvije velike plinske turbine na svakoj propelerskoj osovini za maksimalne brzine broda te po jednu ili dvije manje plinske turbine za manje brzine broda. Veći broj dizel-generatora osiguravao je struju za najveći dio pomoćnih brodskih te oružnih i senzorskih sustava. Za razliku od tako koncipiranih propulzijskih sustava, razarači DDG-1000 imat će dvije velike plinske turbine i dvije manje turbine. Svaka od njih proizvodit će struju preko svojih generatora, moći će se uključivati i isključivati iz pogona odnosno moći će se prevoditi u mnogo učinkovitije režime rada ukoliko to bude operativno potrebno. Standardne kalkulacije pokazuju da električna propulzija osigurava 15-20% uštede goriva u odnosu na klasičnu mehaničku propulziju. Buduće brodske plinske turbine, koje neće biti opterećene danas još uvijek potrebnim reduktorima te s električnim umjesto hidrauličkim upravljanjem, bit će daleko jednostavnije za održavanje. To istodobno znači da će biti smanjen broj potrebnog osoblja (posade) za njihovo upravljanje.

Obje navedene činjenice štede novac tijekom čitavog životnog vijeka broda. Osim toga, tako koncipiran pogon, bez bučnih reduktora, osigurat će dodatnu taktičku prednost ovim brodovima. Svakako najveća i najznačajnija razlika koja razarače DDG-1000 razlikuje od današnjih brodova jest činjenica da integrirani električni sustav NGIPS svojom otvorenom arhitekturom osigurava dovoljne količine energije za sve brodske potrebe, ali i za sve buduće nadogradnje oružnih i senzorskih sustava. Današnji razarači DDG-51 klase Arleagh Burke raspolažu s otprilike 8 MW instalirane snage. Za razliku od njih, razarači DDG-1000 raspolagat će s 10 puta većom instaliranom snagom odnosno danas nezamislivih 80 MW za brod takve veličine i namjene. Dodatne količine energije su od životne važnosti za svaki tip suvremenog ratnog broda iz nekoliko razloga. U prvom redu, riječ je o neizbježnoj potrebi ugradnje sve zahtjevnijih informatičkih sustava, komunikacijske opreme, raznih vrsta pasivnih i aktivnih senzora koji troše veliku količinu energije. Svakako, nisu zanemarive ni potrebe za energijom odnosno potrošnja tzv. pomoćnih sustava koji osiguravaju prikladan komoditet i prihvatljive životne uvjete za posadu. U tu skupinu spadaju klimatizacija i grijanje unutrašnjosti broda, osvjetljenje, priprema hrane, proizvodnja tehničke vode i desalinizacija vode za piće, zagrijavanje vode za pranje i osobnu higijenu, obrada otpadnih voda itd. Zahtjevi za električnom energijom ili energijom općenito rapidno rastu s ugradnjom snažnih radara i senzora te svih električnom strujom pokretanih oružja. Istini za volju, ovdje odmah treba naglasiti da su sadašnji zahtjevi za energijom tek fragment onoga što će trebati osigurati u budućnosti, kada na scenu stupe nova električno pokretana oružja i borbeni sustavi koji su trenutačno u fazi projektiranja ili ispitivanja. U siječnju ove godine, američka ratna mornarica postigla je novi neslužbeni rekord u jačini impulsne snage korištene za ispaljivanje projektila iz elektromagnetskog tračnog topa. Na spomenutom pokusu, aluminijski topovski projektil (granata) ispaljen je impulsnom energijom od 10,68 MJ, koja je bila dostatna da projektil dostigne maksimalnu brzinu od 7 Macha. Da bi se stekla barem približna slika o kakvim se tu relacijama radi treba odmah naglasiti da je tvrtka General Atomics, koja proizvodi EM top i Al-projektile, potpisala ugovor s Uredom za pomorska istraživanja (ONR – Office of Naval Research) po kojemu top i projektili trebaju biti sposobni za ispaljivanje impulsom od 32 MJ ili gotovo tri puta jačim impulsom nego što je to do danas moguće postići.

Kad ova elektromagnetska eksperimentalna oružja prerastu u operativne sustave spremne za ugradnju na borbene površinske brodove, bit će sposobna ispaljivati GPS vođene metalne projektile na udaljenost od 200 NM, koje će preletjeti za par minuta i uništavati izabrane ciljeve čistom kinetičkom energijom. Paralelno s razvojem elektromagnetskog topa razvija se i ispituje i novi borbeni laser, koji kao i EM top zahtijeva enormne količine električne energije što ih nijedan od današnjih klasičnih ratnih brodova nije u stanju osigurati. Električni brod s naprednim NGIPS sustavom moći će bez problema osigurati dovoljno električne energije za oba ova visoko energetski zahtjevna i sofisticirana oružja iz naše bliske budućnosti.

NGIPS će naći svoje mjesto i na novoj klasi američkih nuklearnih nosača letjelica. CVN-78 Gerald R. Ford, nuklearno pokretani nosač koji se gradi u Northrop Grummanovom brodogradilištu u Vayomingu, koristit će se električnom energijom za pokretanje svojih četiriju propelerskih osovina. Osim toga, električna struja zamijenit će vodenu paru, koja je do sada pokretala katapulte što s palube nosača lansiraju letjelice. Novi, električni katapulti dobili su oznaku EMALS – Electromagnetic Aircraft Launch System, a imat će također funkciju nadzora i zaustavljanja zrakoplova koji budu slijetali na palubu prvog iz serije novih američkih nosača. Osim toga, već se s velikom sigurnošću može potvrditi da će CVN-78 Gerald Ford dobiti jednu od prvih inačica direktno upravljivog brodskog lasera radi zaštite od protivničkih zrakoplova i ultrabrzih protubrodskih krstarećih projektila novih generacija. I britanski budući nosač letjelica Queen Elizabeth, unatoč konvencionalnom pogonu imat će ugrađen NGIPS, koji će mu omogućiti ugradnju sličnog naprednog lansirnog sustava. Program izgradnje DD(X) odnosno DDG-1000 poslužit će tako kao testna platforma za razvoj novih tehnologija, a uz same razarače Zumwalt, uglavnom će se ugrađivati i na buduće površinske brodove US Navy (u nešto manjoj mjeri na podmornice). Upravo iz tog razloga unutar NAVSEA osnovan je ESO ili Electric Ship Office, čija je glavna zadaća praćenje, koordinacija i razvoj novih tehnologija radi uštede vremena, novca i napora u njihovom razvoju.

Napredna električna oprema još nije spremna
Naslov ovog poglavlja najbolje će oslikati događanja oko pogonskih strojeva koji su trebali pokretati nove američke razarače. U početku, za ove brodove su bili predviđeni novi i, slobodno se može reći revolucionarni PMM električni permanentni magnetski motori od 36,5 MW, koje je razvijala tvrtka DRS Technologies. Bili su to vrlo obećavajući motori, koji su trebali proizvoditi višestruko veću količinu električne energije iz relativno malih gabarita samog motora u odnosu na bilo koji postojeći električni motor. Premda su testovi provedeni na manjim modelima motora bili uspješni, testiranja i pokazatelji na motorima velikih (potrebnih) snaga bili su neuspješni. Prepoznavajući rizike u razvoju novih tehnologija, US Navy se željela osigurati ulažući također napore u razvoj naprednih indukcijski električnih motora (AIM – Advanced Induction Motor), koji su bili razvijani za potrebe britanske mornarice u okviru ESTD programa i koji su ugrađeni i na novi razarač Daring.

DDG-1000 imat će dva takva motora u zajedničkom kućištu i s 35-36 MW imat će dvostruko više snage od motora ugrađenog na britanskom razaraču Type 45. Taj motor je veći i teži od prvobitno planiranog PMM motora. Motore proizvode tvrtke Converteam i Curtiss-Wright, obje iz Pittsburgha. U DRS-u se još uvijek nadaju da će razriješiti tehničke probleme na svom PMM motoru (koji su prema, dostupnim podacima, vezani za statorski dio motora). Redizajnirani motor potrebne snage prošao je tvornička ispitivanja i predan je mornarici na daljnja ispitivanja. Prema tehničkom opisu, DRS-ovi PMM motori imaju po dva rotora, koji bi, prema proračunima, trebali moći proizvoditi svaki po 18 MW struje. Dosadašnji potvrđeni pokusi dosegli su proizvodnju od 14 MW po svakom rotoru. Čak i da uspješno prođu mornarička testiranja, PMM motori neće biti ugrađeni u DDG-1000 razarače, jer za to jednostavno više nema vremena. Zbog njihovih manjih gabarita u odnosu na izabrane AIM motore, moralo bi se iz temelja redizajnirati brodske strojarnice i sustav distribucije energije. Ti napredni električni motori ostat će tako na raspolaganju za budući projekt CG(X) krstarica ali nitko ne garantira da će tamo biti i ugrađeni s obzirom na brzinu razvoja i mogućnosti koje pružaju i neka druga rješenja brodskih električnih motora. Jedno od takvih tehnoloških rješenja (koje također neće biti spremno za ugradnju na prva dva DDG-1000 razarača) su i tzv. visokotemperaturni motori velike provodljivosti. Tvrtka American SuperConducter, koja ih razvija, tvrdi da ti motori od 36,5 MW imaju čak i povoljniji odnos proizvedene energije naspram veličine motora nego PMM motori. Razvoj tih motora također je pod nadzorom mornaričkog ESO ureda. Američka će mornarica započeti ekstenzivno ispitivanje tih motora tijekom sljedeće godine u svojim laboratorijima u Philadelphiji. Propulzijsko postrojenje na razaračima DDG-1000 i DDG-1001 sastojat će se od od dviju velikih i dviju manjih plinskih turbina, koje će isporučiti britanski Rolls-Royce, koji je na natječaju odnio pobjedu nad američkim General Electricom. Dvije velike R-R turbine tipa MT30 zapravo su modificirane inačice s Boeingova 777 zrakoplova. One su sparene s 36 MW snažnim generatorima, koje je proizvela tvrtka Curtiss Wright. Dvije manje plinske turbine spojene su također na manje generatore koji su u stanju proizvesti svaki po 4 MW (odnosno ukupno 8 MW, što, podsjetimo još jednom, predstavlja ukupni energetski potencijal kojim danas raspolažu razarači klase Bourke). Unatoč činjenici da NGIPS omogućuje mnogo više fleksibilnosti u projektiranju i oblikovanju unutrašnje brodske arhitekture, dizajn i raspored strojarskih prostora na razaračima DDG-1000 još neće biti pretjerano revolucionaran.

Zaključni osvrt
Integrirani energetski sustav (NGIPS) prije svega ima zadaću osigurati mogućnost brodske primjene sljedećih generacija sofisticiranih oružnih sustava, koji će biti uvedeni u naoružanje do konca ovog ili do sredine sljedećeg desetljeća. Kad se ti novi sustavi pojave na sceni u svom konačnom, operativnom obliku, ovi brodovi će biti spremni da ih prihvate. Zahvaljujući IPS-u odnosno NGIPS-u, s novim energetskim sustavima izbjeći će se situacije u koje su dolazile mnoge ratne mornarice do današnjeg doba. Do sada je bila zapravo normalna pojava da je energetika broda bila onaj ograničavajući čimbenik (daleko prije isteka životnog ciklusa broda), koji je ograničavao i čak onemogućavao ugradnju novih borbenih, senzorskih ili komunikacijskih sustava. Za njih jednostavno nije bilo dovoljno energije, jer su sva dosadašnja borbena površinska plovila građena po pravilima i filozofiji jednog ipak “prošlog” vremena. Zbog toga su se mnoge mornarice rješavale još uvijek uporabljivih plovila u korist gradnje ili kupovine novih plovnih jedinica s novom i “snažnijom” tehnikom (naravno, po daleko višim cijenama). Sigurno je da bi u mnogim takvim slučajevima svrsishodna rekonstrukcija propulzije i odustajanje od po kojeg čvora maksimalne brzine bilo u stanju osigurati dovoljno električne energije za neki moderniji borbeni ili senzorski sustav, zbog kojeg se ponekad gradio ili kupovao novi brod. To neće biti slučaj s novim brodovima s punom električnom propulzijom.

Kada se govori o električnom brodu, onda svakako treba imati na umu da se tu radi o kompletnom ciklusu, koji podrazumijeva proizvodnju električne energije, njezino pohranjivanje (nova generacija baterija), distribuciju do zahtjevnih potrošača, ali i sasvim novu arhitekturu tog sustava. Zahtjevi za električnom energijom na budućim brodovima od sadašnjih 8 MW s koliko raspolaže klasa DDG-51 (razarači Bourke), eksponencijalno će se povećati na 80 MW, na njihovim prvim nasljednicima – razaračima klase Zumwalt. Novi nosač letjelica CVN-78 Gerald R. Ford moći će ponuditi višestruko više energije zahvaljujući svom nuklearnom reaktoru. Njihovo pojavljivanje na sceni ovisit će između ostalog i o napretku nekih tehnologija koje su već daleko odmakle u svom razvoju. Jedna od njih je i primjena visokofrekventnih generatora. Na DDG-1000 još uvijek će se primjenjivati generatori koji će proizvoditi izmjeničnu struju frekvencije 60 Hz (američki standard – europski iznosi 50 Hz). Međutim, odavno je poznato da se povećanjem frekvencije proizvedene struje mogu smanjiti sami fizički gabariti generatora. Shodno tome, US Navy već razmatra uporabu budućih generatora koji bi radili na frekvencijama od 200 do 400 Hz. Dva takva visokofrekventna prototipna generatora već su proizvedena (jedan je proizveo DRS Technologies, a drugog Curtiss Wright) i očekuje se da će biti u stanju proizvoditi 10 MW električne energije iz istog volumena generatora koji danas proizvode “tek” 4 MW (odnosno 2,5 puta manje energije). Prostora za velika tehnička poboljšanja ima još na polju distribucije, sklopki, baterija, pretvarača i posebno kondenzatorske tehnike. Elektromagnetski tračni top najbolji je primjer velike potrošnje električne energije koja će biti iskorištena u kratkom impulsnom ispaljivanju projektila u ritmu od 5-6 hitaca u minuti. Sada se to ostvaruje uporabom čitavog seta visokokapacitetnih kondenzatora. Konverzija izmjenične u istosmjernu struju visokog napona uporabom novih tehnologija pretvarača i korištenjem naprednog NGIPS sustava, omogućit će manje gubitke i minijaturizaciju opreme te lakše povezivanje proizvođača struje i potrošačkih brodskih sustava.

Komercijalna plovila i moderni brodovi za krstarenje sve više se koriste prednostima električne propulzije. Ponajprije se to odnosi na primjenu električnih gondolnih propulzora. Kod njih su električni motor i s njim spareni pogonski propeler instalirani u zajedničkom okretnom kućištu, smještenom u izoliranu podvodnu gondolu izvan brodskog trupa. Pri takvom dizajnu propulzije nema dugačkih propelerskih osovina, golemih i bučnih reduktora, a nisu potrebna ni glomazna kormila jer njihovu ulogu preuzimaju okretne gondole, čijom uporabom brod kvalitativno dobiva na svojoj upravljivosti i manevarskim osobinama, pogotovo pri malim brzinama. Gondolni električni propulzijski sustav može biti izuzetno pogodan i za ratne brodove koji djeluju u plitkim vodama – poput amfibijskih brodova. Prema onome što se zna iz američkih vojnih krugova, US Navy je zainteresirana za primjenu takvog oblika električne propulzije, ali prednost u ovom trenutku još imaju klasični električni sustavi jer je brzina broda još uvijek važan čimbenik u borbi za prevlast na moru. No to ne znači da uskoro na nekom od novih pomoćnih ili amfibijskih brodova američke ratne mornarice nećemo vidjeti napredni gondolni električni propulzijski sustav po uzoru na neke od europskih modernih mornarica, koje ga već s uspjehom primjenjuju.

Igor SPICIJARIĆ