Corbetas: hoy y mañana
A finales del siglo pasado y desde principios del nuevo milenio, ha habido una tendencia a reducir la composición mundial de las flotas militares. Esto se debe a dos factores principales: el rápido aumento del costo de las armas navales y la menor amenaza de un conflicto militar global.
Un análisis comparativo de la composición de la nave mundial, realizado durante el comienzo del nuevo siglo (1996-2001), cuando se observó una crisis notable en la construcción naval militar, y de la primera década (2009-2014), muestra que la tasa promedio de finalización de la composición de la nave aumentó ligeramente ( por 7%), pero si se guarda en el futuro, el número de buques de guerra de las clases principales se reducirá en no menos de un tercio (de aproximadamente 3200 a aproximadamente 2200 unidades). Al mismo tiempo, una de las áreas de desarrollo más importantes es el reemplazo de naves multiusos especializadas para que una composición más pequeña pueda resolver una gama más amplia de misiones de combate. Sin embargo, la colocación en la misma nomenclatura completa del barco. armas y las armas lo hacen aún más caro, y por lo tanto la construcción - pocas. Por lo tanto, junto con los poderosos barcos de usos múltiples, como los destructores y las fragatas, un lugar significativo en los programas de construcción comenzó a ocupar corbetas inferiores a ellos en términos de armas.
Esta tendencia se refleja en los cambios estructurales en la composición global del barco. Por lo tanto, la cantidad promedio de fragatas construidas por año durante un período específico de tiempo disminuyó en más del 40%, y el ritmo de construcción de las corbetas aumentó a más del doble (2,2-2,3 veces).
La construcción de patrulleras (OPV), más análogos presupuestarios de corbetas, se ha acelerado notablemente. Todo esto, en última instancia, indica el deseo del liderazgo de los países marítimos frente al aumento de los precios para mantener el nivel necesario de personal de los buques, incluso a expensas de cierta reducción en el potencial de combate de la mayoría de los buques.
Por lo tanto, las corbetas multipropósito, que representan los buques de menor costo, pero que aún pueden realizar toda la gama de tareas básicas características de los buques de superficie, comienzan a ocupar un lugar central en la solución de la tarea de reponer el buque.
El número medio de buques construidos en el año de las clases principales.
La práctica de la segunda década del nuevo siglo planteó una serie de nuevas preguntas para los navegantes navales y los diseñadores de buques de combate de superficie. Su esencia radica en una importante expansión de las funciones asignadas a estos buques. Ahora, además de las tareas tradicionales: la lucha contra buques de superficie, submarinos, defensa aérea, apoyo de fuego de las fuerzas de aterrizaje, deben prever la búsqueda y destrucción de minas, patrullar y monitorear en la zona económica, proteger las áreas de producción y pesca de petróleo, realizar búsquedas y rescates, Asistir en la angustia, realizar otras misiones.
Dados los requisitos para limitar el desplazamiento y el costo de las corbetas, la forma de salir de esta situación se ve en la idea de usar armas intercambiables. Con el tiempo, este principio está claramente dividido en dos ramas de implementación. Uno de ellos implica la creación de una plataforma base en la que, durante la construcción del barco, se podrían instalar varias opciones de armas. Para que este enfoque no fuera demasiado costoso, el armamento debía crearse en forma de módulos estándar e instalarse en ubicaciones unificadas. La implementación más famosa de la construcción modular es el programa alemán MECO (combinación de usos múltiples). Hasta la fecha, alrededor de 70 clase Corvette se han construido bajo este programa. Es cierto que, a partir de la idea de modularidad en los proyectos MEKO, solo se han implementado soluciones de diseño similares, y los barcos construidos solo pueden realizar una gama de tareas constante y limitada. Pero, sin embargo, esta forma de implementar el principio modular debe ser notada, y tiene derecho a la vida.
Otra dirección de desarrollo del principio de modularidad es equipar cada barco construido en el marco de este concepto con una composición reemplazable de armas. Al mismo tiempo, el número de módulos de armas debe ser mayor que el número de asientos en el barco (debido a lo cual se puede ampliar el rango de tareas a resolver). Los asientos están unificados, y la sustitución de un módulo por otro se realiza rápidamente durante la operación. Los primeros barcos construidos bajo esta dirección aparecieron a fines del siglo pasado en la Armada Danesa bajo el programa StanFlex-300. Estas naves (unidades 14) con un desplazamiento de aproximadamente 500 t debido a un cambio de armas (supuestamente, durante no más de 8 horas) podrían resolver las tareas de combatir la superficie y el adversario submarino, combatir las minas, apoyar las actividades de nadadores submarinos, resolver problemas de apoyo hidrográfico y Área de control de la contaminación. Sin embargo, en 2004, este enfoque fue revisado, y todos los barcos del programa permanecieron con la composición de armas instalada en ellos. En los años siguientes, fueron retirados de la Armada, con la excepción de un barco.
Sala de transformadores de corbeta polivalente.
A pesar de los primeros contratiempos, el concepto de armas instaladas temporalmente continúa desarrollándose tanto en la Armada danesa (barcos de control y apoyo clase Absalon, fragatas clase Iver Huitfeldt, patrulleras árticas clase Knud Rasmussen, barcos Holm y Diana, dragaminas tipo MSF) y flotas otros países: EE.UU., Reino Unido, Alemania e Italia. Al mismo tiempo, el análisis de los errores de los primeros pasos permitió a los seguidores de esta dirección desarrollar los siguientes principios para el desarrollo de dichos proyectos.
El primero de ellos es que el barco siempre seguirá siendo una composición permanente de los armamentos necesarios para cualquier opción de uso del barco y, lo que es más importante, están tan estrechamente asociados con los sistemas y estructuras generales del barco que es técnicamente necesario instalarlo en módulos separados (contenedores) impracticable
El segundo principio, también relacionado con la nomenclatura de las armas contenidas, establece que es necesario dominar los proyectos con armas reemplazables gradualmente, paso a paso, pasando de los contenedores más simples a los más complejos para la saturación. La introducción de este principio se explica tanto por el hecho de que el desarrollo y el uso de armas de contención es una tarea tecnológica compleja, como por el hecho de que expandir la gama de armas intercambiables requiere un considerable apoyo organizativo en términos de entrenamiento de la tripulación y el desarrollo de las tareas del barco. Por lo tanto, no es casual que los contenedores marítimos de carga con varias propiedades (Independence, la Marina de los EE. UU.) Se conviertan en los primeros contenedores instalados en proyectos conocidos, y los compartimentos de carga se usaron como lugares para el mantenimiento de los detenidos y las necesidades domésticas (Absalon, la Marina danesa).
La introducción del enfoque de armas confinadas es relevante para la mayoría de las clases principales de buques de combate de superficie, pero en corbetas multipropósito requiere esfuerzos adicionales, ya que el despliegue de armas temporales requiere la asignación de volúmenes adicionales, lo que para los buques de desplazamiento limitado es una tarea difícil. El análisis de los proyectos terminados y los estudios completados nos permite delinear el esquema de las soluciones de diseño para resolverlo con éxito.
En primer lugar, es necesario proporcionar capacidad adicional al barco. Esto se puede lograr mediante un ligero aumento en el desplazamiento, un aumento en la altura del casco y un aumento en el volumen de la superestructura. Como muestra la práctica, se logra un equilibrio aceptable al aumentar el desplazamiento del barco en comparación con la contraparte tradicional en 25-27%. Debe tenerse en cuenta que aumentar el desplazamiento requerirá un aumento correspondiente en el poder de la central eléctrica y la implementación de una serie de otras medidas.
En corbetas de usos múltiples (con un desplazamiento de 2500-3000 t), las salas especialmente dispuestas dentro del barco, llamadas salas de transformadores (a veces compartimientos de carga), se utilizan para acomodar contenedores con armamento temporal. Si se crea una corbeta ligera (con un desplazamiento de no más de 1000 t), los contenedores se colocarán en la parte abierta de la plataforma. También puede instalar módulos especializados en nichos (Freedom, US Navy), pero esto dañará la versatilidad.
La consideración de varias opciones de diseño nos permite concluir que para implementar efectivamente los principios de contención, el área total asignada para estos propósitos debe ser al menos 30% de la línea de flotación del barco. Al mismo tiempo, las salas de transformadores ocupan una altura de al menos dos espacios inter-cubierta. La asignación de estos recursos espaciales significativos en una nave de la clase de corbeta, incluso con el aumento del desplazamiento, no es nada fácil. Aquí están las siguientes posibles soluciones al problema:
• Reducción de la composición de armas y armamentos colocados permanentemente en el barco. Esta tesis está bastante en consonancia con la idea misma de contención, ya que, como ya se señaló, solo una parte del armamento adecuado debe colocarse permanentemente en el barco;
• Reducción de la tripulación. Esta dirección puede realizarse aumentando la confiabilidad del equipo de a bordo, integrando paneles de control y robotizando las propias armas de la nave. Debe tenerse en cuenta que el barco debe proporcionar espacio para el personal que atiende complejos en contenedores. En general, el tamaño de la tripulación sin dañar el uso del barco se puede reducir en 20-30%.
Aumentar la velocidad de viaje en las olas debido a la forma no tradicional del casco.
A primera vista, puede parecer que el objetivo establecido anteriormente es fácilmente alcanzable, pero en realidad este no es el caso. Las corbetas, por definición, son buques de guerra que están en el punto de un equilibrio bien equilibrado, e incluso un ligero cambio con respecto a cualquier parámetro de diseño puede tener las consecuencias más adversas: todos los esfuerzos dirigidos a obtener un proyecto exitoso serán tachados. Para evitar que esto suceda, los desarrolladores de corbetas modernas recurren a una variedad de soluciones no convencionales. En primer lugar, se trata de la distribución arquitectónica.
Como ya se señaló, para usar efectivamente el principio de contención, es necesario asignar un área grande para una sala de transformadores. Una de las maneras de resolver este problema puede ser la combinación de un hangar de helicóptero con una sala de transformadores. Colocar un hangar para helicópteros, obligatorio para una corbeta moderna de usos múltiples, es en sí mismo un problema para los buques de desplazamiento limitado, pero combinado con otra del mismo tipo de habitación, el transformador, puede resolver el problema. En este caso, el hangar estará ubicado debajo de la cubierta del barco, y el helicóptero se elevará y caerá en el hangar mediante un ascensor. La combinación del hangar y la sala de transformadores también permitirá el uso de un potente helicóptero para transportar contenedores. Además, la presencia en la nave de dicho levantamiento brindará la oportunidad de pavimentar casi todas las rutas verticales para mover municiones, alimentos y equipos grandes.
Las condiciones para el uso de armas de contención para diversos fines imponen requisitos adicionales para la planta de energía. Entonces, si la nave está luchando con el enemigo, que se está alejando de la persecución, entonces es deseable que pueda desarrollar una velocidad suficientemente alta, evitando que se vaya. Resolviendo otras tareas, como encontrar y destruir minas, patrullar o buscar un submarino, el barco necesita una planta de energía de bajo ruido que esté bien controlada a bajas velocidades y proporcione al barco un modo de posicionamiento. Finalmente, al realizar viajes largos en áreas remotas del mar, el barco debe tener un rango de crucero suficiente en términos de reservas de combustible, es decir, una planta de energía económica. Todos estos requisitos son difíciles de implementar en cualquier tipo de central eléctrica, por lo tanto, una de las soluciones más atractivas al problema puede ser una central eléctrica combinada, por ejemplo, una turbina de gas con propulsión eléctrica parcial. En este caso, en comparación con el análogo tradicional, la potencia eléctrica del barco (kW / t) aumentará aproximadamente 1,5-2 veces.
La estructura de tal instalación incluirá motores de turbina de gas de velocidad completa y motores eléctricos, que proporcionarán movimiento a bajas y bajas velocidades de ruido. La composición mixta de la planta de energía permitirá cubrir más completamente el espectro de velocidad de la nave con una carga óptima del motor. Además, se puede lograr un rango de crucero considerable bajo la propulsión eléctrica.
Si los requisitos del proyecto prevén una alta velocidad de la velocidad máxima del barco, entonces se debe lograr no solo en aguas tranquilas, sino también en la superficie marina agitada, que para las corbetas que tienen un pequeño desplazamiento también requerirán esfuerzos adicionales.
En los últimos años, han aparecido varias propuestas que nos permiten aumentar la velocidad de un barco en olas desarrolladas. Entre ellos también hay otros tan exóticos, como, por ejemplo, barcos de arquitectura multihull (catamaranes, trimaranos) o barcos con un área pequeña de la línea de flotación y medios activos de estabilización. Sin embargo, para los buques de presupuesto de construcción a gran escala, como corbetas, estas decisiones no parecen apropiadas. Más prometedor puede ser el uso de una forma de casco, llamada "perforación de ola" ("cortar a través de la ola").
El cuerpo de esta forma se caracteriza por líneas de agua de pequeña curvatura en la nariz con una punta nasal refinada. En este caso, el aumento de la navegabilidad se logra debido al hecho de que cuando se enrolla una ola, la estrecha nariz del barco no flota después de la cresta, sino que penetra en la ola. La amplitud de lanzamiento se hace más pequeña y se reduce la probabilidad de golpe. En proyectos reales de buques de desplazamiento limitado, la forma óptima del casco de perforación de las olas no se puede lograr debido a los estrictos requisitos de capacidad y equipo diferencial, por lo que en la práctica tal casco, como muchas otras soluciones de diseño, constituirá algún tipo de compromiso. Y, sin embargo, el uso de un cuerpo perforador de olas aumentará la velocidad de las ondas desarrolladas a 15% en comparación con la forma tradicional del cuerpo. Esto significa que, por ejemplo, en una ola de puntos 6-7, la nave podrá moverse a velocidades de hasta el nodo 22-24 y usará armas y un helicóptero.
Ya se han dicho algunas palabras acerca de la tripulación abreviada, pero esta pregunta merece detenerse en ella por separado.
Los recientes avances en el campo de las armas y el equipo, los medios de comando y control y las comunicaciones permiten que la formación de una tripulación se limite al número que garantiza el mantenimiento de la preparación para el combate de un barco. La principal contribución a la solución de este problema se realiza mediante la automatización y robotización de armas y equipo técnico, que asumen que todas las armas están a bordo listas para usar y se recargan automáticamente, mientras que la planificación de combate y el control de los sistemas de armas se realizan mediante una red de información de buques integrada de alta velocidad.
En las condiciones modernas, también se requerirán esfuerzos adicionales para aumentar la sociabilidad del barco como agente centrado en la red en un teatro de operaciones. Como resultado, todo el sistema de armamento cumplirá con el principio de control "piloto", que establece las acciones mínimas de la tripulación en la preparación de armas y medios técnicos para su uso previsto. La introducción del principio de robotización también está asociada con la tendencia que se está desarrollando en la práctica mundial de eliminar al personal del contacto directo con el enemigo. La robotización le permite ampliar el rango de tareas resueltas por la nave, para aumentar su efectividad de combate.
A diferencia de las operaciones de combate, en condiciones cotidianas se asignan otros grupos de tareas a la tripulación del barco, cuya solución proporciona:
- Mantenimiento de los medios técnicos del buque en buen estado.
- garantizar la supervivencia (lucha por la supervivencia) de la nave;
- el mantenimiento de la nave;
- Carga y descarga de municiones y productos.
Corvette multiusos de nueva generación.
Su decisión requiere un número de personal cercano al número existente de barcos similares y mucho más grande que el que se puede tomar, basado solo en la provisión de actividades de combate. Para eliminar las consecuencias negativas resultantes de una reducción brusca en el tamaño de la tripulación, es posible utilizar el concepto de dos tripulaciones, como es el caso, por ejemplo, de los barcos del programa LCS de la Marina de los Estados Unidos (el concepto de dos tripulaciones también se encuentra en los submarinos). En este caso, al desarrollar un proyecto, se deben realizar las siguientes actividades adicionales:
- aumentar la confiabilidad de las armas y equipos para que, dentro de la autonomía establecida, las fallas en los equipos sean compensadas solo por redundancia en caliente y reemplazo de bloque;
- excluir las inspecciones periódicas (giro) del equipo de combate y técnico cuando el barco está en el mar;
- aplicar medios más efectivos para combatir el fuego y el agua que no requieren la participación directa de un gran número de personas;
- La carga y descarga de municiones y productos deben proporcionarse solo en el punto de despliegue.
Para mantener la posibilidad de mantener el barco limpio y en buenas condiciones durante su permanencia en el mar, la zona de la ciudadela debe distinguirse de todas las instalaciones del barco, uniendo todos los espacios de vivienda y oficinas del barco. La salida de personal más allá de los límites de esta zona colocada de manera compacta hacia la parte deshabitada de la nave debe estar estrictamente regulada. Además, en condiciones de una tripulación reducida, es necesario tomar medidas para reducir el número de habitaciones en el barco debido a su consolidación. Lo mismo se aplica a los locales ocupados por posiciones de combate. En última instancia, es deseable tener no más de dos o tres puestos de combate en el barco.
La introducción de armas de contención afecta a otros subsistemas del barco. Por lo tanto, la participación de varios sistemas de carga, descarga y transporte (en 2-2,5% del desplazamiento del barco) aumenta notablemente en la carga de masa. Para recibir en el barco, descender y elevar del agua de los equipos de aterrizaje y aterrizaje adicionales y los sistemas robóticos requerirá la creación de dispositivos de lanzamiento y elevación más potentes y versátiles, posiblemente de tipo deslizamiento.
Medios de transporte: grúas, cabrestantes, carros, etc., de armas instaladas temporalmente, también deben ser lo más versátiles posible. En esta parte de los dispositivos para el transporte se pueden almacenar en la playa. En cualquier caso, es necesario asegurar rutas de transporte completas, pasando por las camillas, uniendo las áreas de operación del equipo de transporte. Facilita significativamente la solución de este problema, la presencia de una poderosa elevación vertical para un helicóptero, como ya se mencionó anteriormente.
El trabajo realizado en los últimos años sobre el problema de la contención ha demostrado que en varios casos puede tratarse de no solo uno o varios tipos de contenedores marítimos estándar en los que se colocan las armas instaladas temporalmente. Cuando es técnicamente más factible, los complejos de armamento pueden suministrarse montados en estructuras de bastidor integradas no estándar o, en general, descargarse y sujetarse en la ubicación del barco desde contenedores estándar, que luego regresan a la costa.
En el barco para llegar de una forma u otra al armamento temporal, se deben proporcionar medios para liberarlo en lugares regulares, incluida la tormenta, así como conexiones de desconexión rápida, proporcionar suministro y recepción de medios de desecho, suministro de energía de varios voltajes y capacidades, comunicación bidireccional y gestión.
Cabe señalar que las tareas enumeradas anteriormente y que enfrentaron los desarrolladores de corbetas modernas de usos múltiples con armas intercambiables hace algunos años no se pudieron resolver de manera satisfactoria. Para implementar muchos de ellos se requería el uso de nuevas tecnologías. Por lo tanto, hoy en día para restringir el crecimiento del desplazamiento, los materiales compuestos se utilizan ampliamente, incluidos los diseños obtenidos mediante infusión al vacío. Al mismo tiempo, los cortes grandes en la parte de la superficie de la placa y la superestructura se cierran con lazportami, lo que permite implementar más completamente la tecnología de sigilo. A su vez, las unidades compactas y potentes, los sistemas hidráulicos, los nuevos materiales y los sistemas de control se utilizan para ubicar en una nave el desplazamiento limitado de un complejo de instalaciones de transporte, varios propósitos de las unidades y los dispositivos de la nave. La participación de soluciones innovadoras en nuevos proyectos también requiere sistemas de soporte vital, protección ambiental y muchos otros.
La implementación de los principios de contención y la reducción del tamaño de la tripulación aumenta la demanda de condiciones y mantenimiento en tierra. También requerirá cambios en una serie de documentos de orientación sobre la preparación táctica de los buques, la organización de entrenamiento especial y el procedimiento para colocar a la tripulación en la costa. Obviamente, la nomenclatura de las armas temporales, los requisitos para el momento de su reemplazo y la preparación técnica deben vincularse al modelo de uso del barco, la frecuencia de ocurrencia de ciertas tareas.
Al completar la presentación de la experiencia del diseño de corbetas modernas de usos múltiples y los enfoques para la implementación de los principios de la contenedorización, se debe tener en cuenta que los científicos y diseñadores ya están trabajando en el desarrollo de todo el complejo de las corbetas del mañana que se describe en este artículo. Los resultados de este trabajo serán fundamentalmente nuevos buques de la flota nacional, que incorporarán los últimos avances en tecnologías avanzadas. La eficacia con la que nos moveremos en estas y otras direcciones avanzadas se mostrará en los próximos años.
información