DDG-1000 Zumwalt

[Heli]

запуск двигателей

 

Rolls-Royce MT30

 

на Зумвальте впервые запустили энергетическую установку

корабль теперь полностью электрически самодостаточен, что позволяет начать последующие тесты систем

 

у Zumwalt два турбогенератора Rolls-Royce MT30 Main Turbine Generator Sets (MTG) и два вспомогательных турбогенератора RR4500 Auxiliary Turbine Generator Sets (ATG), которые обеспечивают в общей сложности 78 МВт общей электрической мощности корабля - каждый MTG вырабатывает 35,4 МВт, а каждый ATG - 3,8 МВт

 

http://www.marinelink.com/news/successful-zumwalt-light378011.aspx

[Heli]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Meet the Zumwalt: The Navy's stealth destroyer will go to sea next spring

http://www.militarytimes.com/interactive/article/20140928/NEWS04/309280027/Meet-Zumwalt-Navy-s-stealth-destroyer-will-go-sea-next-spring

Edited September 29, 2014 by Heli

[Heli]

Программа создания эсминцев УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США (часть 1

 

 

В конце 2013 года в штате Мэн на судоверфи "Бат айрон уоркс", принадлежащей корпорации "Дженерал дайнэмикс", был спущен на воду головной эсминец УРО нового поколения "Замволт" (DDG-1000). Как отметил менеджер по контролю программы строительства эсминцев этого типа капитан 1 ранга Джим Дауни "Это самый большой и сложный корабль, когда-либо построенный на судоверфи "Бат айрон" и самый большой эсминец ВМС США".

 

На момент спуска на воду корабль данной серии был готов почти на 90%. В 2014 году на стадии окончательной достройки ЭМ УРО "Замволт" будет укомплектован командой, а в 2016-м достигнет начальной оперативной готовности. На различной стадии строительства находятся еще два корабля этой серии - "Майкл Монсур" (DDG-1001) и "Линдон Джонсон" (DDG-1002), ввод в строй которых намечен на 2017 и 2019 годы соответственно.

 

В середине 90-х годов прошлого столетия в США активно шла реализация программы "Надводный корабль XX века" - SC-21 (Surface Combatant for the 21st Century). Согласно ей предполагалось создание двух классов кораблей нового поколения: ЭМ УРО по программам DD-21 и КР УРО CG-21 соответственно, которые должны были иметь тактико-технические характеристики, отвечающие новым требованиям стратегических концепций применения ВМС, и к началу XX века должны были заменить морально устаревшие ЭМ и КР, состоявшие на вооружении военно-морских сил страны.

 

Целью программы SC-21, инициированной в начале 1990-х годов, является создание семейства НК нового поколения, способных решать широкий круг задач. К таким кораблям стали предъявляться новые требования - способность эффективно действовать в прибрежной зоне и высокие возможности по обеспечению огневой поддержки сухопутных войск на берегу, а также нанесение массированных ударов по береговым объектам противника и др.

 

Данные требования, продиктованные изменением военно-политической обстановки в мире, повлекли за собой пересмотр основополагающих концепций применения американских ВС, в частности ВМС. Это привело к их переориентации с ведения боевых действий в открытом море на прибрежные районы. Предполагалось, что такие корабли, созданные с использованием самых передовых технологий, заменят линейные типа "Айова" (в начале 90-х годов прошлого столетия были списаны и больше в ВМС США кораблей с орудиями крупного калибра не осталось). Прежде всего приступили к созданию ЭМ УРО по программе DD-21.

 

1 ноября 2001 года в результате очередной корректировки стратегических концепций, официальные лица ВМС объявили, что все работы по программе создания ЭМ УРО нового поколения DD-21 будут свернуты и продолжены в рамках программы "Надводный корабль будущего" (FSC - Future Surface Combatant). Она подразумевала постройку семейства надводных кораблей (НК) уже трех классов, призванных решать отдельные задачи, которым отдавался приоритет в условиях реализации новых стратегических замыслов командования ВМС США.

 

Предполагалось построить:

- ЭМ с условным названием DD(X), предназначенные для решения задач поражения целей различного типа на значительных дальностях высокоточным оружием, в том числе артиллерией крупного калибра;

- КР с условным названием CG(X), на которые возлагались задачи ПВО/ПРО;

- многоцелевые корабли прибрежной зоны действия с условным названием LCS для решения задач ПЛО и ПМО, а также для борьбы с быстроходными малоразмерными надводными целями в прибрежной зоне (на мелководье).

 

Официальной датой открытия программы DD(X) считается 19 августа 2002 года (из-за несогласия сенаторов запланированный срок перенесли на четыре месяца), когда представители американских ВМС заключили четырехлетний контракт с компанией "Нортроп-Грумман" (головной подрядчик) и "Рейтеон" (системный интегратор) на 2,9 млрд долларов на эскизное проектирование ЭМ УРО нового поколения. Всего в реализации проекта задействовано около 150 промышленных и конструкторско-проектных организаций из 35 стран. Наиболее крупные из них "Дженерал дайнэмикс", "Юнайтед дефкес", "Рейтеон", "Боинг" и "Локхид-Мартин".

 

В начале апреля 2006 года официальные лица ВМС заявили, что DD(X) в очередной раз реорганизована в программу DDG-1000. Кроме того, было объявлено, что первый корабль серии назовут в честь адмирала Элмо Замволта Рассела-младшего (начальник штаба ВМС США с 1970 по 1974 год), хотя это решение было принято еще в 2000-м при администрации президента Клинтона, когда программа называлась DD-21.

 

Сегодня, как и много лет назад, в официальных документах ВМС США встречается индекс SC-21 для обозначения проведения работ в области создания ЭМ УРО и КР УРО нового поколения, хотя программы и получили новые названия -DDG-1000 и CG(X).

 

На начальном этапе развития программы DD-21 планировалось построить 32 ЭМ УРО нового поколения. Впоследствии, по мере ее развития и преобразования в DD(X) и DDG-1000, а также в связи с резким удорожанием программы, планируемое к постройке количество кораблей в серии в разное время сокращалось с 24 до 16, семи, а затем и трех единиц.

 

На конечном этапе сокращения в конгрессе США рассматривался вопрос о строительстве всего двух кораблей, однако, как было заявлено, "не желая подрывать индустриальную базу", сенаторы, несмотря на высокую стоимость кораблей, согласились на строительство третьего ЭМ УРО нового поколения.

 

Первоначально, в соответствии с программой DD-21, предполагалась закупка 32 единиц при расчетной стоимости одного корабля 650 млн долларов (в ценах 1996 года). К моменту закупки пятого эсминца прогнозировался рост цены до 750 млн. К 2007 году стоимость одного корабля типа "Замволт" (DDG-1000) уже достигала 2,3 млрд долларов. Жизненный цикл без закупочной стоимости оценивался в 3,3 млрд, а через два года эта цифра увеличилась до 5,8 млрд.

 

Согласно бюджету ВМС на 2013 год общая стоимость первых двух кораблей - DDG-1000 "Замволт" и DDG-1001 "Майкл Монсур" (были приобретены в 2007-м с раздельным финансированием в 2007-2008 финансовых годах) - составила 7 795,2 млн долларов. Третий в серии - DDG-1002 "Линдон Джонсон" -был закуплен в 2009-м (также с раздельным финансированием в 2009-2010 годах). Его оценочная стоимость составила 3 674,9 млн долларов. В соответствии с бюджетом ВМС на 2013 год на закупку трех кораблей было израсходовано 11 470,1 млн долларов, что на 161,3 млн (около 1,4 %) превышало сумму, указанную в бюджете 2012 года, и на 1 315,5 млн (более 13 %) -2011-го.

 

Дополнительные средства (1045,5 млн долларов) были предоставлены на основании более поздних оценок стоимости закупки комплектующих, которая возросла за счет колебаний цен на рынке. 270 млн долларов выделялись ранее, когда планировалось строительство семи ЭМ УРО типа "Замволт", для оценки обеспечивающей инфраструктуры для четырех-семи кораблей серии.

 

По состоянию на январь 2012 года с момента открытия программы "Надводный корабль XXI века" на НИОКР, результаты которых использовались в проекте ЭМ УРО типа "Замволт", было израсходовано более 11 млрд долларов.

 

Головной корабль серии - DDG-1000, как уже отмечалось, назван в честь адмирала Замволта, который является самым молодым в истории американских ВМС начальником штаба. Второй корпус - DDG-1001 - получит название "Майкл Монсур". К его строительству приступили в 2010 году, церемония закладки состоялась в 2012-м, спуск на воду запланирован на 2014-й, а передача ВМС произойдет в 2016 году.16 апреля 2012 года было объявлено, что третий ЭМ УРО - DDG-1002 - будет назван в честь 36-го президента США Линдона Джонсона. Его строительство началось 4 апреля 2012 года, спуск на воду должен состояться в 2016-м, а ввод в боевой состав флота намечен на 2018-й.

 

Все три корабля строятся на судоверфи компании "Дженерал дайнэмикс" -"Бат айрон уоркс" (г. Бат, штат Мэн). Некоторые их секции изготавливаются на судоверфи "Инголс Шипбилдинг" и доставляются на первую. "Рейтеон" -подрядчик на изготовление боевых информационно-управляющих систем.

 

В сентябре 2011 года компания "Дженерал дайнэмикс" выиграла контракт на строительство второго и третьего кораблей серии, а церемония закладки ЭМ УРО "Замволт" (DDG-1000) состоялась через два месяца - 17 ноября.

 

Первый корпус был спущен на воду для достройки 28 октября 2013 года, а ввод его в состав ВМС намечен на вторую половину 2014-го. После проведения испытаний в конце 2016 года корабль должен достичь уровня начальной оперативной готовности.

 

По замыслам американского военного руководства, ЭМ УРО типа "Замволт" будет задействован в составе АУГ, АДГ и КУГ. Он должен решать следующие основные задачи:

- борьба с НК и ПЛ противника;

- ПВО зональная;

- огневая поддержка частей МП и СВ на приморских направлениях;

- нанесение высокоточных ракетно-артиллерийских ударов по наземным объектам в глубине территории противника.

Кроме того, на кораблях данного типа предполагается отработать ряд передовых технологий, которые в перспективе будут применяться на НК нового поколения.

 

В проекте корабля применен ряд современных технологий, позволяющих снизить стоимость его жизненного цикла корабля. Одной из них является ГЭУ нового поколения - ОЭЭС с высокими КПД и надежностью, которая обеспечит снижение расходов топлива и, соответственно, эксплуатационных расходов на протяжении всего срока службы НК.

 

Помимо этого, ОЭЭС подразумевает сокращение количества первичных источников энергии (тепловых машин), что, в свою очередь, позволит уменьшить стоимость ГЭУ и численность обслуживающего персонала. Еще одно новшество - глубокая автоматизация процессов контроля и управления боевыми и общекорабельными системами (в том числе и ГЭУ), которая позволит сократить численность экипажа 300-350 человек, как на современных кораблях такого же класса, до 148, что, в свою очередь, даст возможность снизить стоимость жизненного цикла.

 

 

ЭМ УРО "Замволт" имеет ряд особенностей, связанных с использованием передовых технологий:

- форма корпуса нового типа с обратным развалом бортов и форштевня для снижения радиолокационной заметности и увеличения мореходных качеств (wave piercing tumblehome hull);

- надстройка, изготовленная из композиционных материалов, со встроенными в нее антенными устройствами (IDHA-Integrated Composite Deckhouse and Apertures);

- объединенная электроэнергетическая система (IPS - Integrated Propulsion System);

- общекорабельная вычислительная среда (TSCE - Total Ship Computing Environment);

- двухдиапазонная радиолокационная система (DBR - Dual-Band Radar);

- универсальная АУ General Dynamics Mk 46;

- АУ крупного калибра (AGS - Advanced Gun System);

- управляемый артиллерийский боеприпас большой дальности для стрельбы по береговым целям (LRLAP - Long Range Land Attack Projectile);

- автономная система пожаротушения (AFSS - Autonomic Fire Suppression System);

- интегрированная система ПЛО и ПМО (IUSW - Integrated Undersea Warfare);

- система размагничивания на высокотемпературных сверхпроводниках (HTSDGS - High-Temperature Superconducting Degaussing System).

Edited November 30, 2014 by Heli

[Heli]

Программа создания эсминцев УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США (часть 1)

 

Надстройка ЭМ УРО нового поколения типа «Замволт»: А — внутренняя компоновка и размерения надстройки: 1 - вертолетная площадка; 2 - настил, изготовленный по технологии VARTM; 3 - верхние четыре уровня надстройки вмещают радиолокационные системы и посты управления кораблем;4 м 5-корпус корабля и надстройка с обратным развалом (tumblehoте); 6 - ангар; Б - технология VARTM для изготовления палубного настила надстройки: 1 - материал сердцевины; 2 - вакуумная оболочка; 3 - заливочный трубопровод компаунда (смолы); 4 - стеклоткань; 5 - вакуумный трубопровод

 

Корпусные конструкции. При проектировании ЭМ УРО типа "Замволт" для снижения заметности в различных диапазонах длин волн был применен общий принцип построения оборудования верхней палубы и надстройки корабля, получивший название INTOP (integrated Topside).

 

Для уменьшения ЭПР эскадренного миноносца его корпусу придана особая форма - "пронизывающая волну", с завалом бортов выше ватерлинии приблизительно на 8°. Форштевень также имеет волнорежущую форму под углом около 45°. На корпус выше ватерлинии будет нанесено противорадиолокационное покрытие. Все палубные устройства и механизмы на эсминце максимально убраны в подпалубное пространство. В походном положении стволы орудий артиллерийских установок крупного и малого калибров закрываются заслонками. По предварительным оценкам в равных условиях ЭПР ЭМ УРО нового поколения типа "Замволт" в 50 раз меньше, чем у эсминцев типа "О. Бёрк" (ее часто сравнивают с ЭПР 14-м рыбацкой шхуны).

 

Корпус корабля состоит из пяти палуб средней высотой 3 м и трюма - 1,75 м. Вертолетная площадка длиной около 46 м расположена в корме на второй палубе, Корпус имеет бульбообразную носовую оконечность, что улучшает мореходные качества судна.

 

Пирамидальная гладкая, без выступающих частей и привычных мачтовых конструкций, надстройка расположена под углом 10-16° к вертикали. К кормовой ее части примыкает ангар, выполненный из композиционных материалов. Надстройка также сделана из этих материалов. С внешней стороны надстройка и ангар имеют противорадиолокационное покрытие - они облицованы прямоугольными панелями, изготовленными из специального радиопоглощающего материала. Как и в корпусе, отверстия в надстройке закрыты лацпорта-ми. Антенные устройства радиолокационных систем (активные ФАР) интегрированы в нее.

 

Палубы надстройки, также выполненные из композиционных материалов, представляют собой единое целое с бортами надстройки и ее переборками, что исключает необходимость использования специального крепежа. Надстройка и палубный настил изготовлены по технологии вакуумного литьевого прессования компаунда (VARTM - Vacuum Assisted Resin Transfer Molding), широко используемой не только в судостроении, но и в автомобиле- и авиастроении, а также в других областях.

 

Для обеспечения прочности конструкции слои ткани из углеродного волокна укладываются в форму и в середине армируются более жестким материалом, после чего осуществляется вакуумная заливка композитом. С внутренней стороны надстройка обшита листами из пробкового дерева для теплозвукоизоляции.

 

Надстройка, выполненная как монолитная структура, имеет следующие размеры: длина 48,8 м (с ангаром около 61 м), ширина 21,3 м, высота 21 м. Она состоит из шести уровней. В четырех верхних общей высотой 12,2 м расположены посты управления кораблем и радиолокационные системы. В средней части надстройки проходят газоход энергетической установки, а также системы его водяного и воздушного охлаждения.

Для снижения ИК-поля корабля применяется система подавления теплового поля (ISEE & HSS - Infrared Suppression Engine Exhaust and Heat Suppression System). Она обеспечивает орошение надстройки и корпуса забортной водой.

 

В сравнении с другими типами современных кораблей низкий уровень шумности этого эсминца достигнут за счет внедрения системы электродвижения и использования опыта атомного подводного кораблестроения по амортизации и звукоизоляции механизмов и агрегатов. Благодаря применению данных технологий разработчикам удалось выйти на максимальный (третьоктавный) уровень шумности, соответствующий таковому на первых ПЛА типа "Лос-Анджелес" постройки конца 1970-х годов, который составлял 65-72 дБ. Для сравнения - у ЭМ УРО типа "О. Бёрк" он менее 100 дБ. Кроме того, для эсминца были разработаны новые винты и рули.

 

Полное водоизмещение корабля 15 365 т, что в среднем на 55 % больше, чем у КР УРО типа "Тикондерога" (9 957 т), состоящих на вооружении ВМС США, и на 69-73 % превышает водоизмещение ЭМ УРО типа "Бёрк" подсерий 1, 2 и 2А(8 950-9 155 т).

 

Режим работы ОЭЭС ЭМ УРО типа «Замволт» на промежуточных нагрузках. В действие введены: 1 — два вспомогательных ГТГ; 2 - один главный и один вспомогательный ГТГ; 3~один главный и два вспомогательных ГТГ; 2 - два главных ГТГ; 5 - два главных и один вспомогательный ГТГ; 6 - два главных и два вспомогательных ГТГ

 

Корабельная энергетическая установка. ЭМ УРО "Замволт" - первый в ВМС США. где реализованы концепции "полного электродвижения" и "полностью электрического корабля", что уже частично воплощено на десантных кораблях и судах снабжения американских военно-морских сил.

 

Эсминцы нового поколения оснащены двухвальными всережимными ОЭЭС (IPS - Integrated Power System) с винтами фиксированного шага. Такая система использует общий первичный источник для выработки электроэнергии с целью обеспечения движения и электроснабжения всех корабельных систем (от оружия до вентиляции и кондиционирования воздуха).

 

Архитектура ОЭЭС предусматривает глубокую интеграцию составных частей корабельной энергетической установки -КЭУ (ГЭУ и ЭЭС) в единую систему с централизованным управлением и контролем. Реализация новых технологий и конструктивно-схемных решений позволит полностью исключить пневматические, паровые и гидравлические приводы главных и вспомогательных механизмов, систем КЭУ и заменить их электроприводами.

 

Электроэнергетическая система корабля должна вырабатывать электроэнергию и распределять ее как на корабельные системы и механизмы, так и на гребные электродвигатели.

 

Применением передовых технологий в сочетании с новой компоновочной схемой КЭУ - ОЭЭС достигается улучшение ТТХ и технико-экономических показателей не только энергоустановки, но и корабля в целом.

 

Основными преимуществами ОЭЭС в сравнении с всережимными и комбинированными КЭУ различного типа являются:

 

- Высокий КПД (КПД двигателя тем выше, чем ближе диапазон его нагрузок к номинальным. Архитектурное построение ОЭЭС обеспечивает ее функционирование по принципу электростанции, где выработка электроэнергии происходит с помощью генераторов, количество и номинальная мощность которых тщательно подобрана согласно общей нагрузке, необходимой для обеспечения движения, а также потребителей в соответствии с ходовыми режимами).

 

- Высокая гибкость компоновки (архитектурное построение ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт" обеспечивает большую гибкость в размещении агрегатов КЭУ, так как только ГЭД, расположенные в корме, соединены с гребными валами). Для боевых кораблей размещение оборудования влияет на уровень резервирования и, соответственно, на живучесть при боевых повреждениях. Расположение однотипного оборудования в различных отсеках позволяет функционировать системе при боевом повреждении одного из них).

 

- Низкий уровень шумности и вибрации (в ГЭУ с механической передачей энергии на винт для снижения шумности используется дополнительное оборудование, такое как специальные фундаменты и эластичные муфты. Электродвигатели изначально намного тише и могут жестко устанавливаться на фундаментной раме).

 

- Низкие массогабаритные характеристики - МГХ (хотя современные системы "электродвижения" имеют тенденцию занимать больший объем и иметь большую массу, чем механические, сокращение количества главных двигателей -четыре ГТУ на ЭМ УРО типа "Замволт" и семь на эсминце типа "О. Бёрк" при равной суммарной мощности, а также отсутствие ГРП и протяженных линий вала компенсируют данный недостаток. Этому способствует техническое решение объединения мощности ГЭУ и ЭЭСК, что позволяет в итоге снизить МГХ КЭУ). Более того, высокий КПД ОЭЭС позволяет уменьшить расход топлива, а следовательно, и объем его запасов на корабле при использовании тех же ходовых режимов.

 

- Высокий уровень резервирования (в ГЭУ с механической передачей энергии на винт неполадки главного двигателя или ГРП, как правило, приводят к полной остановке соответствующей линии вала. Большую часть времени ОЭЭС может обеспечивать характерные для данного класса кораблей ходовые режимы только с двумя введенными в действие вспомогательными ГТГ, а при выходе из строя одного из главных генераторов обеспечивать скорость хода свыше 27 уз. В ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт" применяется встроенное резервирование для поддержания хода корабля на приемлемом уровне при аварийном или боевом повреждении, что обеспечивается конструкцией усовершенствованных асинхронных ГЭД (AIM - Advanced Induction Motor), которые имеют группы обмоток, питающиеся от разных источников. Это позволяет одной быть изолированной в случае повреждения другой или источника питания, двигателю функционировать в аварийном режиме, хотя и при пониженных нагрузках. Кроме того, для использования на ЭМ УРО "Замволт" была выбрана тандемная компоновочная схема усовершенствованных асинхронных ГЭД, предусматривающая расположение двух электродвигателей равной мощности (в сумме составляющей 34,6 МВт на одном валу ротора, но с раздельным электропитанием).

 

- Высокая надежность (хотя силовая электроника достаточно сложна и имеет большое количество компонентов, что теоретически значительно снижает надежность системы, на практике демонстрируется феноменальная надежность (наработка на отказ более 100 000 ч).

 

- Высокий уровень автоматизации в сочетании с высокой надежностью электрической ГЭУ предполагает сокращение численности личного состава, занятого ее эксплуатацией. Это, очевидно, зависит от требований заказчиков и, следовательно, от выбранной системы управления и контроля установки. Например, как и многие современные корабли, ЭМ УРО типа "Замволт" спроектирован с машинными отделениями, доступ в которые осуществляется для проведения ремонтных регламентных работ и инспекций. Сокращение численности экипажа корабля, в свою очередь, повлечет за собой снижение расходов на его содержание и благодаря высвободившимся объемам увеличение полезной нагрузки. Компоновочная схема ОЭЭС позволяет уменьшить расход топлива за счет применения наиболее оптимальных режимов работы (в том числе подразумевается работа с одним введенным в действие генератором). При этих режимах исключается "горячий" резерв, который подразумевает постоянную работу резервного генератора на холостом ходу наравне с действующим генератором.

 

- Низкая стоимость жизненного цикла (несмотря на то что закупочная стоимость ОЭЭС может быть выше таковой для ГЭУ с механической передачей энергии на винт, меньшее количество главных двигателей, наличие винтов фиксированного шага и более низкая эксплуатационная стоимость как результат повышенной экономичности и невысоких расходов на техническое обслуживание позволят сократить стоимость жизненного цикла в сравнении с ГЭУ - с механической передачей энергии на винт).

 

- Высокий потенциал при модернизации (ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт" построена по принципу открытой архитектуры, что способствует использованию стандартных общих модулей, разрабатываемых и производимых независимо несколькими компаниями, в энергоустановках кораблей различных классов. Кроме того, подобный принцип построения КЭУ позволяет внедрять передовые технологии и конструктивно-схемные решения путем замены морально устаревших стандартных модулей на усовершенствованные с такими же входными и выходными параметрами, но с улучшенными характеристиками. Такой подход не требует серьезной модернизации всей установки, значительных финансовых вложений и трудозатрат).

 

В состав ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт" входит пять основных модулей:

- генераторов электроэнергии (PGM - Power Generation Modules), в качестве которых на ЭМ УРО типа "Замволт" используются ГТГ различной мощности;

- распределения электроэнергии (PDM - Power Distribution Modules) -это кабельные трассы, коммутационное оборудование, фильтры гармоник и др.;

- преобразователей электроэнергии (PCM - Power Conversion Modules) - различного рода преобразователи: переменного тока в постоянный (обратные преобразователи), постоянного в переменный, частотные преобразователи;

- гребных электродвигателей (РММ -Power Motor Modules); в настоящее время используются усовершенствованные асинхронные электродвигатели с обмотками из меди;

- постов дистанционного управления установкой (PCON - Power Control Modules).

 

В состав ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт" входят два модуля главных ГТГ мощностью по 36 МВт, вырабатывающих электрический ток напряжением 13,8 кВ. Приводом электрогенератора производства фирмы "Кёртис Врайт" служит ГТУ МТ-30 (Marine Trent-30), выпускаемая "Роллс-Ройс". Она включает также два вспомогательных модуля ГТУ RR-4500 с генераторами мощностью по 3,9 МВт (той же компании). Главные и вспомогательные ГТГ вырабатывают ток переменного тока напряжением 4160 В и частотой 60 Гц.

Edited November 30, 2014 by Heli

[Heli]

Программа создания эсминцев УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США (часть 1)

 

Схема распределения электроэнергии в ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт"

 

Кроме того, предусмотрены два модуля аварийных ДГ, которые автоматически вводятся в действие в нештатных ситуациях и вырабатывают переменный ток напряжением 450 В. Общая мощность ОЭЭС 80 МВт (118 000 л. с).

 

Ход кораблю обеспечивают два модуля всережимных асинхронных ГЭД переменного тока мощностью по 34,6 МВт производства компании "Конвертим" с передачей крутящего момента по коротким валам на гребные винты. Подобный тип электродвигателей использовался при создании ОЭЭС ЭМ УРО типа "Дэринг" ВМС Великобритании.

 

Однако требования мощности к ГЭУ британских эсминцев ниже - она составляет около 60 % мощности ГЭД американских типа "Замволт". Кроме них, в состав каждого модуля входит силовой преобразователь с широтно-импульсной модуляцией для регулировки частоты вращения ГЭД и линии вала. Какая-либо редукторная передача в системе движения отсутствует.

 

ОЭЭС обеспечивает скорость полного хода более эсминца 30 уз (необходимая для этого мощность составляет менее 75 МВт, а для обеспечения общекорабельных нужд - до 5 МВт).

 

Возможно, что на третьем ЭМ УРО типа "Замволт" будут установлены модули ГЭД с использованием эффекта высокотемпературной сверхпроводимости. Полномасштабный ВТСП ГЭД (изготовлен фирмой "Америкэн суперкондактор" при участии подразделения фирмы "Нортроп-Грумман" - "Электрик марине системз") проходит испытания. Он имеет следующие характеристики: мощность 36 МВт, рабочее напряжение 6,6 кВ, частота вращения 120 об/мин, крутящий момент 31 кН*м; рабочая температура обмоток ВТСП около 30 К; масса менее 75 т; КПД 98,6 % (потери на 57 % меньше, чем у традиционного ГЭД с обмотками из медной проволоки); объем 47 % от обычного ГЭД.

 

Основные преимущества ВТСП ГЭД по сравнению с обычным:

- в 3 раза больший крутящий момент при существенно меньших МГХ;

- высокий КПД во всем диапазоне мощностей - от минимальной до номинальной;

- высокая маневренность - готовность к изменению мощности в связи с постоянной температурой обмоток ротора (изменение мощности в таких условиях не вызывает термической усталости ротора);

- низкая виброактивность, обусловленная отсутствием высших гармоник в составе питающего тока (питание ГЭД может осуществляться либо от циклоконвертора с фильтром высших гармоник, либо от синхроконвертора) и снижением уровня структурного шума в связи с отсутствием "зубцового эффекта" в железе статора;

- низкие МГХ (вдвое меньшие линейные габариты и более чем в 2 раза меньшая масса ВТСП ГЭД по сравнению с обычным позволят сократить водоизмещение корабля примерно на 200 т или увеличить его полезную нагрузку, а высвободившийся объем использовать для других целей).

 

Электроэнергетическая система ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт" включает системы высокого и низкого напряжения. В состав первой входят два главных модуля и два вспомогательных генератора, а также четыре ГРЩ. ЭЭС низкого напряжения включает два модуля аварийных дизель-генераторов, интегрированную систему бесперебойного электроснабжения (IFTPS - Integrated Fight Through Power System) и электрораспределительную систему корабля (SSDS - Ship Service Distribution System).

 

В составе интегрированной системы бесперебойного электроснабжения имеются четыре типа модулей преобразователей электроэнергии - РСМ-1, -2, -2А и -4, которые преобразуют электроэнергию, поступающую от ГТГ, в электроэнергию с различными параметрами, необходимую конкретным потребителям. Электрораспределительная система корабля включает: модули автоматов аварийных переключений, источники бесперебойного электропитания (обеспечивают автономное питание потребителей в течение 10 мин) и модули распределительных щитов.

 

В частности, модули типа РСМ-4 мощностью 5 МВт каждый используются для преобразования переменного тока в постоянный, который подается на автономные общекорабельные шины правого и левого борта. Модули типа РСМ-1 по 3 МВт с защитой от перегрузки по току применяются для обособленного питания постоянным током всех потребителей конкретной зоны корабля. Модули типа РСМ-2 по 3 МВт служат для преобразования постоянного тока, получаемого от модуля типа РСМ-1, в переменный ток высокого качества, что соответствует требованиям военного стандарта Mil-STD-1399, Туре 1. Они предназначены для питания потребителей переменного тока той же зоны, которая получает его от конкретного модуля типа РСМ-1.

 

Использование управляемых диодных вентилей позволяет осуществлять питание модуля типа РСМ-2 постоянным током от зонального модуля типа PCM-1 либо от шины правого или левого борта. Различные способы питания обеспечивают возможность мгновенной "переброски" потребляемой мощности с одного источника на другой в случае получения кораблем боевого повреждения.

 

Серийные модули РСМ для ОЭЭУ перспективных кораблей поставляет компания "СатКом текнолоджи", специализирующаяся на выпуске электронных инвертеров мощностью от 5 кВт до 5 МВт и распределительных щитов, а также микросхем промышленного, медицинского, военного и авиакосмического назначения.

 

По сути, модули постов дистанционного управления на эсминце УРО типа "Замволт" отсутствуют. Система управления ОЭЭС интегрирована в информационно-управляющую систему корабля, посредством которой операторами из главного командного пункта осуществляется автоматизированный контроль и управление всеми его системами.

 

(Продолжение следует)

Капитан 1 ранга В. Спирин,

капитан 2 ранга Д. Василевский,

капитан 3 ранга Ю. Соловьёв,

капитан-лейтенант А. Строгов

 

Зарубежное военное обозрение. 2014, №7, С. 81-92

 

http://pentagonus.ru/publ/programma_sozdanija_ehsmincev_uro_novogo_pokolenija_tipa_zamvolt_dlja_vms_ssha_2014/27-1-0-2555

Edited November 30, 2014 by Heli

[Heli]

 

 

DDG1000 Overview: Mission System Technologies

https://www.navalengineers.org/ProceedingsDocs/ASNEDay2014/Day2/Smith_CS3.pdf

[Heli]

Программа создания эсминцев УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США ч2

 

Первая часть статьи была посвящена истории создания американского ЭМ УРО нового поколения типа "Замволт" (DDG-1000), особенностям его корпусной конструкции, корабельной энергетической установки. Во второй части рассказывается об общекорабельной вычислительной среде (единой информационно-управляющей системе), радиолокационной системе DBR, а также об универсальной установке вертикального пуска PVLS.

 

Общекорабельная вычислительная среда (единая информационно-управляющая система).

 

При разработке ЭМ УРО типа "Замволт" особое внимание было уделено повышению уровня автоматизации и созданию общекорабельной иерархической информационно-управляющей инфраструктуры, построенной на принципах распределенных компьютерных сетей (с центральным компьютером - серверами, расположенными в специальных контейнерах, управляющим распределением ресурсов и централизованным доступом к данным, использованием общих протоколов обмена данными), с применением волоконно-оптических линий связи (единая шина данных).

 

Такая система предусматривает согласованное функционирование автоматизированных систем освещения воздушной, надводной и подводной обстановки, боевого управления, связи, радиоэлектронной разведки и борьбы, контроля состояния систем и механизмов, а также управления кораблем и его техническими средствами.

 

Единая информационно-управляющая система (ИУС) является первым крупномасштабным проектом электронной системы с открытой архитектурой, реализованным на надводном корабле ВМС США.

 

Внедрение данной системы позволит значительно увеличить уровень автоматизации, в результате чего на 70 % снизятся рабочие нагрузки на экипаж, а его численность сократится до 148 человек, включая персонал авиагруппы (АГ), которая по сравнению с АГ эсминца УРО типа "О. Бёрк" подсерии 2А увеличится с 22 до 28 человек.

 

По предварительным оценкам (в ценах 2004 года), годовое содержание экипажа ЭМ УРО типа "Замволт" обойдется почти в 6 млн долларов, а эсминца типа "О. Бёрк" подсерии 2А (300 человек) - не менее чем в 17 млн. Таким образом, за счет повышения уровня автоматизации и, как следствие, сокращения численности экипажа (более чем на 50 %) средняя экономия денежных средств на один корабль в год, по расчетам американских специалистов, составит около 11 млн долларов, а за 35 лет эксплуатации - до 385 млн.

 

В единой информационно-управляющей системе ЭМ УРО типа "Замволт" применяется обычная коммерческая электроника. В основном это малогабаритные ячеечные серверы производства компании "Ай Би Эм", которые используют операционную систему "Ред Хэт Линукс" (Red Hat Linux) фирмы "Линукс Вокс". Они заключены в защищенные от ударов и вибрации модули аппаратного обеспечения (контейнеры-серверные), разработанные компанией "Рейтеон". Перед установкой на корабль они полностью комплектуются и тестируются на заводе.

 

Местоположение модулей аппаратного обеспечения на борту ЭМ УРО типа "Замволт"

 

Внешний вид малого модуля аппаратного обеспечения: 1 - вентиляторный доводчик (для местной рециркуляции и подачи смеси внутреннего и наружного воздуха); 2 - система кондиционирования воздуха; 3 - корпус контейнера с встроенными фильтрами электромагнитного излучения; 4 - панели ввода/вывода данных; 5 - панели подвода электропитания

 

В единую ИУС корабля входят 16 модулей аппаратного обеспечения (ЕМЕ - Electronic Modular Enclosure) четырех типов в зависимости от МГХ. Они состоят из набора ячеечных серверов РРС7А и PPC7D с единым программным обеспечением и стандартным "коммерческим интерфейсом". Общее количество серверных стоек 236, а процессорных устройств - 327. Система в целом включает до 1890 сетевых устройств.

 

Модули аппаратного обеспечения, разработанные специально для установки на ЭМ типа "Замволт", являются по существу контейнерами четырех типов различного габарита, в которых размещаются стойки с ячеечными серверами. Это мини-контейнеры размером 5,50х2,13х2,27 м, малые - 7,62х3,6х2,27 м, средние - 9,14х3,6х2,27 м и большие -10,67х3,6х2,27 м.

 

Внутренняя и внешняя компоновка малого модуля аппаратного обеспечения: 1 - стандартная стойка радиоэлектроники (ячеечный сервер); 2 - панели ввода/вывода данных; 3 - система кондиционирования воздуха; 4 - вентиляторный доводчик (для местной рециркуляции и подачи смеси внутреннего и наружного воздуха); 5 - распределительный щит системы электропитания; 6 - съемная панель для монтажа; 7 - кабельный канал; 8 - дверь с кодовым замком; 9 - противоударные монтажные опоры

 

Модули имеют автономное кондиционирование и системы водяного охлаждения электроники, защиту от перегрузки по электропитанию, отстройку от вибрации как каждой серверной стойки, так и всего контейнера, а за счет специальных панелей корпуса контейнера с встроенными фильтрами защиту от внешнего электромагнитного излучения и электромагнитных импульсов корабельных РЛС, а также других излучателей, создающих помехи работе радиоэлектронного оборудования, размещенного в модуле.

 

Кроме того, панели корпуса обеспечивают тепло- и звукоизоляцию внутреннего пространства модуля аппаратного обеспечения, а система кондиционирования модуля - комфортные температуру и влажность для работы электронного оборудования. Кодовые замки входных дверей предотвращают несанкционированный доступ к аппаратуре, расположенной в контейнере.

 

Наличие защитных контейнеров позволяет использовать на кораблях коммерческую электронику и коммерческие стандарты вместо дорогостоящей электроники, разрабатываемой ранее специально под военные нужды индивидуально для каждого корабля. Например, на линейных кораблях типа "Айова" при стрельбе АУ главного калибра приходилось выключать все небоевые электронные системы во избежание поломки их аппаратного обеспечения. Отдельные боевые электронные системы имели защиту от ударов и вибрации, что увеличивало их МГХ, закупочную стоимость, трудоемкость обслуживания и, соответственно, его стоимость. Открытая архитектура построения модулей и использование коммерческих стандартов позволяют при необходимости реконфигурировать контейнеры под определенные требования (применять их на других НК и ГШ), что снижает закупочную стоимость и затраты на модернизацию, а также упрощает тестирование систем.

 

Всего на ЭМ 16 модулей электроники различного размера, которые отдельно либо по нескольку единиц размещаются в специальных отсеках, распределенных по кораблю в целях повышения живучести системы. Четыре больших модуля расположены в корпусе эсминца вблизи антенных систем радиоэлектронного вооружения, один средний и два мини-модуля - в надстройке. Девять остальных (малых) модулей распределены в корпусе по четырем противопожарным зонам.

Единая ИУС эсминца УРО типа "Зам-волт" распределена на зоны.

 

Волоконно-оптической и проводной линиями связи посредством интернет-протоколов TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol) объединены все корабельные системы. Внутрикорабельная связь осуществляется с помощью IP-телефонии за исключением аварийной системы связи, использующей обычные телефонные аппараты. Для упрощения обслуживания корабельных систем и решения ряда других задач предусмотрены дополнительные беспроводные точки доступа к общекорабельной компьютерной сети.

Edited November 30, 2014 by Heli

[Heli]

Программа создания эсминцев УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США ч2

 

1 фото Автоматизированный главный командный пункт ЭМУРО типа "Замволт"

2 фото рабочего терминала OJ-827 в Surface Navy Innovation Center, Hi-res http://www.lockheedmartin.com/content/dam/lockheed/data/ms2/photo/Aegis/SNIC.jpg

 

В состав единой информационно-управляющей системы входят два пункта управления - главный (SMC - Ship Mission Center) и запасной (SSMC -Secondary Ship Mission Center). Ha корабле отсутствуют отдельные радиорубка, пост энергетики и живучести, посты управления и т. п. Все они сведены в автоматизированный главный командный пункт (ГКП). Корабельные системы (боевые и обеспечивающие) в штатном режиме управляются из ГКП, который расположен в носовой части надстройки. На случай возникновения нештатной ситуации в кормовой части корабля предусмотрен запасной командный пункт. На передней переборке ГКП расположены три широкоэкранных монитора, на которых отображается тактическая обстановка (надводная и воздушная) на морском театре и прилегающем сухопутном ТВД, необходимая для командира корабля.

 

В состав обоих командных пунктов входят 43 автоматизированных рабочих места операторов, каждое из которых представляет собой специально разработанную стандартную систему OJ-827, используемую на всех современных НК ВМС США, строящихся и модернизируемых. Эта система, пришедшая на смену устаревшей консоли Q70, названа общей системой отображения данных CDS (Common Display System).

 

Консоль CDS состоит из двух частей, в каждой из которых используется коммерческое оборудование, адаптированное для военных нужд посредством различных монтажных узлов, снижающих воздействие вибрации и ударных нагрузок (крепление интерфейсных устройств на модуле рабочего стола оператора, специальный модуль системного блока и т, п.). Первая часть - модуль рабочего стола оператора, включающий три широкоэкранных ЖК-монитора, индикаторные панели с сенсорным управлением, джойстик, шаровой манипулятор, клавиатуру и панели связи. Вторая часть - это модуль усиленного от ударных нагрузок системного блока с управляющим компьютером на базе четырехъядерного процессора "Интел", размещенный под рабочим столом оператора. Он состоит из графического процессора, обеспечивающего параллельную визуализацию графического изображения информации, поступающей от различных систем корабля, и из процессорных элементов.

 

Среди многочисленных направлений совершенствования средств отображения и регистрации данных приоритетными являются:

- переход на плазменные цветные дисплеи с сенсорным управлением (тактильные) с высоким разрешением и возможностью многооконного (одновременно до 16 всплывающих окон) представления информации, что позволяет упростить процессы отображения и анализа сложной тактической обстановки, а также распознавания и сопровождения групповых целей на фоне локальных помех;

- расширение функционально-логических возможностей средств отображения, в том числе по компиляции и корреляции данных в разных форматах и от различных источников, с целью повышения адаптивности формирования обобщенной картины тактической обстановки в масштабе времени, близком к реальному.

 

Радиолокационная система DBR (Dual Band Radar).

 

Расположение радиолокационной системы DBR на надстройке ЭМ УРО тина "Замволт". Расположение АФАР многофункциональной РЛС AN/SPY-3 показано синим квадратом, а АФАР РЛС обнаружения воздушных целей AN/SPY-4 - красным

 

В августе 2004 года на совместном совещании командования ВМС США, представителей научно-исследовательского отдела Пентагона и ведущих судостроительных фирм, участвующих в этой программе, было принято решение о создании для эсминцев нового поколения, разрабатываемого в рамках программы DD(X), двухдиапазонной РЛС вместо двух однодиапазонных, как планировалось ранее. В этих целях с фирмой "Рейтеон" - головным подрядчиком - был заключен контракт на разработку РЛС с АФАР, обеспечивающей при работе в диапазоне частот 2-4 ГГц решение задач обнаружения надводных и воздушных целей (ВЦ) на дальности до 460 км, а в диапазоне 8-12 ГГц - малоразмерных низколетящих воздушных и скоростных надводных целей, береговых ракетных и артиллерийских батарей, а также выдачу целеуказаний и наведение корабельных ЗУР.

 

Технический проект двухдиапазонной радиолокационной системы DBR был утвержден в ноябре 2009 года, а в 2012-м завершились ее испытания. Такая РЛС будет использоваться также и на АВМА нового поколения типа "Форд" (CVN-78 ). Пока не началось строительство второго корпуса АВМА нового поколения - "Джон Кеннеди" (CVN-79), сокращение серии эсминцев УРО типа "Замволт" вызвало четырехлетний перерыв в производстве станций.

 

 

В состав радиолокационной системы DBR входят многофункциональная РЛС AN/SPY-3 (MFR - Multifunction Radar) 3-см диапазона длин волн (Х-диапазона, 8-12 ГГц) производства компании "Рейтеон" и РЛС обнаружения ВЦ AN/SPY-4 (VSR - Volume Search Radar) 10-см диапазона (S-диапазона, 2-4 ГГц, разработанная "Локхид-Мартин".

 

Антенная система каждой РЛС на ЭМ УРО типа "Замволт" включает три активные фазированные антенные решетки - АФАР (по две в передней части надстройки и по одной в задней).

 

Фазированная антенная решетка (2,72х2,08 м) AN/SPY-3 состоит из 5000 излучателей, возбуждаемых 625 восьмиканальными приемопередающими модулями. На эту АФАР возлагаются задачи управления оружием (радиокомандное наведение и подсвет целей), поиска, обнаружения и сопровождения низколетящих и надводных целей, в том числе малоразмерных на уровне горизонта (перископы ГШ, ПКР, БЛА), навигационного обеспечения и управления полетами авиации.

 

Станция будет способна решать задачу засечки позиций береговой артиллерии. Соответствующий режим работы аналогичен реализованному в станции артиллерийской разведки AN/TPQ-37. На авианесущих кораблях возможно решение дополнительной задачи - обеспечение полетов.

 

В АФАР AN/SPY-4 (4,06х3,86 м) используются 2 688 приемопередающих модулей, каждый из которых возбуждает один излучающий элемент. С целью уменьшения ЭПР антенны выбрана прямоугольная форма решетки, где активные элементы расположены в средней части овальной формы, а угловые участки заполнены элементами, нагруженными на согласованные нагрузки. Станция должна контролировать воздушное пространство на значительной дальности, обнаруживать и сопровождать ВЦ и ПКР на больших высотах, а также наводить ЗУР.

 

За управление работой РЛС SPY-3 и SPY-4 и вторичную обработку информации отвечает единая система, которая входит в единую информационно-управляющую систему корабля (TSCE).

 

В июне 2010 года было объявлено о реструктуризации программы, согласно которой, в целях экономии 300 млн долларов при строительстве трех кораблей, на ЭМ УРО типа "Замволт" будет установлена только модернизированная многофункциональная РЛС AN/SPY-3. Для AN/ SPY-4 предусматривается лишь зарезервировать место в связи с возможным ее размещением на эсминцах этого типа в перспективе.

 

Компоновка ракетного и артиллерийского вооружения на ЭМ УРО типа "Замволт" (редактору следовало бы написать что магазин второго орудия условно показан ниже чем у первого!)

 

Универсальная установка вертикального пуска (УВП) PVLS. В настоящее время в ВМС США все эсминцы типа "О. Бёрк" вооружены универсальной УВП Мк 41, которая на сегодняшний день считается одной из самых совершенных пусковых систем в мире. Она обеспечивает погрузку, хранение, предстартовую подготовку и пуск КР "Томахок", ПКР "Гарпун", ПЛУР "Асрок", а также ЗУР "Стандарт" и "Си Спарроу" различных модификаций.

 

Несмотря на все достоинства, удобство использования и универсальность УВП Мк 41, при разработке кораблей этого типа возникла необходимость создания принципиально новой системы пуска. В частности, на базе данной установки для эсминцев УРО нового поколения типа "Замволт" разработана универсальная установка вертикального пуска Мк 57. В ходе ее создания широко использовались принципы открытой архитектуры построения.

 

 

Как видно из таблицы 2, увеличение внутреннего объема ячейки модуля УВП Мк 57 позволит при разработке перспективных образцов морского оружия не ограничиваться стандартными размерами поперечного сечения и высотой ячейки универсальной УВП Мк 41.

 

Использование специальных электронных блоков в пусковом контейнере (CEU - Canister Electronic Unit) обеспечило реализацию принципа "любая ячейка - любая ракета". Иными словами, разработчикам ставилась задача по адаптации модулей новой УВП для любых систем морского оружия, как состоящих на вооружении ВМС США, так и разрабатываемых. Открытая архитектура даст возможность существенно снизить стоимость интеграции систем управления и программного обеспечения нового оружия в УВП.

 

Контракт на разработку УВП Мк 57 был заключен с компанией "Рейтеон" в 2002 году. Особо отмечается инновационное решение по переферийному расположению УВП (PVLS - Peripheral Vertical Launch System). Блоки установки размещены "периферийно" (вдоль бортов) -12 в носовой части корабля (перед надстройкой, по шесть по правому и левому борту) и восемь в кормовой (за надстройкой, дальше ангара, по четыре блока справа и слева от вертолетной площадки).

 

Подобное конструкционно-схемное решение позволило скомпоновать носовую оконечность таким образом; чтобы высвободить пространство внутри корпуса для размещения двух башен АУ с элеваторами и погребами боезапаса последовательно друг за другом по диаметральной плоскости. Кроме того, примененная компоновочная схема снижает вероятность детонации и, следовательно, потери всего боекомплекта батареи ракет при подрыве одного из четырех ракетных погребов. Это также повышает живучесть ЭМ за счет уменьшения мощности взрыва при попадании средств поражения в отдельные батареи.

 

Коффердамы подпалубного пространства, в которых размещены УВП, усилены броневыми плитами. Такая конструкция, по мнению разработчиков, должна предотвратить распространение взрывной волны в направлении внутреннего пространства корпуса корабля при попадании ПКР или снарядов противника в УВП.

 

Для испытаний новой УВП были изготовлены полномасштабный модуль массой 162 т и несущая конструкция, имитирующая часть обшивки и внутреннего объема корпуса корабля. В ходе них оценивалась живучесть установки при взрыве боезапаса и давались рекомендации по оптимизации конструкции УВП и корпуса. Испытания системы показали, что при внутреннем взрыве боезапаса основная часть образуемой при этом энергии направляется в сторону от корпуса, что позволяет минимизировать повреждения оборудования, расположенного во внутренних отсеках корабля, смежных с поврежденным коффердамом.

 

Кроме того, намечается усовершенствовать систему отвода выхлопных газов ракетного двигателя, а также полностью отказаться от дорогостоящей и достаточно сложной в эксплуатации системы орошения/затопления в модуле УВП.

 

(Окончание следует)

 

Капитан 1 ранга В. Спириц,

капитан 2 ранга Д. Василевский,

капитан Е. Леонов,

капитан-лейтенант А. Строгов

 

http://pentagonus.ru/publ/programma_sozdanija_ehsmincev_uro_novogo_pokolenija_tipa_zamvolt_dlja_vms_ssha_ch2_2014/27-1-0-2568

Edited November 30, 2014 by Heli

[Heli]

Программа создания ЭМ УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США ч3

 

Артиллерийская установка AGS: ее сборка в цеху (слева) и на эсминце

 

Во второй части статьи* рассказывалось об общекорабельной вычислительной среде (единой информационно-управляющей системе), радиолокационной системе DBR, а также об универсальной установке вертикального пуска PVLS. В заключительной части речь идет об артиллерийской установке крупного калибра AGS, управляемом артиллерийском боеприпасе большой дальности для стрельбы по берегу, автономной системе пожаротушения, интегрированной системе ПЛО и ПМО IUSW, а также о системе размагничивания на высокотемпературных сверхпроводниках.

 

Схема размещения узлов артиллерийской установки AGS

Артиллерийская установка крупного калибра AGS.

 

Новые способы ведения боевых действий морской пехоты США при проведении экспедиционных операций, предусматривающие высадку десанта с загоризонтных дальностей с помощью морских и авиационных десантно-высадочных средств (ДВС), обусловили необходимость в поражении целей, расположенных не только непосредственно в прибрежной полосе, но и на значительном удалении от береговой черты как во время захвата десантом плацдарма высадки, так и в ходе дальнейших операций МП в прибрежной зоне.

 

В соответствии с этими принципами корабельная артиллерия должна обеспечивать подавление и уничтожение стационарных и мобильных наземных целей в районе десантирования на 180 км по фронту и до 70 км в глубину, ведя огонь из района нахождения десантного соединения во время развертывания ДВС, удаленного от берега на расстояние не ближе 40 км. Эти требования в совокупности приводят к необходимости иметь корабельную артиллерию с дальностью стрельбы по наземным целям не менее 110 км, то есть почти в 5 раз больше, чем у состоящих на вооружении АУ главного калибра ЭМ и КР американского флота. В перспективе дальность стрельбы корабельных арткомплексов по наземным целям планируется довести до 185 км и более.

 

С целью увеличения дальности стрельбы корабельных арткомплексов и повышения уровня их унификации с арткомплексами сухопутных войск в США ведутся НИОКР по созданию 155-мм арткомплекса главного калибра. В отличие от европейских государств, которые, прежде всего по финансовым причинам, проводят данные исследования в направлении адаптации артиллерийской части башен самоходных гаубиц или их целиком для установки на корабли ВМС, в Соединенных Штатах приступили к полномасштабным разработкам АУ крупного калибра. В настоящее время фирмой "Юнайтед дефенс" создан артиллерийский комплекс (AGS - Advanced Gun System).

 

Комплекс состоит из облегченной автоматической башенной артиллерийской установки с малой ЭПР, автоматизированного погреба и семейства боеприпасов для стрельбы по наземным и морским целям. Дульная энергия пушки с длиной ствола 62 клб оценивается в 35-36 МДж. Проектная скорострельность АК 12 выстр./мин. В отличие от большинства современных арткомплексов AGS полностью электрифицирован и, соответственно, не имеет гидравлики.

 

Устройство автоматизированного погреба

 

Автоматизированный погреб артустановки AGS оборудован роботизированными устройствами, осуществляющими прием боеприпасов и их размещение на соответствующих стеллажах, подачу нужных выстрелов в механизмы заряжания пушки и их прием при разряжании орудия. Идентификация типа и вида боеприпаса проводится путем считывания информации с голографических или штриховых кодов, нанесенных на поверхности пеналов (в каждом находится по восемь снарядов и метательных зарядов), датчиками роботизированных механизмов погрузки боеприпасов и перемещения их внутри погреба.

 

Все эти операции, а также контроль и управление боевой работой артиллерийского комплекса будут осуществляться из ГКП корабля посредством единой информационно-управляющей системы (ИУС) с разветвленной сетью линий связи, электронных, оптических и других датчиков.

 

Автоматизированный погреб артустановки AGS рассчитан на 752 выстрела. Однако в процессе проектирования ЭМ УРО типа "Замволт" емкость боезапаса была уменьшена. В настоящее время проектом предусмотрена установка двух артиллерийских комплексов с погребами на 304 выстрела каждый. Кроме того, на корабле планируется размещение дополнительного общего погреба на 320 выстрелов.

 

Пенал для хранения боеприпасов

 

По эффективности данная система эквивалентна 12 155-мм гаубицам, ее площадь обстрела втрое больше, чем у 127-мм артустановки Мк 45 мод. 2, которая состоит на вооружении ЭМ УРО типа "Бёрк".

 

АУ нового поколения AGS может выстреливать специально разработанный для нее снаряд (LRLAP - Long Range Land Attack Projectile) на дистанцию от 20 до 83 морских миль. Один ЭМ УРО типа "Замволт" способен нести до 928 таких снарядов (304 на каждую АУ плюс 320 в общем погребе).

 

Размещение подсистем 155-мм активно-реактивного снаряда LRLAP артиллерийской установки AGS эсминца УРО типа "Замволт"

 

Управляемый артиллерийский боеприпас большой дальности для стрельбы по наземным целям. В настоящее время для АУ AGS разрабатывается два типа боеприпасов:

- 155-мм активно-реактивный снаряд (АРС) LRLAP (Long Range Land Attack Projectile), предназначенный для стрельбы по наземным целям. Предполагаемая дальность стрельбы данным АРС 180 км.

- 155-мм управляемый артиллерийский снаряд (УАС) ASuWP (Anti-Surface Warfare Projectile) для стрельбы по надводным целям. Дальность стрельбы УАС оценочно составляет 55 км. Конструктивно он будет отличаться от АРС LRLAP отсутствием ракетного двигателя.

 

Автономная система пожаротушения (АСП).

 

Действие автономной системы пожаротушения ЭМ УРО типа "Замволт" и внешний вид телеуправляемого пожарного ствола

 

Специально для ЭМ УРО типа "Замволт" фирмой "Фэйрмаун ауто-мэйшн" разработана автономная система пожаротушения, в которой используется ряд передовых технологий, позволяющих полностью автоматизировать мероприятия по предупреждению и борьбе с пожаром на корабле, а также действовать системе в автономном режиме без непосредственного участия пожарных дозоров и пожарных расчетов. Применение этой системы резко сокращает численность экипажа ЭМ УРО типа "Замволт" и повышает живучесть корабля посредством сокращения времени от возникновения пожара до принятия мер по его тушению.

 

К числу технологий, ранее не используемых на кораблях ВМС США, относятся интеллектуальные клапаны, датчики, телеуправляемые пожарные стволы, гибкие пожарные рукава и др. Архитектура АСП эсминца УРО типа "Замволт" с целью увеличения ее живучести построена по принципу распределенных систем и разделена на четыре противопожарные зоны.

 

В сентябре 2003 года был представлен эскизный проект автономной системы пожаротушения, а в январе 2004-го проведены ее испытания на выведенном из боевого состава ВМС США ЭМ "Петерсон" (DD-969) (типа "Спрюенс"), получившем боевые повреждения в результате воздействия различных систем оружия. С января по апрель 2005 года новая система пожаротушения прошла проверку в различных условиях окружающей среды на списанном из боевого состава ВМС США ДТД "Шэдвэлл" (LST-15) (типа "Касса Гранде").

 

В состав АСП ЭМ УРО типа "Замволт" входят непосредственно средства тушения (трубопроводы, арматура, пожарные насосы и т. п.) и АСУ, включая аварийное управление, в случае выхода из строя последней. АСУ интегрирована в единую информационно-управляющую систему корабля и делится на два уровня управления: уровень управления исполнительными механизмами (DLCS Device Level Control System) и уровень управления системой пожаротушения в целом (HLCS - High Level Control System).

 

Подсистема DLCS предназначена для подавления возгорания после его обнаружения, автоматического изменения конфигурации магистралей системы в случае обнаружения поврежденных участков, а также для контроля состояния системы пожаротушения.

 

В состав HLCS входят: три стандартных автоматизированных рабочих места (АРМ) операторов OJ-827; усовершенствованные объемные датчики; цифровые видеокамеры и стойки серверов, размещенных в модулях аппаратного обеспечения. На этом уровне управления осуществляется сбор и обработка данных от DLCS и вывод информации на мониторы АРМ оператора. Управляет системой программный модуль высокого уровня (HLSM - High-Level Software Module), установленный на трех системных блоках, входящих в состав стандартных АРМ операторов OJ-827.

 

В штатной ситуации автономная система пожаротушения в автоматическом режиме посредством датчиков, размещенных по всему кораблю, осуществляет мониторинг противопожарного состояния эсминца. Кроме того, проводится автоматическое тестирование исправности самой системы.

 

При возникновении пожара в отсеке АСП информирует дежурных операторов о возникновении нештатной ситуации, автоматически перенастраивается, оценивая ситуацию и сложность пожара, вводя в действие необходимые зоны и участки системы не только для тушения возгорания в аварийном отсеке, но и для локализации его путем охлаждения соответствующих палуб и переборок в смежных с аварийным отсеках.

 

Параллельно с этими мероприятиями по информации, полученной от различного типа датчиков (объемных, оптических, акустических, тепловых и др.), проводится автоматическое отключение механизмов в аварийном отсеке с помощью интеллектуальных клапанов. Тушение возгорания оборудования или отдельных труднодоступных участков возможно при помощи дистанционно управляемых пожарных стволов по информации, получаемой с видеокамеры, установленной непосредственно на пожарном стволе.

 

Интегрированная система ПЛО и ПМО IUSW.

 

На строящемся ЭМ УРО "Замволт" (DDG-1000) устанавливается гидроакустическая система освещения подводной обстановки AN/SQQ-90, включающая в свой состав три ГАС: две корпусные (среднечастотная AN/SQS-60 и высокочастотная AN/SQS-61) с квазиконформными решетками, а также одну многофункциональную буксируемую активно-пассивную AN/SQR-20 (диаметром 7,5 см и длиной 50 м, частотный диапазон 0,1-2,5 кГц). Длина квазиконформной бортовой антенны 10-15 м, высота 10 м, частотный диапазон 0,5-2,5 кГц. Дальность обнаружения подводных лодок до 100 км, а торпед - 1,5-2,5 км.

 

Система освещения подводной обстановки AN/SQQ-90, как и все радиоэлектронные системы, интегрирована в единую ИУС корабля. Автоматизированные рабочие места операторов стандартные, как и для всего корабля. Электроника также стандартна - представляет собой стойки с ячеечными серверами, установленными в модули аппаратного обеспечения.

 

Система размагничивания на высокотемпературных сверхпроводниках.

 

На ЭМ УРО типа "Замволт" установлена система размагничивания, основанная на эффекте высокотемпературной сверхпроводимости (HTSDGS - High-Temperature Superconducting Degaussing System). В ней применена сверхпроводящая кабель-шина фирмы "Америкэн суперкондактор", способная проводить электрический ток в 150-200 раз большей силы, чем медный кабель аналогичного сечения. В качестве рабочего тела криостата выбран газообразный гелий. Предпочтение отдано гелию в связи с его взрывобезопасностью и возможностью обеспечить высокую плотность рабочего тока за счет глубокого охлаждения кабеля.

 

Основное оборудование системы:

 

- криогенная установка, в состав которой входит: гелиевый компрессор (1,1 х 0,8 х 1,1 м, масса 220 кг) мощностью 7,5 кВт, питающийся от трехфазной сети переменного тока 230/460 В, 60 Гц; криогенный охладитель, питающийся от двухфазной сети переменного тока ПО В, 60 Гц; вентилятор; теплообменник и трубопроводы;

- соединительный блок (диаметр х длина - 0,75 х 0,3 м, масса 120 кг), предназначенный для подсоединения сверхпроводящих кабелей, кабелей электропитания, системы измерения, криогенной системы и системы вакуумирования;

- кабель-криостат наружным диаметром 48 мм с 20 сверхпроводящими кабелями внутри, способный обеспечивать магнитное поле с магнитодвижущей силой 1500-5000 А х В (ампер-витков) при рабочем напряжении менее 0,5 В. Длина кабеля от 20 до 200 м в зависимости от водоизмещения корабля, минимальный радиус изгиба 0,7 м, погонная масса 4,0 кг/м.

 

В состав корабельной системы размагничивания HTSDGS входит от 20 до 40 криогенных гелиевых компрессоров в зависимости от водоизмещения корабля (с целью снижения стоимости системы используются промышленные компрессоры мощностью по 100 кВт). Гелиевые компрессоры работают при температуре 30-60 К (от - 243,16 до - 213,16 °С). Каждый из них подключен к единому для всей криогенной системы соединительному блоку. Температура внутри кабель-криостата не выше 50 К (- 268 °С), давление около 7 кг/см2. При неработающей "теплой" (комнатная температура) системе оно может достигать 21 кг/см2. Рабочий ток от 100 до 200 А.

 

У криогенной корабельной системы размагничивания по сравнению с традиционной на 50-90 % меньшая масса и более низкая (на 60 %) стоимость монтажа. Протяженность кабелей системы сокращается на 90 %

 

 

Таким образом, создание ЭМ УРО типа "Замволт" показывает, что ВПР даже самых развитых в экономическом и технологическом отношении стран при реализации военно-технической политики вынуждено принимать во внимание не технологический уровень перспективных образцов, что напрямую влияет на их боевые возможности и чем достигается превосходство над противником, а стоимость их постройки и эксплуатации. В связи с этим наиболее актуальным остается критерий "стоимость/эффективность". Поэтому решающим моментом в определении судьбы серии из первоначально запланированных 32 кораблей данного типа стало почти шестикратное увеличение стоимости серийного образца. В результате будет построено всего три таких корабля. Их намечается использовать для испытаний новейших технологий в реальных условиях эксплуатации. Большинство этих технологий, прошедших "проверку на состоятельность", пополнят научно-технический задел в области создания морских систем ВВТ. Те из них, кто будут в полной мере отвечать критерию "стоимость/эффективность", намечается использовать на кораблях нового поколения, находящихся в настоящее время на стадии проекта либо концепции, а возможно, и на тех, к разработке которых зарубежные специалисты только собираются приступить.

 

Капитан 1 ранга В. Спирин,

капитан 2 ранга Д. Василевский,

капитан 3 ранга Ю. Соловьёв,

капитан-лейтенант А. Строгов

 

http://pentagonus.ru/publ/programma_sozdanija_ehm_uro_novogo_pokolenija_tipa_zamvolt_dlja_vms_ssha_ch3_2014/27-1-0-2579

Edited January 2, 2015 by Heli

[Heli]

 

В Командовании морских систем ВМС США приступили к инженерным исследованиям по оснащению третьего эсминца класса Zumwalt (DDG-1000) электромагнитной пушкой, заявил в четверг руководитель NAVSEA. Об этом пишет USNI News 5 февраля.

 

Будут проведены работы по определению места, возможностей силовой и системы охлаждения для оснащения электромагнитной пушкой эсминца класса «Зумвалт» - скорее всего, замены одной из двух 155-мм артустановок BAE AGS (Advanced Gun System), сказал USNI News вице-адмирал Уильям Хиларидис (William Hilarides).

 

Вероятным кандидатом на оснащение будет третий эсминец класса «Зумвалт», Lyndon B. Johnson (DDG-1002), в настоящее время находящийся в стадии строительства на заводе компании General Dynamics Bath Iron Works (BIW) с предполагаемой сдачей флоту в 2018 году.

 

Испытания электромагнитной пушки будут проведены в следующем году на борту высокоскоростного транспортного корабля USNS Millinocket (JHSV-3).

 

http://www.militaryparitet.com/perevodnie/data/ic_perevodnie/6666/

Edited February 6, 2015 by Heli

[arcivanov]

Началась борьба DDG-1000 с DDG-51 Flight III.

 

Рост стоимости апгрейдов Бёрка и остуствие места в корпусе сделали стоимость Zumwalt сравнимой с Flight III.

 

Есть вероятность, что проект Flight III закроют в пользу Zumwalt.

 

http://nextnavy.com/the-fight-for-ddg-1004-has-begun/

[Heli]

Проблемы с «комплексными технологиями» вынуждают задержать время поступления в боевой состав американского флота двух эсминцев класса Zumwalt, сообщает defensenews.com 10 марта со ссылкой на заявление ВМС США и компании General Dynamics Bath Iron Works.

 

Головной корабль Zumwalt (DDG 1000) планировалось передать флоту летом этого года, но дата отложена до ноября. Доставка второго эсминца Michael Monsoor (DDG 1001) также задерживается на несколько месяцев до ноября 2016 года. Строительство третьего корабля Lyndon B. Johnson (DDG 1002) ведется по графику, эсминец будет передан в декабре 2018 года.

 

Все три корабля строятся на верфи компании «Дженерал дайнэмикс» в Бате (шт. Мэн), здесь также ведется строительство эсминцев класса DDG 51 Arleigh Burke.

 

http://www.militaryparitet.com/ttp/data/ic_ttp/7676/

[Heli]

 

Delays in Zumwalt Destroyer Program Hamper Production of DDG-51s at Bath Iron Works

 

http://news.usni.org/2015/07/15/delays-in-zumwalt-destroyer-program-hamper-production-of-ddg-51s-at-bath-iron-works

[arcivanov]

Вышел на испытания

 

 

 

Видео выхода в море

 

 

http://bigstory.ap.org/a8de5f47afa84886b229a14e28660fb1

Edited December 7, 2015 by arcivanov

[Namenlos Ein]

https://www.youtube.com/watch?v=uODo63d3exk

[Chizh]

Хорош, щючий сын

 

 

Пожалуй впервые Зумвалт выглядит действительно классно, ИМХО конечно.

Корабль красят не арты и не стояние у стенки, воистину.

 

http://sandrermakoff.livejournal.com/915029.html

[маска]

:)

2015

1914

[Lonewolf357]

Не, вот на это куда больше похоже :) :

[Heli]

[Heli]

 

если Mk57 уже установлены и готовы, то их вообще не видно так гладко сделано! :detective_2:

[Namenlos Ein]

Не, вот на это куда больше похоже :) :

Больше похож на яхту «А».

 

[ame]

[/ame]

[arcivanov]

МК57 естественно установлены и находятся по периметру.

[Heli]

МК57 естественно установлены и находятся по периметру.

 

там на роликах можно кататься :)

[arcivanov]

там на роликах можно кататься :)

просто краска свежая :)

[Lonewolf357]

Больше похож на яхту «А».

 

Не, эта яхта - красивая и элегантная, по сравнению с Мерримаком v2.0...