Columbia-klasse ubåde

Columbia-klasse ubåde
Columbia klasse ballistiske missil ubåde

Columbia-klasse ubåd (computergrafik)
Hovedkarakteristika
skibstype SSBN
NATO-kodificering Columbia
Mandskab 155 personer
Dimensioner
Undervandsforskydning 20 800 t
Maksimal længde
(i henhold til design vandlinje )
171 m
Skrogbredde max. 13 m
Power point
atomisk
Bevæbning
Missilvåben 16 × Trident D5
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Ubåde af typen "Columbia"  - en type avancerede strategiske atomubåde fra den amerikanske flåde , designet til at erstatte ubåde af typen "Ohio" af Trident-systemet . [1] Designet til at erstatte både i Ohio-klassen som den primære bærer af søudsendte ballistiske missiler ; Ohio-klasse både er planlagt til at blive udfaset af flåden med en hastighed på én om året fra og med 2027 [2] .

Byggestarten var planlagt til 2021, og idriftsættelsen af ​​blybåden i 2031 (50 år efter bådene af den tidligere Ohio-type begyndte at komme i drift). [3] [4] . Projektets ledende skib , USS District of Columbia (SSBN-826) , blev lagt ned den 4. juni 2022 [5] .

Oversigt

Ubådene vil have en længde på omkring 170 m, en skrogdiameter på 13 m, hvilket praktisk talt falder sammen med dimensionerne på bådene i Ohio-klassen. Hver ubåd vil have 16 Trident II D5LE missilsiloer. [6]

Selvom projektet stadig er ved at blive afsluttet, er nogle foreløbige karakteristika ved skibene allerede kendt [7] :

Derudover udtalte den amerikanske flåde, at "på grund af unikke krav af strategisk betydning skal SSBN(X)-både forsynes med alle moderne muligheder for at sikre overlevelse gennem hele 40-årige levetid." [12]

I november 2012 rapporterede US Naval Institute, med henvisning til Naval Systems Command, yderligere oplysninger om projektet:

Både kan også udstyres med det såkaldte "unified taktiske undervandssystem" ( Submarine Warfare Federated Tactical System , SWFTS), faktisk - CIUS , som kombinerer ekkolod, optisk overvågning, våbenkontrol osv. [14] [15] [ 16]

I alt 12 både er planlagt til at blive bygget (ved bestemmelse af det nødvendige antal både i tjeneste, tager den amerikanske flåde hensyn til, hvor mange både der vil være på patrulje og på hjemmebaser på samme tid, antallet af ballistiske missiler på hver båd, sandsynligheden for, at båden ikke vil blive opdaget af fjenden og være i stand til at affyre raketter, bådvedligeholdelsesplan [17] ). Byggeriet af blybåden er planlagt til at begynde i 2021, færdiggørelsen af ​​konstruktionen af ​​den første ubåd er planlagt til 2030, og idriftsættelse er planlagt til 2031. Byggeriet af alle 12 både er planlagt til at være afsluttet i 2042, bådene vil forblive i drift indtil 2084. [atten]

Den 28. juli 2016 blev det mulige navn på det første Columbia-klasseskib rapporteret efter det føderale distrikt, hvor hovedstaden i USA ligger. [19] . Den 14. december 2016 tildelte marinesekretær Ray Mabus officielt den førende båd det taktiske nummer SSBN-826 og navnet "Columbia". [tyve]

Det er planen, at både af denne type vil være en del af den amerikanske flåde indtil 2085. [21]

Design

I december 2008 blev General Dynamics Electric Boat Corporation valgt som udvikler af den fælles missilbugt.

De nye både er designet af Electric Boat i samarbejde med Newport News Shipbuilding . Ved udgangen af ​​2016 var omkring 3.000 ansatte i Elbådsfirmaet involveret i detailprojekteringen [22] .

Forskellige designmuligheder er blevet undersøgt for at reducere udviklingsomkostningerne, herunder tilføjelse af missilsiloer til eksisterende Virginia-klasse multipurpose både , brug af Ohio- klasse bådopgraderingsprojekter og udvikling af et fundamentalt nyt design. [23] [24] Ved hjælp af oplysningerne fra disse undersøgelser konkluderede den amerikanske flåde, at udviklingen af ​​et nyt design ville være den mest levedygtige mulighed, der kunne opfylde alle tekniske krav. Det er vigtigt, at brugen af ​​moderniserede design af både som "Virginia" og "Ohio" involverer kostbar genopbygning og optankning af atombrændsel midt i livet [25] , mens moderne koncepter for atomflåden kræver, at reaktoren opererer uden tankning under hele livskibstjenesten [26] [27] .

I april 2014 færdiggjorde flåden specifikationen af ​​både til Ohio-udskiftningsprogrammet. De tekniske detaljer består af tre 100-siders bind af dokumenter, der beskriver konfiguration, design og tekniske krav. Dokumenterne omfatter 159 specifikationer, inklusive våbensystemer, flugtveje, rør, luger, døre, vandforsyningssystemer og indstiller skibets længde til 170 m for at give mere volumen inde i trykskroget.

Ingeniør- og teknologiudvikling forventes at koste 4,2 milliarder USD (i 2010-priser), selvom teknologier i Ohio og Virginia-klassen vil blive brugt, hvor det er muligt for at spare omkostninger.

Konstruktion

Elektrisk drev

Et elektrisk drev er et fremdriftssystem, der bruger en elektrisk motor til at dreje propellen på et skib eller en ubåd. Det er en del af et bredere koncept (integreret strømforsyning), som har til formål at skabe et "elskib" [28] [29] . Elektrisk drev bør reducere livscyklusomkostningerne for ubåde og samtidig reducere den akustiske signatur [30] [31] .

Turboelektrisk drev blev brugt på amerikanske slagskibe og hangarskibe i første halvdel af det 20. århundrede [32] . Senere blev to atomubåde, USS Tullibee (SSN-597) og USS Glenard P. Lipscomb (SSN-685) , udstyret med turboelektriske fremdriftssystemer, men de oplevede pålidelighedsproblemer under hele deres tjeneste og blev betragtet som utilstrækkeligt kraftfulde og arbejdskrævende i tekniske termer service. [33] [34] [35] . I øjeblikket (fra 2013) er det kun den franske flåde, der bruger turboelektrisk fremdrift i Triumphant-klassens atomubåde [36] .

Konceptuelt er det elektriske drev kun en del af fremdriftssystemet (det erstatter ikke atomreaktoren og dampturbinerne). I stedet erstatter den gearkasserne (mekanisk drev), der blev brugt på tidligere atomubåde. I 1998 forudsagde Council of Military Sciences en atomubåd, der ville bruge avanceret elektrisk fremdrift, hvilket eliminerede behovet for gear og dampturbiner. [37]

Turbinegeneratorer omdanner møllens mekaniske energi til elektrisk energi [38] , som derefter bruges til at drive on-board systemer, samt til fremdrift ved hjælp af en elektrisk motor. [39]

Forskellige typer elektriske motorer er under udvikling og er allerede udviklet til både militære og civile skibe. [40] De mest lovende til brug i US Navy-ubåde er permanentmagnetmotorer (udviklet af General Dynamics og Newport News Shipbuilding ) og højtemperatur-superledersynkronmotorer (udviklet af American Superconductors og General Atomics ). [41] [42]

Nyere data viser, at den amerikanske flåde ser ud til at hælde mod permanentmagnetmotorer med radial frigang (for eksempel bruger Zamwalt-klassens destroyere en avanceret induktionsmotor). [43] Permanente magnetmotorer bliver testet under Large Scale Vehicle II-programmet til mulig brug i de seneste modifikationer af både i Virginia-klassen såvel som i avancerede ubåde. [44] [45] Permanente magnetmotorer udviklet af Siemens AG bruges i Project 212 ubåde . [46]

Det forlyder, at britiske ubåde af typen Dreadnought (udviklet til at erstatte bådene i Vanguard -klassen ) vil blive udstyret med akselløse elektriske motorer (Submarine Shaftless Drive, SSD) installeret uden for trykskroget. [47] SSD'en er blevet evalueret af den amerikanske flåde, men det er stadig uvist, om Columbia-klasse både vil blive udstyret med den. [48] ​​[49] .

På moderne atomubåde er dampturbiner forbundet med gearkasser, hvorigennem propeller eller vandstråler drives , mens dampturbiner med SSD driver elektriske generatorer , der gennem en forseglet elektrisk forbindelse leverer strøm til vandtætte elektriske motorer installeret udenfor [50] og roterende vandstrålefremdrift, selvom der er SSD-koncepter, der ikke bruger en jetfremdrift [51] . Nyere data, herunder en skalamodel af Columbia præsenteret på Naval Air and Space Exhibition i 2015, arrangeret af Naval League, indikerer, at Columbia vil være udstyret med en vandstrålefremdrivningsanordning, der visuelt ligner den for bådene i Virginia-klassen [ 52] .

Delte missilpladser

I 2012 annoncerede den amerikanske flåde planer om at bruge Common Missile Compartment (CMC) -designet på SSBN(X), som udvikles af Royal Navy til at erstatte bådene i Vanguard-klassen. [53] . Missiler inde i CMC vil blive placeret i blokke med fire missiler. [54] [55] .

Konstruktion

Det var oprindeligt planlagt at påbegynde byggeriet af den første serie af dette projekt i 2017 for at sætte den første ubåd i drift allerede i 2021 (og fra 2026 til 2035 at sætte en båd i drift om året). [56]

Byggeriet er nu planlagt til at starte i 2021 . [57]

Tidligere blev omkostningerne ved at bygge den første båd anslået til omkring 6,2 milliarder dollars i 2010-priser [58] ; i virkeligheden vil det beløbe sig til 8,5 milliarder dollars i nuværende priser på ordretidspunktet. Den gennemsnitlige pris for en atomubåd af Columbia-klassen er planlagt til at være 9,15 milliarder dollars, under hensyntagen til betalingen for konstruktionen af ​​hver ubåd på forskellige tidspunkter. [59] De samlede livscyklusomkostninger for alle ubåde af denne type er anslået til $347 milliarder Det forventes, at de høje omkostninger ved ubåde vil føre til en betydelig reduktion i flådekonstruktion. [60]

Entreprenører

I 2014 blev Northrop Grumman valgt som hoveddesigner og producent af turbogeneratorblokkene [61] .

I marts 2016 annoncerede den amerikanske flåde, at General Dynamics Electric Boat var blevet udvalgt som hovedentreprenør og hovedudvikler [62] ; Electric Boat vil udføre det meste af arbejdet på alle 12 ubåde, inklusive slutmontage [63] (tilsvarende blev alle 18 både i Ohio-klassen bygget af det samme firma) [64] .

Newport News Shipbuilding ( en afdeling af Huntington Ingalls Industries ) vil være den vigtigste underleverandør involveret i design og konstruktion af 22-23% af det nødvendige arbejde [65] .

Repræsentanter

Navn og taktisk nummer bestillingsdato Bogmærke Lancering Ibrugtagning Basering Status
USS District of Columbia (SSBN-826) [5] 30. marts 2016 4. juni 2022 [5] Under opførelse [66]
USS Wisconsin (SSBN-827) 30. november 2020 [67] På ordre [68]

Kritik

Nogle kilder, såsom Federation of American Scientists (FAS), mener, at antallet af både burde være lavere på grund af det stadigt faldende antal patruljer siden slutningen af ​​den kolde krig. FAS analyserede nuværende og tidligere indsættelser i Ohio-klassen og beregnede antallet af årlige patruljer. Resultaterne af denne undersøgelse viste, at deres antal faldt med 56 % fra 1999 til 2013. FAS hævder, at mens man opretholder det høje antal årlige patruljer, der er typisk for tidligere perioder, kan færre både undværes [69] [70] . Den amerikanske flåde er dog ikke enig i FAS-vurderingen [71] .

Links

Noter

  1. SSBN-X Future Follow-on Ubåd . GlobalSecurity.org (24. juli 2011). Hentet 24. juli 2011. Arkiveret fra originalen 21. april 2009.
  2. O'Rourke, 2017 , s. en.
  3. SENEDIA Defense Innovation Days (PDF). Senedia.org (5. september 2014). Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 3. marts 2016.
  4. Denne historie er skrevet af Lt. Rebecca Rebarich, øverstbefalende ubådsgruppe Ti offentlige anliggender 1.000 tridentpatruljer: SSBN er hjørnestenen i strategisk afskrækkelse . Navy.mil . Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 11. april 2016.
  5. ↑ 1 2 3 SECNAV-navne SSBN 826 USS District of  Columbia  ? . USA's flåde . Hentet 4. juni 2022. Arkiveret fra originalen 3. juni 2022.
  6. 12 O'Rourke , 2017 , s. otte.
  7. OHIO erstatningsprogram Naval Submarine League // ssbn.pl
  8. CMC-program til at definere fremtidige SSBN-startere for UK, USA , Defence Industry Daily  (25. november 2012). Arkiveret fra originalen den 26. december 2012. Hentet 3. december 2012.
  9. En analyse af flådens regnskabsår 2013 skibsbygningsplan (PDF). Kongressens budgetkontor . Hentet 3. december 2012. Arkiveret fra originalen 23. september 2015.
  10. Oplysninger om udskiftning i Ohio-klassen , US Naval Institute  (1. november 2012). Arkiveret fra originalen den 12. november 2012. Hentet 3. december 2012.
  11. Ohio erstatningsubåd starter tidligt byggeri . Hentet 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 3. januar 2017.
  12. O'Rourke, 2017 , s. 9.
  13. O'Rourke, 2017 , s. 27.
  14. På Watch 2011 (link ikke tilgængeligt) . Navsea.navy.mil. Dato for adgang: 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 3. marts 2013. 
  15. Keller, John Lockheed Martin til at tilpasse ubådskampsystemer til netværkscentrerede krigsførelsesoperationer til søs - Military & Aerospace Electronics . Militaryaerospace.com (15. april 2012). Dato for adgang: 2. februar 2014. Arkiveret fra originalen 19. februar 2014.
  16. Newswire 2009 // navsea.navy.mil
  17. Kristensen, Hans M. SSBNX Under pres: Ubådschef siger, at flåden ikke kan reducere (link utilgængeligt) . FAS Strategisk Sikkerhedsblog . Federation of American Scientists (24. juli 2013). Hentet 17. august 2013. Arkiveret fra originalen 6. september 2013. 
  18. https://fas.org/sgp/crs/weapons/R41129.pdf Arkiveret 28. december 2017 på Wayback Machine - Side 7
  19. Sam LaGrone Ny US Navy Nuclear Sub-klasse skal opkaldes efter DC . News.usni.org (28. juli 2016). Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 30. juli 2016.
  20. "SECNAV Mabus vil officielt udpege den første ORP-båd USS Columbia (SSBN-826)" USNI News, 13. december 2016 . Hentet 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 9. august 2017.
  21. Kris Osborn Navy afslutter specifikationer for Future Nuclear Sub (utilgængeligt link) . dodbuzz.com . Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 15. maj 2016. 
  22. Bergman, Julia . Navy-kontrakter betyder, at Electric Boat vil ansætte 14.000 i løbet af de næste 13 år , The Day  (10. december 2016). Arkiveret fra originalen den 12. november 2017. Hentet 12. januar 2018.
  23. O'Rourke, 2017 , s. 55, 56.
  24. Kelly, Jason Fakta, vi kan blive enige om om design af Ohio-erstatnings-SSBN . Navylive.dodlive.mil. Hentet 17. august 2013. Arkiveret fra originalen 1. september 2013.
  25. O'Rourke, 2017 , s. 5.
  26. Amerikanske nukleare moderniseringsprogrammer . Våbenkontrolforeningen . Hentet: 1. november 2012.  (utilgængeligt link)
  27. Ohio-klasse-erstatning vil bære "ompakkede og gen-hostede" våbensystem . Defence Media Network (4. februar 2011). Hentet 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 27. marts 2013.
  28. Et integreret elektrisk kraftsystem: det næste trin (downlink) . Navy.mil. Hentet 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 28. november 2012. 
  29. At blive elektrisk . Defense Media Network (14. juni 2010). Dato for adgang: 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 22. oktober 2013.
  30. Fremdriftssystemer til flådens skibe og ubåde (PDF). Statens Regnskabskontor (6. juli 2006). Hentet 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 21. juni 2017.
  31. Teknologi for den amerikanske flåde og marinekorps, 2000-2035 Becoming a 21st-Century Force: Volume 2: Technology . Nap.edu (1. juni 2003). Hentet 30. maj 2013. Arkiveret fra originalen 19. februar 2014.
  32. Tony DiGiulian turboelektrisk drev i amerikanske hovedskibe . Navweaps.com. Dato for adgang: 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 28. marts 2013.
  33. Paul Lambert USS Tullibee - Historie (link utilgængeligt) . USS Tullibee SSN 597 . Dato for adgang: 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 17. maj 2014. 
  34. Ubådsteknologi gennem årene (utilgængeligt link) . Navy.mil (19. juli 1997). Hentet 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 12. februar 2012. 
  35. Sam LaGrones hemmelige nukleare redesign vil holde amerikanske abonnenter kørende stille i 50 år | Farerummet . Wired.com (28. marts 2013). Dato for adgang: 30. maj 2013. Arkiveret fra originalen 1. juni 2013.
  36. SSBN Triomphant Class . Naval Technology (15. juni 2011). Hentet 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 5. august 2011.
  37. Fremtidens ubåd . Fas.org. Hentet 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 12. februar 2013.
  38. Elektricitet 101 - GE Power Generation . Dato for adgang: 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 2. juli 2014.
  39. ↑ Udskiftning af Kris Osborn Ohio skifter til elektrisk drev | . forsvarsteknik.org . Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 24. august 2016.
  40. Bogomolov, MD Konceptundersøgelse af 20 MW højhastigheds permanent magnet synkronmotor til marin fremdrift (PDF). Eindhoven University of Technology (22. januar 2013). Hentet 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 17. juli 2015.
  41. O'Rourke, Ronald Navy Ship Propulsion Technologies: Muligheder for at reducere olieforbrug - Baggrund for Kongressen (PDF). Federation of American Scientists (11. december 2006). Hentet 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 29. august 2017.
  42. Superledermotor til flådebeståer fuld-power test Arkiveret 19. april 2009 på Wayback Machine  :: POWER Magazine, 2009-03-01
  43. DDG-1000 Zumwalt Class Destroyer . Defense.about.com (1. november 2012). Dato for adgang: 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 21. januar 2013.
  44. Små ubåde giver store gevinster for ubådsstealth (link ikke tilgængeligt) . Navy.mil. Dato for adgang: 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 13. marts 2013. 
  45. Dan Petty Den amerikanske flåde - Fact File: Large Scale Vehicle - LSV 2 . Navy.mil. Dato for adgang: 6. februar 2013. Arkiveret fra originalen 29. januar 2013.
  46. SINAVY CIS Permasyn (utilgængeligt link) . Siemens AG (2009). Hentet 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 20. februar 2014. 
  47. SSBN "Strategic Successor Submarine"-projekt . Harpuns hovedkvarter . Hentet 17. august 2013. Arkiveret fra originalen 19. februar 2014. [ uautoritativ kilde? ]
  48. Tango Bravo: nedbrydning af barrierer i ubådsdesign . Janes.com (23. marts 2007). Hentet: 30. maj 2013.  (utilgængeligt link)
  49. Tango Bravo R&D-projekt for at reducere understørrelsen . defenseindustrydaily.com. Hentet 30. maj 2013. Arkiveret fra originalen 2. maj 2013.
  50. Torpedoer og den næste generation af undersøiske våben . Navy.mil. Hentet 1. juni 2013. Arkiveret fra originalen 20. april 2015.
  51. Kuhn, Dave The Rim Electric Drive - Internal Submarine (PDF). Søfartskonstruktion og -teknik . Massachusetts Institute of Technology (2006). Hentet 12. januar 2018. Arkiveret fra originalen 4. august 2016.
  52. GDEB afslører ny Ohio-erstatning (SSBN-X) detaljeret model på Sea-Air-Space 2015-udstillingen . Navyrecognition.com (14. april 2015). Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 2. august 2016.
  53. O'Rourke, 2017 , s. 9, 10.
  54. Navy Signs Specification Document for Ohio Replacement Submarine Program, opstiller kritiske designelementer . Navy News Service (6. september 2012). Hentet 21. april 2013. Arkiveret fra originalen 5. marts 2013.
  55. Patani, Arif næste generation af Ohio-klasse . Navylive.dodlive.mil (24. september 2012). Hentet 21. april 2013. Arkiveret fra originalen 28. april 2013.
  56. USA leder efter penge til en "ubåd fra det XXI århundrede" Arkivkopi dateret 1. maj 2020 på Wayback Machine // Gazeta.Ru , 2. november 2016
  57. Navy Columbia (SSBN-826) klasse ballistiske missil ubådsprogram: baggrund og problemer for kongressen Arkiveret 28. december 2017 på Wayback Machine // FAS , 1. maj 2020
  58. O'Rourke, 2017 , s. ti.
  59. Den første nye strategiske atomubåd i Columbia-klassen vil koste 8,5 milliarder amerikanske dollars  (16. oktober 2021). Arkiveret fra originalen den 29. oktober 2021. Hentet 29. oktober 2021.
  60. Ratnam, Gopal . US Navy ser en 20-årig, $333 milliarder plan mangler skibsmål , Bloomberg  (9. marts 2011). Arkiveret fra originalen den 29. juni 2011. Hentet 9. marts 2011.
  61. Nyheder . Northrop Grumman . Hentet 25. juli 2022. Arkiveret fra originalen 10. november 2018.
  62. Grace Jean USN vælger General Dynamics Electric Boat som hovedentreprenør for Ohio Replacement Program | IHS Jane's 360 . Janes.com (30. marts 2016). Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 5. marts 2017.
  63. Ohio-udskiftningsplan er gode nyheder for elektrisk båd « Breaking Defense - Forsvarsindustriens nyheder, analyser og kommentarer . Breakingdefense.com (29. marts 2016). Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 24. august 2016.
  64. SSBN/SSGN Ohio klasse ubåd . Naval Technology (15. juni 2011). Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 29. januar 2012.
  65. Newport News Shipbuildings andel af ubådsleverancer i Virginia-klassen vokser | Forsvar & Skibsværfter . Pilotonline.com (29. marts 2016). Hentet 20. august 2016. Arkiveret fra originalen 4. maj 2016.
  66. Søfartøjsregister - COLUMBIA (SSBN 826) . www.nvr.navy.mil . Hentet 30. oktober 2020. Arkiveret fra originalen 29. oktober 2020.
  67. Newport News Shipbuilding tildelte $2,2B kontrakt for konstruktion af de første to Columbia-klasse ubåde , WTKR  (29. november 2020). Arkiveret 30. november 2020. Hentet 7. juni 2022.
  68. SECNAV navngiver den nyeste Columbia-klasse ubåd USS Wisconsin . USA's flåde. Hentet 30. oktober 2020. Arkiveret fra originalen 31. oktober 2020.
  69. Kristensen, Hans M. Faldende afskrækkende patruljer indikerer for mange SSBN'er (link utilgængeligt) . FAS Strategisk Sikkerhedsblog . Federation of American Scientists (30. april 2013). Hentet 17. august 2013. Arkiveret fra originalen 21. juli 2013. 
  70. Faldende afskrækkende patruljer indikerer for mange SSBN Arkiveret 9. oktober 2017 på Wayback Machine // Federation Of American Scientists
  71. CRS-rapport: "SSBN-826 Program - Baggrund og problemer" . fas.org. Dato for adgang: 30. december 2017. Arkiveret fra originalen 28. december 2017.