Революция в военно-морском деле: авианосец США с электромагнитной катапультой

В сентябре этого года ВМФ США получит самый дорогой корабль в истории, сообщает CNN. Стоимость нового авианосца «Джеральд Форд» (Gerald Ford) - около 13 миллиардов долларов.

Многоцелевые авианосцы типа «Джеральд Р. Форд» строятся как улучшенная версия авианосцев типа «Нимиц» и отличаются от них, при сопоставимых размерах, меньшим, за счёт высокой степени автоматизации, экипажем и, как предполагается, меньшими эксплуатационными расходами. Помимо головного корабля запланировано строительство как минимум еще двух кораблей, по мере принятия на вооружение авианосцы типа «Джеральд Р. Форд» будут заменять авианосцы типов «Энтерпрайз» и «Нимиц».

При одинаковом с авианосцами типа «Нимиц» водоизмещении (около 100 000 т), «Джеральд Форд» имеет на несколько сот человек меньший экипаж. Это достигнуто за счёт внедрения автоматизации и более ремонтопригодных схем техобслуживания.

Авианосец

Увеличено число самолёто-вылетов - со 140 до 160 в день, на четверть увеличена мощность атомного реактора, есть и другие новшества. Улучшающие мореходные качества корабля и его взаимодействие с другими судами флота.

«Джеральд Форд» впервые в истории ВМФ США полностью спроектирован с помощью 3D-дизайна, разработанного компанией «Нортроп Грумман» с автоматизированной системой моделирования технологических процессов.

Справка:

Конструкция корпуса практически одинакова с авианосцами типа «Нимиц». Более компактная надстройка сдвинута в корму и вынесена за линию борта. Надстройка оборудована мачтой из композитных материалов. Здесь расположены неподвижные радары с фазированными антенными решётками и система автоматического подлёта и посадки (JPALS), использующая глобальную систему позиционирования GPS. Расширена полётная палуба, на ней оборудованы 18 пунктов для заправки и вооружения самолётов.

Флагманские апартаменты на 70 мест для уменьшения размеров надстройки перенесены на нижнюю палубу.

Основой радиоэлектронного оборудования авианосца является двухдиапазонная радиолокационная система DBR, которая интегрирует в себе многофункциональный радар AN/SPY-3 X-диапазона фирмы Raytheon и радар объёмного обзора VSR S-диапазона фирмы Lockheed. AN/SPY-3 осуществляет обзор и сопровождение целей, управление ракетами и подсветку цели на конечном участке траектории ракеты. VSR выполняет роль дальнего обзора и целеуказания для других радаров и систем оружия. Система разрабатывалась для эсминцев нового поколения DDG-1000 «Замволт».

Значительно изменена внутренняя компоновка корабля и конфигурация полётной палубы. Обеспечено быстрое реконфигурирование внутренних объёмов при установке новой аппаратуры. Для уменьшения веса количество секций ангара сокращено с трёх до двух, а количество самолётоподъёмников — с четырёх до трёх.

Авианосец

В качестве средства ПВО самообороны корабль вооружён ракетами ESSM фирмы Raytheon с двумя 8-контейнерными пусковыми установками на 32 ракеты каждая. Ракеты предназначены для борьбы со скоростными высокоманёвренными противокорабельными ракетами. Системы ближнего радиуса действия включают зенитные ракеты RAM производства Raytheon и Ramsys GmbH.

Авианосцы смогут нести до 90 самолётов и вертолётов различного назначения: палубные самолёты 5-го поколения F-35, истребители-штурмовики F/A-18E/F Super Hornet, самолёты ДРЛО E-2D Advance Hawkeye, самолёты электронного противодействия EA-18G, многоцелевые вертолёты MH-60R/S, а также боевые беспилотные летательные аппараты.

Самое существенное, и даже революционное техническое новшество - электромагнитная катапульта (EMALS) фирмы General Atomics на основе линейных электродвигателей. Замена паровых катапульт электромагнитными призвана обеспечить большую управляемость запусков самолётов, меньшие нагрузки на них, возможность взлёта при более широком диапазоне скоростей и направлений ветра, а также запуск беспилотников.

Стоимость контракта на создание EMALS - 676,2 миллиона долларов. Одновременно с катапультой созданы новые аэрофинишеры, обеспечивающие быструю остановку самолетов после касания палубы. Длина пусковой полосы 91 метр. EMALS способна разогнать самолет массой 45 тонн до 240 километров в час. Во время тестовых испытаний было произведено 22 «холостых старта» и старты с так называемым «мертвым грузом», тяжелыми тележками, масса которых составляет около 36 тонн.

EMALS это огромный линейный индукционный двигатель, то есть двигатель, ротор которого не круглый, а вытянутый вдоль стартовой полосы. Сегменты двигателя поочередно отключатся и подключаются, разгоняя самолет. В пусковом устройстве есть специальная тележка, к которой самолет цепляется передней стойкой шасси и движется между двумя направляющими с электромагнитами, как по рельсам. Электромагнитные секции после прохождения мимо них тележки отключаются, а те, к которым она приближается, включаются. Это существенно экономит электроэнергию.

В советском флоте авианосца с паровой катапультой не появилось, хотя попытки ее создать предпринимались. Этой разработкой занимался Пролетарский завод в Ленинграде, но с задачей не справился. Удалось собрать лишь один опытный образец установки «Светлана-1» на наземном испытательно-тренировочном комплексе авиации (НИТКА) в Крыму. Строительство его началось в 1977 году. Ход работ куртровал лично главком ВМФ. Тем не менее, ни один самолет с этого устройства так и не взлетел. Увидев, как она работает, главный конструктор ОКБ Сухого Симонов наотрез отказался переделывать под нее Су-27К.

Было принято решения отказаться от создания паровой катапульты, а использовать взлет с трамплина, который и был создан для авианосца «Адмирал Кузнецов».

Трамплин, конечно, более дешев и прост.

Однако его недостатки более чем очевидны. Во-первых, катапульта менее чувствительна к условиям взлета. Авианосец с катапультой может продолжать поднимать в воздух самолеты при более жестких параметрах качки, ветра и волнения, чем корабль с трамплином.

Второе преимущество катапульты – более высокий темп работы. Американский авианосец может запускать самолеты в воздух со своих четырех паровых катапульт каждые 15 секунд. У "Кузнецова" всего три стартовые позиции, причем с двух носовых самолеты могут взлетать не с полной взлетной массой. С полной боевой нагрузкой истребители могут стартовать лишь с единственной позиции, расположенной ближе к корме – самолет должен разгоняться чуть ли не по всей полетной палубе! Темп запуска при трамплинном взлете замедляется более чем в два раза по сравнению с катапультным.

У старта с трамплина более высокие требования к тяговооруженности самолета: двигатели выводятся на режим "полный форсаж" до начала разбега, что преждевременно вырабатывает их ресурс и повышает расход топлива. Меньший темп взлета авиагруппы приводит к более длительному ожиданию в точке сбора, то есть к перерасходу топлива и уменьшению боевого радиуса.

Кстати сказать, работы по созданию электромагнитной катапульты для авианосцев начались в СССР даже раньше, чем в США. В 80-е годы в Институте высоких температур Академии наук совместно с ЦАГИ им. профессора Н.Е. Жуковского и ОКБ А.И. Микояна в рамках НИР «Шампунь» велась разработка системы электромагнитного взлета и посадки самолетов для авианосцев и мобильных аэродромов наземного базирования. И продолжались в течение почти 15 лет. Но опять же не увенчались успехом.

Наличие электромагнитной катапульты позволит новому американскому авианосцу в течение короткого времени «выстреливать» в воздух десятки беспилотников, что вписывает этот корабль в самые современные концепции сетецетрических войн с использований автономных систем вооружений.

Автор: Владимир Прохватилов, президент Академии реальной политики (Realpolitik), эксперт Академии военных наук

Добавляйте CСб в свои источники дзен