Введение

Класс суперавианосцев для ВМС США

Атомные авианосцы класса «Джеральд Р. Форд» в настоящее время строятся для Военно-морских сил США, которые планируют в конечном итоге приобрести десять таких кораблей для замены существующих авианосцев в соотношении один к одному, начиная с головного корабля класса, «Джеральд Р. Форд» (CVN 78), который заменил «Энтерпрайз», а затем и другие авианосцы. Новые корабли имеют корпус, схожий с авианосцами класса «Нимиц», но оснащены технологиями, разработанными в рамках программы CVN(X)/CVN 21, такими как электромагнитная система катапультирования летательных аппаратов (EMALS), а также другими конструктивными особенностями, предназначенными для повышения эффективности и снижения эксплуатационных расходов, включая возможность плавания с уменьшенным экипажем. Этот класс авианосцев назван в честь бывшего президента США Джеральда Р. Форда. CVN 78 был заказан в 2008 году и введен в строй 22 июля 2017 года. Второй корабль класса, «Джон Ф. Кеннеди», планируется ввести в эксплуатацию в 2025 году.

Особенности конструкции

Авианосцы класса «Джеральд Р. Форд» оснащены:
Усовершенствованной системой аэрофинишера. Автоматизацией, позволяющей сократить экипаж на несколько сотен человек по сравнению с авианосцами класса «Нимиц». Модернизированной ракетой RIM-162 Evolved SeaSparrow. Многофункциональным радаром AN/SPY 3 X Band и объёмным поисковым радаром AN/SPY 4 S Band, объединенными в комплекс Dual Band Radar (DBR), изначально разработанный для [уточнить для чего]. Начиная с «Джона Ф. Кеннеди» (CVN 79), AN/SPY 6 заменит AN/SPY 4 в качестве компонента объёмного поиска. Электромагнитной системой катапультирования самолетов (EMALS) вместо традиционных паровых катапульт. Наиболее заметное внешнее отличие от предыдущих суперносителей – смещенное к корме расположение надстройки (острова). Авианосцы класса «Джеральд Р. Форд» будут иметь сниженную стоимость жизненного цикла, что частично обусловлено уменьшением численности экипажа. Директор оперативного тестирования Майкл Гилмор подверг критике предположения, использованные в этих прогнозах, назвав их нереалистичными, и отметил, что интенсивность вылетов, сопоставимая с 120-240 в день для класса «Нимиц», будет приемлемой.

Разработка

Современные авианосцы ВМС США являются частью стратегии проецирования силы Соединенных Штатов с момента вступления в строй "Нимица" в 1975 году. Имея водоизмещение около 100 000 тонн в полностью загруженном состоянии, авианосец класса "Нимиц" способен проходить более 300 000 морских миль, оставаться в море без пополнения запасов в течение 90 дней и запускать самолеты для поражения целей на расстоянии сотен миль. Выносливость класса "Нимиц" наглядно продемонстрировал "Теодор Рузвельт", который провел 159 дней в море во время операции "Несокрушимая свобода" без посещения порта или дозаправки. Конструкция "Нимица" адаптировалась ко многим новым технологиям на протяжении десятилетий, но имеет ограниченные возможности для поддержки самых последних технических достижений. Как отмечалось в отчете Rand Corporation 2005 года, "наиболее серьезные проблемы, стоящие перед классом "Нимиц", – это ограниченная мощность электрогенерации, увеличение веса корабля в результате модернизаций и снижение запаса остойчивости, необходимого для поддержания стабильности корабля". С учетом этих ограничений ВМС США разработали программу CVN 21, первоначально известную как CVN 21, которая в дальнейшем трансформировалась в CVN 78, "Джеральд Р. Форд". Улучшения были достигнуты благодаря разработке новых технологий и более эффективной конструкции. Основные изменения в конструкции включают увеличенную площадь летной палубы, усовершенствования в обращении с оружием и материалами, новую конструкцию энергетической установки, требующую меньшего количества персонала для эксплуатации и обслуживания, а также новую, уменьшенную надстройку, смещенную к корме. Технологические достижения в области электромагнетизма привели к разработке электромагнитной системы катапультирования самолетов (EMALS) и усовершенствованной системы торможения (AAG). Для облегчения выполнения кораблём новых задач была разработана интегрированная боевая система – система самообороны корабля (SSDS). Новый двухдиапазонный радар (DBR) объединяет радары S- и X-диапазонов. Эти усовершенствования позволят новым авианосцам класса "Джеральд Р. Форд" выполнять на 25% больше вылетов, генерировать в три раза больше электроэнергии с повышенной эффективностью и улучшить условия жизни экипажа. Перемещение оружия от мест хранения и сборки к самолетам на летной палубе также было упрощено и ускорено. Боеприпасы будут подниматься к централизованному пункту перевооружения с помощью подъемников для оружия повышенной производительности, использующих линейные двигатели. Эти подъемники расположены таким образом, чтобы боеприпасы не пересекали зоны движения самолетов, тем самым снижая загруженность в ангарах и на летной палубе. В 2008 году контр-адмирал Деннис М. Дуайер заявил, что эти изменения позволят гипотетически перевооружать самолеты "за минуты, а не за часы".

Производство электроэнергии

Новый реактор Bechtel A1B для авианосцев класса Gerald R. Ford меньше и проще, требует меньшего экипажа, но при этом значительно мощнее реактора A4W класса Nimitz. На каждом авианосце класса Gerald R. Ford будет установлено два реактора, обеспечивающих выработку электроэнергии, как минимум на 25% превышающую 550 МВт (тепловой мощности) двух реакторов A4W на авианосце класса Nimitz. Доля тепловой мощности, направляемая на выработку электроэнергии, будет утроена. Двигательная и энергетическая установки авианосцев класса "Нимиц" были разработаны в 1960-х годах, когда бортовые технологии потребляли меньше электроэнергии. "Новые технологии, добавленные на корабли класса "Нимиц", привели к увеличению спроса на электроэнергию; текущая базовая нагрузка оставляет мало запаса для удовлетворения растущих потребностей в мощности." Корабли класса Gerald R. Ford преобразуют пар в энергию, направляя его к четырем основным турбогенераторам (MTG) для выработки электроэнергии для основных корабельных систем и новых электромагнитных катапульт. Большая мощность является ключевым компонентом интегрированной боевой системы. Инженеры предприняли дополнительные меры, чтобы обеспечить возможность интеграции непредвиденных технологических усовершенствований на авианосцы класса Gerald R. Ford. ВМС рассчитывают, что авианосцы класса Gerald R. Ford будут состоять на вооружении флота в течение 90 лет, до 2105 года, что означает необходимость успешной адаптации к новым технологиям на протяжении десятилетий. Только половина доступной мощности по выработке электроэнергии используется в запланированных системах, а другая половина остается резервом для будущих технологий.

Электромагнитная система запуска воздушных судов

Электромагнитная система катапульта самолетов (EMALS) запускает самолеты с помощью катапульты, использующей линейный индукционный двигатель, вместо парового поршня, применяемого на авианосцах класса "Нимиц". EMALS обеспечивает более плавное ускорение, снижая нагрузку на конструкцию самолета. EMALS также легче, предположительно дешевле в эксплуатации и требует меньшего обслуживания, а также способен запускать как более тяжелые, так и более легкие самолеты по сравнению с системой на паровом поршне. Кроме того, это снижает потребность авианосца в пресной воде, что уменьшает потребность в энергозатратном опреснении.

Система посадки с помощью усовершенствованного устройства для задержки

Электромагниты также используются в новой системе Advanced Arresting Gear (AAG). Существующая система полагается на гидравлику для замедления и остановки самолета при посадке. Хотя гидравлическая система эффективна, что подтверждено более чем пятидесятилетним опытом ее применения, система AAG предлагает ряд усовершенствований. Существующая система не способна захватывать беспилотные летательные аппараты (БПЛА) без их повреждения из-за чрезмерных нагрузок на конструкцию. БПЛА не имеют достаточной массы для приведения в действие большого гидравлического поршня, используемого для удержания более тяжелых пилотируемых самолетов. При использовании электромагнитных сил поглощение энергии контролируется турбоэлектрическим двигателем. Это обеспечивает более плавный захват и снижает ударные нагрузки на фюзеляж. Несмотря на то, что с точки зрения летной палубы система будет выглядеть так же, как и ее предшественник, она станет более гибкой, безопасной и надежной, а также потребует меньше обслуживания и персонала.

Датчики и системы самообороны

Еще одним дополнением к классу «Джеральд Р. Форд» является интегрированная активная фазированная антенная решетка (АФАР) для поиска и сопровождения целей. Радар двойного диапазона (DBR) разрабатывался компанией Raytheon как для эсминцев класса «Zumwalt», так и для авианосцев класса «Джеральд Р. Форд». Конструкция надстройки может быть упрощена за счет замены шести-десяти антенн радара на единую шестигранную антенную решетку. DBR работает путем объединения многофункционального радара X-диапазона AN/SPY 3 с излучателями объемного поиска S-диапазона AN/SPY 4, распределенными по трем фазированным антенным массивам. Позднее радар S-диапазона был исключен из состава эсминцев класса «Zumwalt» для снижения стоимости. Радар воздушного наблюдения Enterprise (EASR) – это новый радар наблюдения, который планируется установить на второй авианосец класса «Джеральд Р. Форд», «Джон Ф. Кеннеди», вместо радара двойного диапазона. Радары EASR также будут установлены на LHA 8 и планируемые корабли типа LX(R). Первоначальная стоимость одной единицы EASR составит примерно на 180 миллионов долларов меньше, чем стоимость DBR, которая оценивается примерно в 500 миллионов долларов.

Возможные обновления

Будущие системы обороны, такие как оружие направленной энергии на свободных электронах, электрическая броня и системы слежения, потребуют больше мощности. "Для работы планируемых систем, включая EMALS, требуется лишь половина электрогенерирующей мощности CVN 78. Таким образом, CVN 78 будет обладать энергетическими резервами, которых не хватает авианосцам класса "Нимиц", для питания лазеров и электрической брони". На "Джеральде Форде" будет развернута технология управления отходами. Компания PyroGenesis Canada Inc., разработавшая систему совместно с подразделением Carderock Военно-морского центра надводного вооружения, в 2008 году получила контракт на оснащение корабля системой уничтожения отходов плазменной дугой (PAWDS). Эта компактная система будет перерабатывать все горючие твердые отходы, образующиеся на борту корабля. После успешного завершения приемочных испытаний на заводе в Монреале, система должна была быть отправлена на верфь Huntington Ingalls в конце 2011 года для установки на авианосец. ВМС разрабатывают лазер на свободных электронах (FEL) для защиты от крылатых ракет и групп малых судов.

3D-проектирование с помощью компьютера

Newport News Shipbuilding использовала полномасштабную трехмерную модель изделия, разработанную в Dassault Systèmes CATIA V5, для проектирования и планирования строительства авианосцев класса Gerald R. Ford. Авианосцы класса CVN 78 были спроектированы с улучшенными траекториями движения вооружения, что позволило в значительной степени исключить горизонтальные перемещения внутри корабля. Текущие планы предусматривают использование современных подъемников для перемещения вооружения из мест хранения в специализированные зоны обработки. Моряки будут использовать моторизованные тележки для перемещения вооружения из хранилищ к подъемникам на различных уровнях арсеналов. Для современных подъемников вооружения рассматривается применение линейных двигателей. Подъемники также будут перенесены таким образом, чтобы не препятствовать операциям с самолетами на полетной палубе. Модернизация траекторий движения вооружения и расположение подъемников вооружения на полетной палубе позволит сократить численность персонала и повысить интенсивность вылетов.

Планируемое дополнение воздушных судов

Класс авианосцев "Gerald R. Ford" спроектирован для размещения нового корабельного варианта истребителя Joint Strike Fighter (F-35C), однако задержки в разработке и испытаниях самолета повлияли на ход интеграционных работ на CVN 78. Эти работы включают испытания F-35C с электромагнитной катапультной системой (EMALS) и усовершенствованной системой аэрофинишера CVN 78, а также проверку возможностей корабля по хранению литий-ионных аккумуляторов, шин и колес F-35C. В связи с задержками в разработке F-35C, ВМС США не смогут начать эксплуатацию самолета до 2018 года, то есть как минимум на год позже поставки CVN 78. В результате военно-морской флот отложил проведение критически важных интеграционных мероприятий для F-35C, что создает риск возникновения проблем совместимости систем и потребует дорогостоящей доработки корабля уже после его передачи ВМС.

Размещение экипажа

Системы, снижающие нагрузку на экипаж, позволили сократить численность команды авианосцев класса "Джеральд Р. Форд" до 2600 моряков, что примерно на 700 меньше, чем на авианосцах класса "Нимиц". Обширные 180-местные каюты на авианосцах класса "Нимиц" заменены 40-местными каютами на авианосцах класса "Джеральд Р. Форд". Меньшие каюты тише, а их планировка требует меньшей проходимости через другие помещения, а также предусматривает наличие умывальников для сокращения перемещений и трафика при посещении этих объектов. Зоны отдыха с доступом к WiFi расположены через коридор, отдельно от спальных мест. После ввода в эксплуатацию первые два авианосца этого класса столкнулись с проблемами в системе водоотведения. Трубы оказались слишком узкими для обеспечения необходимой пропускной способности, что приводило к сбоям в работе вакуумной системы и регулярным засорам туалетов. Для решения этой проблемы используются специальные кислотные растворы для прочистки канализационной системы. Каждая такая очистка обходится примерно в 400 000 долларов, что, по данным GAO, приводит к значительному незапланированному увеличению стоимости эксплуатации этих кораблей на протяжении всего срока службы. Эти очистки потребуется проводить на протяжении всего срока службы корабля.

Строительство

Строительство первого корабля класса CVN 78 Gerald R. Ford официально началось 11 августа 2005 года, когда Northrop Grumman провела церемониальную резку стали для 15-тонной плиты, которая должна была стать частью бортовой обшивки авианосца, однако полноценное строительство началось в начале 2007 года. Авианосец был собран на верфи Newport News Shipbuilding, подразделении Huntington Ingalls Industries (ранее Northrop Grumman Shipbuilding) в Ньюпорт-Ньюс, штат Вирджиния. Это единственная верфь в Соединенных Штатах, способная строить авианосцы с ядерной энергетической установкой. В 2005 году стоимость Gerald R. Ford оценивалась как минимум в 13 миллиардов долларов: 5 миллиардов долларов на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы и 8 миллиардов долларов на строительство. В 2013 году Центр новой американской безопасности оценил стоимость жизненного цикла одного рабочего дня авианосной ударной группы (включая авиацию) в 6,5 миллиона долларов. Первоначально было санкционировано строительство трех авианосцев, но для замены авианосцев класса "Нимиц" и "Энтерпрайз" в соотношении один к одному потребовалось бы 11 авианосцев в течение всего срока реализации программы. Последний авианосец класса "Нимиц" планируется вывести из эксплуатации в 2058 году. В своей речи 6 апреля 2009 года министр обороны Роберт Гейтс объявил, что каждый авианосец класса Gerald R. Ford будет строиться в течение пяти лет, что обеспечит "более финансово устойчивый путь" и флот из 10 авианосцев после 2040 года. Это изменилось в декабре 2016 года, когда министр ВМС Рэй Мабус подписал оценку структуры флота, предусматривающую создание флота из 355 кораблей, включая 12 авианосцев. В случае принятия этой политики, каждый авианосец класса Gerald R. Ford должен будет строиться в течение трех-четырех лет.

Первоклассные изменения в конструкции типа

По мере строительства CVN 78, судостроитель внес первые изменения в конструкцию типа, которые будут использованы для обновления модели перед строительством остальных кораблей этого класса. Некоторые из этих изменений в конструкции были связаны с изменениями в конфигурации EMALS, что потребовало внесения изменений в электрическую проводку и другие системы корабля. ВМС ожидают дальнейших изменений в конструкции, обусловленных завершением разработки и испытаний усовершенствованного тормозного устройства. По данным ВМС, многие из этих 19 000 изменений были запланированы в графике строительства на раннем этапе – это результат решения правительства, принятого при заключении контракта, о внедрении улучшений в боевые системы корабля в процессе строительства, которые в значительной степени зависят от развивающихся коммерческих технологий. В конечном итоге, десантный корабль LHA 6 получил название "Америка". 27 мая 2011 года Министерство обороны США объявило, что имя CVN 79 будет "Джон Ф. Кеннеди". 1 декабря 2012 года министр ВМС Рэй Мабус объявил, что CVN 80 будет назван USS "Энтерпрайз". Информация была представлена в рамках предварительно записанной речи во время церемонии вывода из эксплуатации предыдущего "Энтерпрайза". Будущий "Энтерпрайз" станет девятым кораблем ВМС США, носящим это имя. 20 января 2020 года, во время церемонии в Перл-Харборе, Гавайи, в День Мартина Лютера Кинга-младшего, исполняющий обязанности секретаря ВМС Томас Б. Модли назвал будущий авианосец класса "Джеральд Р. Форд" в честь героя Второй мировой войны Дориса Миллера. Это будет первый авианосец, названный в честь афроамериканца, и первый авианосец, названный в честь моряка, проходящего службу в рядовом составе. Это второй корабль, названный в честь Миллера, который первым из афроамериканцев был удостоен Морского креста. На сегодняшний день объявлено о пяти:

Судно | Номер корпуса (Hull number) | Заложен | Спущен на воду | Статус | Ввод в эксплуатацию | Планируется заменить | Примечания
------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | --------
Джеральд Р. Форд | CVN 78 | 13 ноября 2009 | 11 октября 2013 | Активный, в эксплуатации | 22 июля 2017 | - |
Энтерпрайз | CVN 79 | 22 августа 2015 | 29 октября 2019 | Оснащение | 2025 (планируется) | - |
Джон Ф. Кеннеди | CVN 80 | 5 апреля 2022 | Ноябрь 2025 (планируется) | В стадии строительства | 2029 (планируется) | - |
Дуайт Д. Эйзенхауэр | CVN 81 | Январь 2026 (планируется) | TBD | Планируется | - | - |
Дорис Миллер | CVN 82 | 2027 (планируется) | 2032 (планируется) | Планируется | 2036 (планируется) | - |
Теодор Рузвельт | - | - | - | - | - | - |