Virginia i poboljšana Ohio klasa podmornica u odrazu američke globalne pomorske strategije za XXI. Stoljeće

Novom američkom nuklearnom napadnom podmornicom SSN – 774 Virginia i programom rekonstrukcije nuklearnih balističkih raketnih podmornica klase Ohio američka će mornarica biti sposobna skriveno skupljati informacije i zatim brzo i odlučno djelovati u širokom dijapazonu misija kako po svjetskim oceanima tako i u litoralnim područjima

Kada je 2002. godine zapovjednik pomorskih operacija admiral Vern Clark predstavio viziju američke mornarice za 21. stoljeće pod nazivom “Sea Power 21”, postavljen je cilj pomorskim snagama da se transformiraju iz sadašnjeg stanja u kojem se nalaze u novo koje će moći odgovoriti budućim zahtjevima. Kao i ostatak US Navy i podmorničarske snage su odgovorile na taj zahtjev. Najnovija jedinica u podmorničarskoj floti SAD-a – nuklearna napadna podmornica SSN-774 Virginia i prepravljena nuklearna balistička podmornica SSBN-726 Ohio podupiru nacionalne potrebe za fleksibilnim, odgovarajućim i stalno spremnim snagama.

Klasa Virginia
U vrijeme pada Berlinskog zida SAD su gradile najzahtjevnije i najdjelotvornije podmornice na svijetu. Klasa Seawolf (SSN-21) predstavljala je posljednjeg klasičnog lovca podmornica (napadna podmornica) otvorenog oceana. Cijena te podmornice nevjerojatnih mogućnosti bila je previsoka i mornarica je morala priznati da narudžba daljnjih 30 podmornica te klase nije u nacionalnom interesu. Umjesto tog programa mornarica je odlučila da se konstruira potpuno nova podmornica drukčijeg dizajna koja će imati izvrsne taktičke performance kako u plavim oceanskim dubinama tako i u relativno plitkim litoralnim vodama.
Tijekom 1998. General Dynamics Electric Boat (GDEB) počeo je s opsežnim pregledom ispitivanja dizajna nuklearnih podmornica, konstrukcijskih postupaka njihove izgradnje koji su obećavali smanjivanje troškova izgradnje i smanjenje cijene koštanja podmornice kroz njezin radni vijek. Taj program ispitivanja provodio se korak po korak za svaku tehničku disciplinu koja je bila uključena da bi se eliminirala svaka moguća nedjelotvornosti izabranih procesa, programa i tehnologija. GDEB je također procijenio dizajn i konstrukcijske metode kojim se koriste američke firme u proizvodnji zrakoplova, automobila, energetske električne opreme i brodogađevnih komponenti. Pregled je uključivao komparaciju konkurentskih inženjerskih procesa te procjenu računalnih alata i programa kako bi se mogli optimizirati proizvodni procesi u izgradnji budućih generacija površinskih brodova i podmornica.

Pramac podmornice i …

Koristeći se iskustvima tih ispitivanja US Navy, Electric Boat i Newport News Shipbuiding radili su zajedno od 1998.-1992. godine na devet različitih studija koje su se odnosile na definiranje oblika, veličine i operativne dubine za klasu Virginia. Tim je uključivao podmorničare, brodograđevne inženjere, industrijske partnere i zapravo sve one koji su na bilo koji način utjecajni na životni ciklus podmornice. Svaka od tih skupina dobila je šansu da pomogne u uobličavanju nove podmornice. Na klasi Virginia uspjela se postići nezamjetljivost iste klase kao i kod klase Seawolf uz redukciju od 30% u ukupnoj cijeni podmornice. Kako operativna dubina zarona i brzina podmornice u novim taktičkim zamislima nisu od krucijalne važnosti za podmorničke misije, a u cijeni podmornice ta dva čimbenika imaju golemi utjecaj odlučeno je da Virginia nema potrebe za postizanjem maksimalme brzine i dubine zarona koju postiže podmornica Seawolf.
Zbog zahtjeva za višemjesečnim djelovanjem u prikrivenom (zaronjenom) stanju u visokom stupnju borbene spremnosti neizbježno je bilo opremiti novu podmornicu dovoljno učinkovitom i pouzdanom nuklearnom propulzijom. Prema američkim izvorima na novom reaktoru na klasi Virginia nije potrebno mijenjati nuklearno gorivo u čitavom životnom vijeku podmornice. Podmornica je sposobna za obavljanje vrlo različitog spektra različitih misija, uključujući protupodmorničke, protupovršinske (protubrodske), minsko ratovanje, raketne udare, specijalne operacije, obavještajne, patrolne i izvidničke zadaće. Radi konstruiranja podmornice Virginija mornarica i Electric Boat koristili su se IDMS-om (Integrated Design Manufacturing System) kao pomoć u redukciji cijene razvoja programa.
Virginija je prvo američko ratno plovilo konstruirano gotovo isključivo uporabom računala i na njoj je bilo 84% manje konstrukcijskih izmjena tijekom izgradnje u usporedbi s brojem konstrukcijskih izmjena na projektu Seawolf – posljednjoj podmornici konstruiranoj na klasični “papirnati” način na crtaćim daskama. IDMS omogućava inženjerima trodimenzijalni pogled na bilo koji odjeljak podmornice, na sve ugrađene dijelove, cjevovode i energetske kablove uzduž podmornice. Na taj je način izbjegnuta izrada skupih drvenih modela i dugotrajno ispitivanje na njima koje je odnosilo dosta vremena. Lekcije i iskustva stečena u konstrukciji podmornice Virginia mornarica je iskoristila u sljedećim programima kako novogradnji tako i programa rekonstrukcije (kao što je program rekonstrukcije SSGN podmornica) gdje su se proces i metodologija primjene IDMS-a pokazali vrlo zahvalnim.
Pri izgradnji podmornice Virginija, mornarica je implementirala i nove postupke izgradnje čvrstog trupa. Umjesto dosadašnje prakse izrezivanja otvora na čeličnim limovima radi unosa i instaliranja opreme na novoj podmornici primijenjen je modularni način konstruiranja i izgradnje. Taj pristup prvi put je primijenjen u izgradnji balističkih podmornica klase Ohio. Ovakav pristup je omogućio da mnogi odjeljci podmornice Virginia budu instalirani u potpunosti prije nego što čvrsti trup bude zatvoren. Ono u čemu se konstrukcija Virginie i Ohio podmornice razlikuju je činjenica da su Virginijini odjeljci opremljeni prije nego što su sekcije zavarene zajedno. Takvim pristupkom izbjegnuto je nepotrebno rezanje čvrstog trupa, oprema i sustavi se puno lakše mogu instalirati jer se ugrađuju u standardiziranim modulima i pod povoljnim uvjetima okruženja u kojem mogu biti brzo i uspješno ispitani i prije ugradnje u cilindar čvrstog trupa. Vrlo važno je da takav modularni način ugradnje omogućava veliku fleksibilnost za smještaj budućih tehničkih nadogradnji.

… VF sonar ispod pramčane sekcije

Tipičan primjer takvog pristupa je Command and Control System Module (CCSM) – zapovjedno-kontrolni sistemski modul. Prije nego što je ugrađen na podmornicu CCSM bio je testiran, verificiran i čak programski nadograđen u General Dynamics Electric Boat Shipyardu u Grotonu.
Korištenjem svih prednosti ovakvog pristupa mornarica je mogla testirati najveći dio elektroničkih sustava znatno ranije, već u konstrukcijskom razdoblju i prvi put u povijesti izgradnje podmornica provesti ispitivanja zapovjedno-nadzornog sustava kritičnim parametrima njihovih funkcija. U procesu takvog modularnog ispitivanja opreme i sustava u programu Operational Test & Evaluation Force definirane su razine najviše potencijalne operativne učinkovitosti i potencijalne operativne zamjenjivosti.
Dizajniranje i konstrukcija podmornice Virginia puno se oslanjalo na komercijalnim tehnologijama dostupnim na tržištu – commercial off the shelf technologies (COTS).
Korištenje komercijalno dostupnih proizvoda, opreme i tehnologija otvorilo je mogućnost rezanja proizvodnih troškova konstruiranja i proizvodnje uz istodobno zadržavanje najviših standarda u povezivanju sustava i podsustava u jednom “otvorenom” sustavu konstruiranja.
Virginia je prva nuklearna podmornica koja je konstrukcijska arhitektura izvedena na ovakav “otvoreni” način i uz čitav skup za mornaricu pozitivnih presedana. Unutrašnji i vanjski dizajn podmornice Virginia su po mnogo čemu revolucionarni. Naprimjer, Photonic jarbol – nova neuvlačiva zamjena za dosadašju klasičnu inačicu teleskopski izvlačivog periskopa. Takva konstrukcija periskopa dopustila je brojne konstrukcijske izmjene kako izvana tako i unutar podmornice. Kako periskop više fizički ne povezuje toranj s brodskom središnjicom, konstruktori su mogli preseliti toranj podmornice naprijed i na taj način poboljšati hidrodinamičke karakteristike podmornice. Istodobno brodska središnjica premještena je za jednu sekciju natrag i jednu palubu niže. Na taj način došlo se do određenog povećanja tradicionalno malog prostora u kojem su se prikladnim rasporedima prostorija i opreme poboljšali uvjeti života i rada posade. Zahvaljujući Photonic jarbolu, podmorničari s Virginie mogu promatrati površinu preko kamera u boji, u crno- bijeloj tehnici visoke rezolucije te u infracrvenom spektru.

Prikaz glavnih konstrukcijskih cjelina podmornice SSN-774

Preko brojnih kontrolnih monitora obavlja se videonadzor nad mnogim borbenim stanicama na podmornici. Pritom je osigurano da nadzor nad podmornicom, sonarom, navigacijom, oružnim sustavima te ostalim vitalnim sustavima bude stalan i s jednog mjesta u brodskoj središnjici. U sklopu promjena koje su proveden je i ona koja omogućava zapovjedniku podmornice da iz svoje kabine bude povezan s brodskom središnjicom, odnosno sa sustavima navigacije i oružnim sustavima.
S obzirom na to da su buduće podmorničarske zadaće sve više okrenute prema djelovanju u relativno plitkim vodama, podmornica Virginia optimizirana je za opstanak i u litoralnim vodama.
Njezina sonarna oprema konstruirana je tako da “čuje” čisto unatoč grubom akustičnom okruženju i prikrivenim misijama. Sonarna oprema uključuje pramčanu sferu s Lightweight Wide Aperture Array sonarom te TB-16 i TB-29 tegljenim sonarom te dodatnom prislušnom akustičnom opremom raspoređenom po vanjskom trupu i tornju podmornice. Sonarna oprema je prilagođena za otkrivanje i lociranje tihih konvencionalnih podmornica i posebno pomorskih mina svih vrsta koje su velika prijetnja za svaku podmornicu koja djeluje u blizini obala. Osim toga Virginia ima mogućnost uporabe sustava za daljinsko minsko pretraživanje (Long-term Mine Reconnaissance System) koji dodatno povećava njezinu sposobnost protuminskog djelovanja.
Radi omogućavanja komuniciranja s ostalim združenim ili savezničkim snagama i olakšavanja sudjelovanja u ForceNet-u, Program Executive Officer (podmornice) i Program Executive Officer (C4I i svemir) ugrađen je tzv. Common Submarine Radio Room (CSRR) komunikacijski sustav. Konstruiran je tako da omogući Virginiji iznimne komunikacijske mogućnosti tako da će u budućnosti taj sustav biti ugrađen u sve podmornice u aktivnoj službi. Uspostavljanjem istih komunikacijskih standarda za sve koje su postavljene sustavom ForceNet, CSRR će moći primati i slati informacije o protivničkim snagama i omogućiti uvid u taktičku situaciju vlastitim snagama koje će moći izvesti udar na protivnika makar bile i tisućama milja udaljene.
Virginia je dizajnirana sa vrlo visokim stupnjem automatizacije tako da može djelovati s posadom čije brojno stanje nije više od 120 članova. Gledano u odnosu na podmornice Los Angeles (SSN-688) i Seawolf koje imaju po 134 člana posade to smanjenje troškove više od 10%. Uz stalno povećanje stupnja automatizacije, ali i pouzdanosti ugrađenih sustava vrlo je važna bila i odluka mornarice o mogućnosti reduciranja potrebnog osoblja u službi. Tako za razliku od ostalih sličnih podmornica koje u navigacijskoj službi za vrijeme plovidbe imaju četiri čovjeka (službujućeg časnika u plovidbi, šefa smjene, kormilara i zapovjednika trim-pulta) na Virginiji samo dva podmorničara rade za touch-screen ekranima i joysticima, kojima se kao i u modernim zrakoplovima kontrola i navigacija podmornicom ostvaruje sustavom fly-by-wire.
U konstrukciji podmornice Virginia eliminirana je stara podmorničarska praksa uporabe tzv. vrućih kreveta. Prilikom konstrukcije posebna pozornost posvećena je dizajniranju stambenih i zajedničkih prostora. Osim zapovjednika i časnika posada je smještena u ugodne šesterokrevetne kabine, koje podmorničarima pružaju dovoljno privatnosti, ali i dovoljno prostora za smještaj njihove opreme i osobnih stvari. Posebno se vodilo računa da se dragocjeni prostor u podmornici ne potroši na suvišne prolaza i hodnika u području smještajnog prostora za posadu.

Zapovjedni toranj podmornice s vrlo dobro vidljivim elementima osjetljive akustične prislušne opreme

Zamisao američkih pomorskih stratega i brodograđevnih konstruktora bila je da Virginia svojoj posadi pruži maksimalne šanse za uspjeh kada isplovi na zadaću. S većom količinom oružja u svojih 12 vertikalnih lansirnih cijevi nego klasa Los Angeles, Virginia je sposobna kontinuirano provoditi protupodmorničke i protupovršinske operacije koje su integralni dio programa Sea Shield. Također je sposobna provesti Sea Strike operacije lansiranjem svojih oružja iz verikalnih lansera i torpednih cijevi. Nova napadna podmornica sposobna je ukrcati više pripadnika specijalnih snaga nego poboljšana Los Angeles klasa. Ukrcaj i duži boravak pripadnika specijalnih postrojbi omogućen je izmjenjivoj konfiguraciji torpedne komore koja omogućava SEAL snagama smještajni prostor, pospremanje opreme i oružja pa čak i vježbovne aktivnosti. Inovativni sustav lock-in/lock-out komora za izlazak i ulazak SEAL snaga u podmornicu i sustav suhih komora (Advanced SEAL Delivery System) također su znatno prodonijeli da Virginija postane svestrana i nevidljiva Sea Strike i Sea Basing platforma.
Početkom mjeseca lipnja ove godine US Navy je imala ugovore za deset podmornica tog tipa od kojih je šest bilo u različitim stupnjevima izgradnje. Prva od njih porinuta je prošlog mjeseca. Druga jedinica iz serije SSN-775 Texas izgrađena je preko 85%. Na sljedeće dvije jedinice SSN-776 Hawaii i SSN- 777 North Carolina obavljeno je 60%, odnosno 40% radova. Početkom 2004. godine počeli su radovi na podmornici SSN-778 New Hampshire. General Dynamics Electric Boat i Northrop Grumman Newport News izrađuju i međusobno isporučuju pojedine sekcije brodske konstrukcije i opreme. Također je predviđeno da isporuka podmornica ide naizmjenično. Tako je General Dynamics isporučio nedavno Virginiu a isporuka podmornice Hawaii predviđena je za prosinac 2006. godine. Northorp Grumman zadužen je za isporuku podmornica Texas u lipnju 2005. i Nort Caroline u prosincu 2007. godine.
Sredinom kolovoza 2003. godine US Navy je potpisala grupni ugovor o kupnji sljedećih podmornica klase Virginija u fiskalnom razdoblju 2003.-2007. godine. To je inače tradicionalan način na koji mornarica nabavlja nove podmornice koji dopušta da se uz odobrenje Kongresa ostvaruju iznimno skupi flotni programi preko višegodišnjih programas nabave. Kongres je u sklopu tog ugovora zatvorio financijsku konstrukciju za prvu podmornicu u 2003. godini i dopustio financiranje pet podmornica klase Virginia, u ritmu od jedne podmornice godišnje u fiskalnom razdoblju 2004.-2008. Tako mornarica i njezini industrijski partneri uspijevaju uštedjeti oko 400 milijuna $ godišnje, te na vrijeme osigurati sve potrebne količine materijala i opreme što na koncu znatno utječe na učinkovitost u izgradnji podmornica. Osim toga takvom politikom mornarica izravno utječe na zaposlenost američke privrede i proizvodnih kapaciteta vojne industrije u ostvarenju programa Sea Enterprise.
Podmornica klase Virginia bit će među prvim mornaričkim jedinicama koje će se moći uključiti u svih sedam ključnih aspekata strategijskih odrednica programa “Sea Power 21” koje je američka mornarica postavila sebi za cilj u XXI. stoljeću. Moći će ispuniti zadaće koje postavljaju programi Sea Shield, Sea Strike, Sea Basing i ForceNet. Preko programa njezinog razvoja, izgradnje i testiranja potaknuti su programi Sea Enterprise, Sea Warrior i Sea Trial.

Raspored optoelektroničke i ostale ugrađene opreme na zapovjednom tornju podmornice

Ohio klasa SSGN
Sredinom 1994. godine američka studija Nuclear Posture Review predstavila je pregled i stanje svjetskih nuklearnih podmornica naoružanih vođenim raketama (SSGN). U zaključku te studije bila je opaska da američkoj mornarici nije potrebno više od 14 podmornica koje bi bile naoružane balističkim projektilima (SSBN). U tom trenutku četiri najstarije balističke podmornice iz klase Ohio (SSBN-726), Michigan (SSBN-727), Florida (SSBN-728) i Georgia (SSBN-729) imale su pred sobom više od 20 godina svog operativnog vijeka. Cijeneći vojni potencijal koji su imale te podmornice mornarica se odlučila ući u program rekonstrukcije i njihovo osposobljavanje za drugu namjenu jer su iako starijeg datuma proizvodnje predstavljale veliku investiciju.
Kada kompletan program rekonstrukcije tih podmornica bude završen one će prema američkim izvorima predstavljati iznimno snažno oružje, osobito u proklamiranom ratu protiv terorizma. Svaka od njih će biti naoružana s po 154 krstareće rakete tipa Tomahawk što će predstavljati najveći arsenal klasičnih precizno vođenih krstarećih raketa. Taj arsenal će biti veći od svakog sličnog arsenala koji posjeduje bilo čija flota danas.
Zbog svojih manevarskih sposobnosti i dubine zarona te podmornice su gotovo imune na bilo kakve prijetnje iz zraka tako da nemaju potrebe za ukrcajem bilo kakvog protuzračnog oružja. Ta spoznaja im omogućava da sav raspoloživi prostor bude namijenjen ofenzivnom, udarnom oružju.
Dvadeset i dvije njezine vertikalne lansirne cijevi bit će prerađene za smještaj višefunkcionalnih lansirnih kontejnera tipa MACs (Multiple All-Up Round Canisters). U svaki od njih moći će se smjestiti 7 raketa Tomahawk. Svaka od podmornica moći će prihvatiti 66 pripadnika SEAL snaga ili drugih specijalnih postrojbi u duljem razdoblju. Raketne cijevi broj 1 i broj 2 bit će pretvorene u veliku lock-in/lock-out komoru, odnosno veliku suhu komoru koje će služiti za izlazak/povratak pripadnika specijalnih snaga na podmornicu. S ugrađenim komunikacijskim sustavom CSRR ionako tiha i nevidljiva podmornica postat će sposobna za obavljnje širokog dijapazona zadaća iz strategijskog plana Sea Power 21.
Standardnim načinom uporabe dviju posada svaka od moderniziranih SSGN podmornica moći će provesti barem 2/3 od svojih 20 i više godina preostalog operativnog života na izvršenju zadaća. Uz pametno usklađivanje obveza moći će postići prosjek od 2,6 podmornica u operativi u svakom trenutku. Sa svojim stealth karakteristikama SSGN podmornice će biti sposobne duboko penetrirati u protivničke vode i slati u realnom vremenu obavještajne podatke vlastitim snagama bez izazivanja protivnika i skretanja pozornosti na svoju prisutnost. Bude li situacija zahtijevala podmornica će moći na skriven način u područje operacija dopremiti i iskrcati veliki broj pripadnika specijalnih snaga i izvesti raketni udar po protivniku s velikim brojem precizno vođenih krstarećih raketa Tomahawk.

Za sigurno upravljanje podmornicama klase Virginia dovoljna su dva člana posade

Balističke nuklearne podmornice ulaze u skupinu najvećih izgrađenih podmornica ali i u skupinu onih na kojima je prostor najskučeniji. Uklanjanjem balističkih projektila Trident C-4 oslobodit će se veliki korisni volumen u lanserima i dva dodatna prostora. Ugradnjom višefunkcionalnih lansirnih kontejnera tipa MACs otvorit će se mogućnost ugradnje mnogih “korisnih” tereta.
Rekonstruirane SSGN podmornice klase Ohio biti će i velike ispitne platforme. Trenutačno je američka mornarica u programu ispitivanja uporabe podvodno lansiranih bespilotnih letjelica (UAV)- unmanned aerial vehicles i podvodnih bespilotnih ronilica (UUV)- unmanned undersea vehicles, te ostalih autonomnih vrsta senzora koji će znatno povećati sposobnosti podmornica u skupljanju i distribuciji podataka. Mnoge od tih tehnologija biti će iskušane na novoj SSGN podmornici zbog velikog dostupnog prostora na njima i njihove sposobnosti da tu opremu dopreme do velikih dubina i najudaljenijih i najskrivenijih kutaka oceana. Stečena iskustva i naučene lekcije na takvoj ispitnoj platformi kasnije će biti primijenjene na ostatku podmorničarskih snaga.
Uz kontrolu cijena i maksimiziranje performansi program rekonstrukcije balističkih podmornica klase Ohio u njihovu SSGN verziju počeo je prije završetka punjenja reaktora novim nuklearnim gorivom. Ujedno je osigurano više od 75% nacrta za izmijenjeni projekt. Tradicionalno mali postotak nacrta je dostupan u početku rekonstrukcija ili konverzijskih programa, ali zahvaljujući naprednim konstrukcijskim programima i računalnom dizajnu novi SSGN program će napredovati brže sa znatno većim stupnjem točnosti i preciznosti izrade nego ikada ranije.

Igor SPICIJARIĆ