Iako se na prvi pogled bitno ne razlikuju od nosača klase Nimitz, nosači zrakoplova iz programa CVN 21 donijet će znatna unaprjeđenja i bitno smanjenje operativnih troškova uporabe

U posljednjih petnaest godina nosači zrakoplova su prepoznati kao najvažniji brodovi velikih ratnih mornarica. Oni su politički instrumenti i vrlo uočljivi simboli diplomatskog pritiska. Uz to nosači zrakoplova su vrlo učinkoviti ratni brodovi koji osiguravaju slobodu djelovanja svojih snaga u bilo kojem dijelu svijeta i otklanjaju potrebu za vojnim bazama u prijateljskim državama.Naravno, u nastojanju da budu snažno oruđe vojne snage veliki nosači zrakoplova istodobno su i jako kompleksni brodovi koji pred svoje projektante i graditelje stavljaju velike izazove. Na relativno malom prostoru projektanti moraju smjestiti odgovarajući pogonski sustav koji će tako veliki brod potjerati do brzina većih od 30 čvorova i odgovarajući sustav prijenosa energije (uglavnom električne). Uz to nosači zrakoplova moraju biti brodovi koji će pružiti izvrsnu plovnost i stabilnost i na najtežem moru kako bi omogućili djelovanje svoje zrakoplovne skupine po svim vremenskim uvjetima. Uz osiguranje smještaja za tisuće časnika i mornara projektanti moraju pronaći prostor i za smještaj i održavanje više desetaka letjelica, te pripadajućeg goriva i naoružanja nužnog za njihovo djelovanje. Kao i svaki drugi ratni brod i nosači zrakoplova moraju imati visok stupanj otpornosti na oštećenja (što i nije neki problem s obzirom na njihovu veličinu) i odgovarajuće naoružanje za blisku obranu od protubrodskih vođenih projektila. Od projektanata nosača zrakoplova očekuje se da primijene najnovije tehnologije iz svijeta brodogradnje te da istodobno omoguće djelovanje najmodernijim ratnim avionima. I svi se ti zahtjevi moraju uklopiti u unaprijed određene troškove koji ponekad ozbiljno mogu izmijeniti prvobitne planove.

To je otprilike izazov s kojim se trenutačno nose projektni timovi u Sjedinjenim Državama i Velikoj Britaniji koji projektima CVN 21 i Future Aircraft Carrier (CVF) pokušavaju stvoriti nosače zrakoplova koji će djelovati sve do kraja 21. stoljeća. Kako je predviđeni životni vijek oba nosača duži od 50 godina od projektanata se očekuje da će napraviti takve brodove koji će omogućiti djelovanje i onih borbenih letjelica čiji se ulazak u operativnu službu tek maglovito nazire, uključujući i bespilotne borbene letjelice. Ti zahtjevi traže da se napravi takav projekt koji će imati visoki stupanj prilagodljivosti letne palube, sustava za smještaj i održavanje letjelica i najrazličitijih elektroničkih sustava za potporu, a sve kako bi novi nosači mogli u skoroj budućnosti prihvatiti i opsluživati buduće borbene zrakoplove koji će se možda bitno razlikovati od onih koji će se rasporediti na njihove palube u početku njihove operativne uporabe.

Projekt CVN 21

Simboličan početak projekta gradnje nosača zrakoplova po projektu CVN 21 označen je 11. kolovoza ove godine na svečanosti u brodogradilištu Northrop Grumman Newport News ceremonijalnim rezanjem prve 15-tonske čelične ploče. Pravi početak gradnje prvog nosača iz ovog projekta CVN 78 očekuje se tek 2007., nakon završetka gradnje nosača CVN 77 (koji je već dobio ime George H W Bush). Do tada će projektanti dovršiti CVN 21 projekt koristeći 1,39 milijardi američkih dolara koje je Northrop Grumman dobio za razvoj nove generacije američkih nosača zrakoplova u svibnju 2004. Sama činjenica da je ceremonija početka gradnje novog nosača održana već sada, i prije nego što je projektna dokumentacija dovršena, samo pokazuje kolika je potreba američke ratne mornarice za novim nosačem. To ne treba čuditi ako se u obzir uzmu planovi kojima upravo nosači zrakoplova postaju središnji ratni brodovi američke ratne mornarice i glavni nosioci većine operacija američkih oružanih snaga u 21. stoljeću.

CVN 21 nastao je iz programa CVNX koji je pokrenut još u ožujku 1996., a kojem je cilj bio da na osnovama uspješne klase Nimitz napravi još bolji nosač zrakoplova budućnosti. Dosad je, u razdoblju od 10 godina, izgrađeno 10 nosača ove klase, a zadnji će biti već spomenuti CVN 77 koji bi u operativnu uporabu trebao ući tijekom 2008. Iako još uvijek vrlo uporabljivi nosači njihov je dizajn i unutarnja konfiguracija ostala gotovo nedirnuta od trenutka nastanka, a nuklearni pogonski sustav i ostali pogonski sustavi ostali su nepromijenjeni od šezdesetih godina prošlog stoljeća, te zahtijevaju neprihvatljivu razinu ljudskog rada. Iako su tijekom vremena obavljanje neke modernizacije nosači zrakoplova klase Nimitz došli su kraja svojih mogućnosti razvoja.
Kroz koncept CVNX opsežno su se razmatrale sve opcije mogućih dizajna budućeg nosača s najsuvremenijim nuklearnim pogonom i istisninom od oko 100 000 tona, sposobnim za nošenje do 75 zrakoplova. Taj je rad doveo do razvoja plana koji preko CVN 77 vodi do gradnje CVNX-1 (trebao bi u operativnu uporabu ući 2013.) i SVNX-2 (trebao bi u operativnu uporabu ući 2018.). Kako je prvotbino planirano CVNX-1 (sada CVN-78) trebao bi uvesti novi nuklearni pogonski sustav, jače električne generatore i poboljšan sustav distribucije električne energije, te nove Electomagnetic Aircraft Launch System (EMALS) katapultove za avione. Slijedeći, CVNX-2 bit će idući korak dalje s novom, poboljšanom letnom palubom, poboljšanim trupom i novim sustavom za zaustavljanje aviona (arrestor gear).

U svibnju 2002. američki ministar obrane Donald Rumsfeld zapovjedio je ministarstvu obrane da ponovno razmotri broj najvažnijih programa nabave, uključujući i CVNX-1. Rezultat je bio redefiniranje cijelog CVNX programa kako bi se što bolje uklopio u buduće planove razvoja američke ratne mornarice. Zbog toga su mnoga unaprjeđenja prvobitno planirana za CVNX-1 i CVNX-2 inkorporirana u revidirani program koji je zbog toga promijenio ime u CVN-21.
Američka ratna mornarica procjenjuje da će ukupni troškovi razvoja CVN 21 programa biti oko 11,7 milijardi dolara. Ali nakon što prvi nosač nove klase uđe u operativnu uporabu američka će ratna mornarica imati brod sposoban za izvođenje intenzivnijih ratnih operacija jer će njegovi elektromagnetski katapultovi omogućavati veći broj lansiranja aviona u danu. Uz to novi će nosači zrakoplova, što je posebno važno, imati znatno veći stupanj automatizacije te će imati i znatno manju posadu. I ono najvažnije, sva ta unapređenja biti će dostupna već od CVN-78, prvog nosača u klasi.

Strategija gradnje

Svečani početak gradnje nosača CVN-78 obilježen je ceremonijalnim rezanjem lima 11. kolovoza ove godine u brodogradilištu Northrop Grumman Newporth News
Svi američki nosači zrakoplova izgrađeni od pedesetih godina prošlog stoljeća građeni su u brodogradilištu Northrop Grumman Newport News yard u gradu Newport News (Virdžinija), jedinom brodogradilištu u Sjedinjenim Državama koje je osposobljeno za gradnju tako velikih brodova na nuklearni pogon. Danas je Northrop Grumman zaokupljen razvojem industrijske baze za proizvodnju nosača zrakoplova, koja uz matičnu tvrtku obuhvaća i stotine podugovarača i različitih dobavljača koji su razmješteni diljem Sjedinjenih Država.
Po tvrdnjama Mikea Shawcrossa, potpredsjednika brodogradilišta Horthrop Grumman Newport News, nosači zrakoplova iz programa CVN 21 će u osnovi imati iste odlike kao i novači klase Nimitz, osim što će dobiti potpuno novu letnu palubu i unutrašnje ređenje trupa. Kako bi se što više olakšao i ubrzao posao projektiranja, a u skladu s najnovijim tehnologijama, projektanti će se više oslanjati na 3D računalne modele nego na planove nacrtane na papirima.
Tako će crte trupa ostati gotovo identične kao i kod nosača klase Nimitz, ali će konfiguracija letne palube biti znatno promijenjena. Ta će promjena obuhvatiti smanjenje s četiri na samo tri dizala za zrakoplove i premještanja sada nešto manjeg zapovjednog otoka više prema krmi broda. Uz to letna će paluba dobiti više prostora za pripremu zrakoplova za zadaće kao bi se povećao broj polijetanja u jednom danu.

U unutrašnjosti trupa, a u skladu s novim zahtjevima američke ratne mornarice i novom tehnologijom gradnje, projektanti će napraviti veće zahtjeve. Na primjer, posebna će se pozornost posvetiti manipulaciji zrakoplovnim naoružanjem i njegovom dostavom na letnu palubu kako bi se olakšao posao posadi ali i ubrzalo naoružavanje aviona i njihov odlazak u borbene zadaće.
Središte tih projektantskih promjena je CATIA računalni program koji omogućava proizvođačima da simuliraju sve procese projektiranja i gradnje, od pretprojektne faze kroz detaljne prikaze određenih tehničkih rješenja, njihove simulacije i analize, te do njihovog spajanja s drugim sustavima i simulaciju njihovog rada. Zbog toga je CATIA postala ključni element projektiranja i gradnje nosača po projektu CVN 21. Ne samo da omogućava razvoj pojedinih sklopova cijelog projekta i simulaciju njihovog djelovanja unutar cijelog sustava u virtualnom okruženju, već istodobno omogućava i znatno jednostavnije planiranje proizvodnje i nabave svih potrebnih sustava, te njihovo dopremanje i ugradnju tijekom gradnje nosača.
Kako bi svoje brodogradilište dodatno prilagodio potrebama gradnje novih nosača zrakoplova Northrop Grumman je uložio u nabavu nove opreme kojom će ubrzati izvođenje radova i povećati završnu kvalitetu proizvoda. U to je uključen novi pogon za obradu metalnih lomova s novom prešom snage 5000 tona potrebnom za savijanje još čvršćih lomova koji će se ugrađivati u nosače po programu CVN 21. U planu je i premještanje većeg dijela proizvodnje u natkrivene prostore kako bi se do maksimuma smanjio utjecaj vremenskih prilika na tempo gradnje. Do početka gradnje prvog nosača iz programa CVN 21 u brodogradilište Newport News doći će i nove dizalice veće nosivosti koje će omogućiti modularnu gradnju nosača. Zahvaljujući novim dizalicama moduli će moći biti veći i dovršeni u višem stupnju nego što je to bilo moguće pri gradnji prijašnjih nosača zrakoplova u ovom brodogradilištu.

Velika su očekivanja i od modernizacije glavnog krana koji je dosad mogao podići terete (brodske konstrukcije) do maksimalne mase od 900 tona. Nakon modernizacije očekuje se da će moći podići i prenijeti terete mase do 1050 tona. Zahvaljujući tome projektanti će moći planirati pojedinačnu gradnju većih sekcija broda i njihovo spajanje u visokom stupnju dovršenosti, što će kao završnu posljedicu imati znatno smanjenje vremena gradnje i bitno povećanje učinkovitosti po svakom zaposlenom radniku u brodogradilištu.

Unaprijeđeni dizajn

Američka je ratna mornarica pred projektante postavila “Key Perfomance Parameters” zahtjeve oko kojeg moraju razviti nove nosače zrakoplova. Zahtjevi sadrže potrebu za znatnim povećanjem borbenih misija u jednom danu u odnosu na nosače klase Nimitz. Potrebno je povećati stabilnost broda po svim vremenskim uvjetima i na svakom stanju mora kako bi se olakšalo slijetanje i rad zrakoplovne skupine na održavanju zrakoplova i njihovu pripremu za borbeno djelovanje. Potrebno je povećati snagu električne energije i poboljšati njezinu distribuciju po brodu. Uz to potrebno je, uporabom najsuvremenijih sustava i boljim dizajnom unutrašnjosti broda bitno smanjiti broj posade, što će pak rezultirati boljim uvjetima rada i smještaja. Projektanti su se odlučili da te zahtjeve ostvare tako da će uporabiti osnovni trup nosača klase Nimitz te da ga bitno redizajniraju i prilagode novim potrebama.

Na primjer, za CVN-78 (prvi nosač iz programa CVN 21) se traži da omogući minimalno povećanje djelovanja zrakoplova sa svoje letne palube od najmanje 15 posto u odnosu na nosače klase Nimitz, što u praksi znači povećanje sa sadašnjih 140 polijetanja na minimum 160 polijetanja u jednom danu. U stvari, krajnji je cilj doseći brojku od 220 polijetanja u danima visokog stupnja borbene uporabe. Da bi se to postiglo bilo je potrebno temeljito promijeniti letnu palubu kako bi se dobio dodatni prostor za 18 boksova na kojima se zrakoplovi pune gorivom i naoružavaju. Računalne simulacije su pokazale da se dodavanje novih boksova najlakše može ostvariti boljim položajem dizala za zrakoplove i premještanjem zrakoplovnog otoka više prema krmi broda. Uz to olakšat će se i transport zrakoplova po letnoj palubi što će također ubrzati njihovu pripremu za djelovanje i odlazak u borbene misije.
Još jedan bitna inovacija je EMALS sustav koje razvija General Atomics u suradnji s većim brojem podugovarača. Zamjena za sadašnji parni katapult C-13 EMALS se rabiti tehnologiju linearnog električnog motora. Sadašnje procjene govore da će novi katapult omogućiti znatno operativna unaprjeđenja i bitno smanjiti troškove rada, ponajviše radi smanjenja potreba održavanja, rada posade i bitno povećane pouzdanosti. Zahvaljujući uporabi EMALS-a poboljšat će se i avionske operacije te cjelokupni rad na letnoj palubi. Preciznija kontrola katapultiranja omogućit će smanjenje vjetra na palubi koji je potreban za lansiranje aviona, te će znatno manje naprezati konstrukciju aviona. Uz to EMALS će omogućiti veću fleksibilnost pri katapultiranjima pri manjim brzinama – tzv. meko katapultiranje – koje će biti potrebno kad se na nosačima nađu bespilotne borbene i druge letjelice.

Uz sva poboljšanja CVN-78 dobit će i bitno bolji sustav za zaustavljanje (arresting gear) aviona i bespilotnih letjelica s klasičnim slijetanjem. Taj sustav razvija General Atomics. Novi se sustav opisuje kao turbo-električni baziran na provjerenom sustavu vodene turbine koji se rabi za brzo zaustavljanje aviona u kopnenim bazama, s tom razlikom da će sustav namijenjen nosačima dobiti lakše sajle od sintetičkih materijala i elektromagnetske motore kako bi zadovoljio teške uvjete koje je zadala američka ratna mornarica. Novi će motor znatno smanjiti najveća naprezanja sajli tijekom zaustavljanja aviona, te će omogućiti znatno precizniju kontrolu kako zahvata kuke aviona za sajlu tijekom početka kočenja tako i pozicije zaustavljanja aviona na točno određenom položaju na kratkoj sletnoj pisti.
Smanjenje radnih sati potrebnih za održavanje broda i letne skupine dovest će do smanjenja posade i njihovog naprezanja, što će kao najveću posljedicu imati znatno smanjenje cijene operativnog vijeka nosača iz programa CVN 21. Američka ratna mornarica zahtijeva minimalno smanjenje od 500 članova posade, dok Northrop Grumman Newport News vjeruje da će na kraju potreban broj članova posade smanjiti za čak 800 ljudi. Trenutačno Newport News, u suradnji s američkom ratnom mornaricom, vodi opsežan program pregleda svih radnih pozicija na nosaču kako bi se definirala područja na kojima je moguće smanjenje. Dosad je potvrđeno da će novi nuklearni pogonski sustav i novi sustavi za katalputiranje i kočenje aviona omogućiti najveće smanjenje posade. CVN 21 će dobiti i novi zapovjedni otok s kompozitnim jarbolom na krovu, koji će postaviti znatno bliže krmi broda. Na novi će zapovjedni otok doći isti dvofrekvencijski radari (S frekvencijski raspon za motrenje i X frekvencijski raspon za višenamjensko motrenje i navođenje) koji će se ugrađivati i na najnovije američke razarače DDX. Nadalje, kako bi novi nosači mogli postati zapovjedna središta svih mogućih vojnih operacija američka ratna mornarica i Northrop Grumman Newport News zajednički razvijaju “flex deck” arhitekturu koja će omogućiti fleksibilnost i prilagodljivost zapovjednih mjesta i soba za planiranje operacija smještenih u prostorijama ispod letne palube. Fleksibilnost i prilagodljivost će se postići mogućnošću brze prenamjene prostorija za najrazličitije namjene.
Prvi nosač iz programa CVN 21 – CVN-78 trebao bi ući u operativnu uporabu 2014. kao zamjena za nosač zrakoplova USS Enterprise. Iduća dva nosača iz programa CVN 21, označena kao CVN-79 i CVN-80, trenutačno su naznačeni u dugoročnim planovima američke ratne mornarice i nije poznato kad će ući u operativnu uporabu.

Zrakoplovna skupina

Od svih zrakoplova koji će se rabiti na nosačima iz programa CVN 21 samo su dva trenutačno u operativnoj uporabi. Prvi je Northrop Grumman E-2 Hawkeye, a drugi F/A-18E/F Super Hornet. Ostali su ili u završnoj fazi razvoja (F-35) ili tek u eksperimentalnoj fazi ispitivanja mogućnosti (bespilotne borbene letjelice).
Zadaća Hawkeyea je radarsko otkrivanje zrakoplova i projektila koji lete na svim visinama, te brodova na velikim udaljenostima kako bi lovci smješteni na nosačima zrakoplova i protuzračni raketni sustavi na pratećim brodovima na vrijeme mogli reagirati i zaustaviti udare na kapitalne brodove flote – nosače zrakoplova. Hawkeye u inačici E-2C može u zraku ostati do šest sati na udaljenosti od oko 320 km od matičnog nosača i krstariti na visini od oko 9000 metara. Ugrađeni radar omogućava mu otkrivanje ciljeva veličine lovačkog aviona na udaljenosti od oko 370 km, dok velike avione kao što su bombarderi otkriva na udaljenostima od čak 465 km. Male ciljeve kao što su protubrodski vođeni projektili otkriva na udaljenostima od oko 185 km, što je još uvijek dovoljno da ih se na vrijeme obori. Za nosače iz programa CVN 21 američka će ratna mornarica i Northrop Grumman sigurno razviti još napredniju inačicu koja će imati još bolje odlike. Vjerojatno će do sredine ovog stoljeća razviti i bespilotnu letjelicu s istim ili još boljim odlikama.
Super Hornet je višenamjenski borbeni avion razvijen na osnovi svog prethodnika F/A-18C/D Horneta. Pokreću ga dva turboventilacijska motora General Electric F414-GE-400 koji s naknadnim izgaranjem ostvaruju 97,9 kN. Jednosjed F/A-18E prazan ima masu 14 552 kg, može ponijeti do 6780 kg goriva i do 8000 kg borbenog tereta. Ciljeve na zemlji, bez dopunjavanja gorivom u letu, može napasti na udaljenosti od oko 850 km. Maksimalna masa pri uzlijetanju mu je 29 937 kg, a na palubu nosača može se vratiti s maksimalnom masom od 19 960 kg. Pritom na nosačima može imati do 4490 kg naoružanja kojeg neiskorištenog vraća na nosač, što znatno smanjuje operativne troškove uporabe, osobito ako se avion naoruža preciznim (i skupim) oružjem zrak-zemlja.
Još učinkovitiji bit će F-35 Joint Strike Fighter. Po sadašnjim planovima STOVL inačica F-35B Lockhed Martinovog Joint Strike Fightera (JSF) trebala bi zamijeniti sve AV-8B I F/A-18C/D u sastavu američkog marinskog korpusa (609 aviona), dok će konvencionalna inačica s povećanim krilima F-35C zamijeniti F/A-18C/D, F-14D I A-6E u sastavu zrakoplovstva američke ratne mornarice (480 aviona). Sa svojih 27 tona F-35 će biti prvi pravi radarsko nevidljivi (stealth) lovac u srednje teškoj klasi. Podaci dostupni na internetu pokazuju da bi F-35B prazan trebao imati masu od oko 13 925 kg, ali se tvrtka Lockheed Martin trudi da tu masu smanji za barem 1180 kg. U svakom slučaju prazna masa F-35B može se usporediti s masama F/A-18C (10 810 kg) i F/A-18E (14 007 kg). Zanimljivo je da će palubni F-35C, po podacima s interneta, prazan imati masu od čak 13 888 kg, tek neznatno manje od znatno složenijeg F-35B.
Najveća nepoznanica su bespilotne borbene letjelice koje su trenutačno u eksperimentalnoj fazi razvoja. U ovom trenutku američka ratna mornarica najviše nade polaže na bespilotnu lejelicu X-47B tvrtke Northrop Grumman, iako koncepcijski vrlo sličnu letjelicu X-45C razvija i tvrtka Boeing. Više o ovim programima pročitajte u Hrvatskom vojniku broj 17.

Siniša RADAKOVIĆ