Возможности и риски заокеанской программы строительства авианосцев нового поколения
После публикации в сентябре 2013 года доклада Счетной палаты США о состоянии программы строительства головного авианосца нового поколения Gerald R. Ford (CVN 78) в зарубежной и отечественной прессе появился ряд статей, в которых строительство авианосца рассматривалось в крайне негативном свете. Некоторые из этих статей преувеличивали значение реально существующих проблем со строительством корабля и подавали информацию достаточно однобоко. Попытаемся разобраться, в каком на самом деле состоянии находится программа строительства новейшего авианосца американского флота и каковы ее перспективы.
Долгий и дорогой путь к новому авианосцу
Контракт на строительство Gerald R. Ford был заключен 10 сентября 2008 года. Корабль заложили 13 ноября 2009 года на верфи Newport News Shipbuilding (NNS) корпорации Huntington Ingalls Industries (HII), единственной американской верфи, на которой строятся атомные авианосцы. Церемония крещения авианосца состоялась 9 ноября 2013 года.
При заключении контракта в 2008 году стоимость строительства Gerald R. Ford оценивалась в 10,5 млрд долл., но затем она выросла примерно на 22% и на сегодня составляет 12,8 млрд долл., в том числе 3,3 млрд долл. единовременных затрат на проектирование всей серии авианосцев нового поколения. Эта сумма не включает расходы на НИОКР по созданию авианосца нового поколения, на которые, по данным бюджетного управления Конгресса, было затрачено 4,7 млрд долл.
В 2001–2007 финансовых годах на создание задела было выделено 3,7 млрд долл., в 2008–2011 финансовых годах в рамках поэтапного финансирования было выделено 7,8 млрд долл., в 2014–2015 финансовых годах в связи с ростом стоимости корабля должно быть дополнительно выделено 1,3 млрд долл.
В ходе строительства Gerald R. Ford возникли и определенные задержки – изначально планировалось передать корабль флоту в сентябре 2015 года. Одной из причин задержек стала неспособность субподрядчиков поставить в полном объеме и в срок специально спроектированную для авианосца запорную арматуру системы подачи охлажденной воды. Другой причиной стало использование более тонких стальных листов при изготовлении палуб корабля для снижения веса и увеличения метацентрической высоты авианосца, что необходимо для увеличения модернизационного потенциала корабля и установки в будущем дополнительного оборудования. Результатом этого стали частые случаи деформации стальных листов в готовых секциях, что повлекло длительные и дорогостоящие работы по устранению деформации.
На сегодняшний день передача авианосца флоту запланирована на февраль 2016 года. После этого в течение приблизительно 10 месяцев будут осуществляться государственные испытания интегрированности основных систем корабля, за чем последуют окончательные государственные испытания, длительность которых составит около 32 месяцев. С августа 2016 по февраль 2017 года на авианосце будут устанавливаться дополнительные системы и вноситься изменения в уже установленные. Начальной боевой готовности корабль должен достичь в июле 2017 года, а полной боевой готовности – в феврале 2019-го. Столь продолжительный срок между передачей корабля флоту и достижением боевой готовности, по словам руководителя отдела авианосных программ ВМС США контр-адмирала Томаса Мура, является естественным для головного корабля нового поколения, тем более такого сложного, как атомный авианосец.
Рост стоимости строительства авианосца стал одной из ключевых причин для острой критики программы со стороны Конгресса, различных его служб и прессы. Расходы на НИОКР и строительство корабля, которые сейчас оцениваются в 17,5 млрд долл., кажутся астрономическими. Вместе с тем хотелось бы отметить ряд факторов, которые следует принять во внимание.
Во-первых, практически всегда строительство кораблей нового поколения как в США, так и в других странах связано с резким ростом стоимости и сроков реализации программы. Примерами этого могут служить такие программы, как строительство десантно-вертолетных кораблей-доков типа San-Antonio, боевых кораблей прибрежной зоны типа LCS и эсминцев типа Zumwalt в США, эсминцев типа Daring и атомных подводных лодок типа Astute в Великобритании, фрегатов проекта 22350 и неатомных подводных лодок проекта 677 в России.
Во-вторых, благодаря внедрению новых технологий, речь о которых пойдет ниже, ВМС рассчитывают снизить стоимость полного жизненного цикла (ПЖЦ) корабля по сравнению с авианосцами типа Nimitz примерно на 16% – с 32 млрд долл. до 27 млрд (в ценах 2004 финансового года). При сроке службы корабля в 50 лет растянутые примерно на полтора десятилетия расходы по программе создания авианосца нового поколения уже не выглядят столь астрономическими.
В-третьих, почти половина от 17,5 млрд долл. приходится на НИОКР и единовременные затраты на проектирование, что означает существенно меньшую (в постоянных ценах) стоимость серийных авианосцев. Некоторые из технологий, внедряемых на Gerald R. Ford, в частности, аэрофинишеры нового поколения, могут быть в будущем внедрены и на некоторых авианосцах типа Nimitz при их модернизации. Предполагается, что при строительстве серийных авианосцев также удастся избежать многих проблем, возникших при строительстве Gerald R. Ford, включая сбои в работе субподрядчиков и самой верфи NNS, что также благоприятно скажется на сроках и стоимости строительства. Наконец, растянутые на полтора десятилетия 17,5 млрд долл. составляют менее 3% от совокупных военных расходов США в бюджете на 2014 финансовый год.
С прицелом на перспективу
На протяжении около 40 лет атомные авианосцы США строились по одному проекту (USS Nimitz заложен в 1968 году, его последний систершип USS George H.W. Bush передан флоту в 2009 году). В проект авианосцев типа Nimitz, естественно, вносились изменения, но кардинальных изменений проект не претерпел, что поставило вопрос о создании авианосца нового поколения и внедрении значительного числа новых технологий, необходимых для эффективной деятельности авианосной компоненты ВМС США в XXI веке.
Внешние отличия Gerald R. Ford от своих предшественников на первый взгляд не кажутся значительными. Меньший по площади, но более высокий «остров» сдвинут более чем на 40 метров ближе к корме и чуть ближе к правому борту. Корабль оснащен тремя самолетоподъемниками вместо четырех на авианосцах типа Nimitz. Площадь летной палубы увеличена на 4,4%. Компоновка полетной палубы предполагает оптимизацию перемещения боеприпасов, самолетов и грузов, а также упрощение межполетного обслуживания самолетов, которое будет проводиться непосредственно на летной палубе.
 |
| На корпус будущего авианосца USS Gerald R. Ford (CVN-78) установивается конструкция «острова». 26 января,верфь Huntington Ingalls Industries в Ньюпорт-Ньюс. Источник: www.meretmarine.com |
Проект авианосца Gerald R. Ford подразумевает внедрение 13 новых критически важных технологий. Изначально предполагалось постепенное внедрение новых технологий при строительстве последнего авианосца типа Nimitz и первых двух авианосцев нового поколения, но в 2002 году было принято решение внедрить все ключевые технологии при строительстве Gerald R. Ford. Это решение стало одной из причин усложнения и существенного удорожания строительства корабля. Нежелание переносить сроки реализации программы строительства Gerald R. Ford привело к тому, что NNS начала строительство корабля, не имея окончательного проекта.
Технологии, внедряемые на Gerald R. Ford, должны обеспечить достижение двух ключевых целей: повышения эффективности применения палубной авиации и, как говорилось выше, снижения стоимости ПЖЦ. Планируется увеличить количество самолетовылетов в день на 25% по сравнению с авианосцами типа Nimitz (со 120 до 160 при 12-часовом летном дне). В течение непродолжительного времени с Gerald R. Ford планируется обеспечивать до 270 самолетовылетов при 24-часовом летном дне. Для сравнения в 1997 году в ходе учений JTFEX 97-2 авианосцу Nimitz удалось осуществить в максимально благоприятных условиях 771 ударный самолетовылет в течение четырех дней (около 193 самолетовылетов в день).
Новые технологии должны позволить снизить численность экипажа корабля приблизительно с 3300 до 2500 человек, а численный состав авиакрыла – приблизительно с 2300 до 1800 человек. Значение этого фактора сложно переоценить, учитывая, что расходы, связанные с экипажем, составляют около 40% от стоимости ПЖЦ авианосцев типа Nimitz. Продолжительность оперативного цикла авианосца, включающего плановый средний или текущий ремонт и межремонтный период, планируется увеличить с 32 до 43 месяцев. Доковый ремонт планируется осуществлять с периодичностью раз в 12 лет, а не 8 лет, как на авианосцах типа Nimitz.
Большая часть критики, которой программа Gerald R. Ford была подвергнута в сентябрьском отчете Счетной палаты, связана с уровенем технической готовности (УТГ) критически важных технологий корабля, а именно достижения ими УТГ 6 (готовность к испытаниям в необходимых условиях) и УТГ 7 (готовность к серийному производству и штатной эксплуатации), а затем и УТГ 8–9 (подтверждение возможности штатной эксплуатации серийных образцов в необходимых и реальных условиях соответственно). Разработка ряда критически важных технологий столкнулась с существенными задержками. Не желая переносить сроки строительства и передачи корабля флоту, ВМС решили начать серийное производство и установку критически важных систем паралелльно с продолжающимися испытаниями и до достижения УТГ 7. Как справедливо отмечается в докладе Счетной палаты, в случае выявления в будущем каких-либо существенных проблем и недостатков в работе ключевых систем корабля это может привести к длительным и дорогостоящим изменениям, а также снижению боевого потенциала корабля.
Недавно был опубликован ежегодный доклад директора отдела эксплуатационной оценки и испытаний (DOT&E) за 2013 год, который также содержит критику в отношении программы Gerald R. Ford. Критика программы опирается на проведенную в октябре 2013 года оценку.
В докладе указывается на «низкую или неустановленную» надежность и техническую готовность ряда критически важных технологий Gerald R. Ford, в том числе катапульт, аэрофинишеров, многофункциональной РЛС и лифтов для перевозки авиационных боеприпасов, что может негативно сказаться на интенсивности самолетовылетов и потребовать дополнительного перепроектирования. По мнению DOT&E, заявленный показатель интенсивности самолетовылетов (160 в день в обычных условиях и 270 в течение короткого времени) основывается на излишне оптимистичных условиях (неограниченная видимость, хорошая погода, отсутствие неполадок в работе корабельных систем и т.п.) и вряд ли будет достигнут. Тем не менее оценить это можно будет лишь в ходе эксплуатационной оценки и испытаний корабля перед достижением им начальной боевой готовности.
 |
| Строительстов атомного авианосца CVN 78 Gerald Ford. |
В докладе DOT&E отмечается, что текущие сроки реализации программы Gerald R. Ford предполагают недостаточно времени для доводочных испытаний и устранения возможных неполадок. Особо подчеркивается рискованность проведения целого ряда доводочных испытаний после начала эксплуатационной оценки и испытаний.
Также в докладе DOT&E отмечается неспособность Gerald R. Ford поддерживать передачу данных по нескольким каналам CDL, что может ограничить возможность авианосца взаимодействовать с другими силами и средствами, высокий риск того, что системы самообороны корабля не будут соответствовать существующим требованиям, и недостаточное время для подготовки экипажа. Все это может, по мнению DOT&E, поставить под угрозу успешное проведение эксплуатационной оценки и испытаний и достижение начальной боевой готовности.
Контр-адмирал Томас Мур и другие представители ВМС и NNS высказались в защиту программы и выразили свою уверенность в том, что все существующие проблемы будут решены в течение двух лет, оставшихся до сдачи авианосца флоту. Представители ВМС также оспорили и ряд других выводов доклада, в том числе касающегося «излишне оптимистичного» заявленного показателя интенсивности самолетовылетов. Стоит отметить, что наличие критических замечаний в докладе DOT&E является естественным, учитывая специфику работы данного отдела (как и Счетной палаты), а также неизбежные трудности в реализации столь сложной программы, как строительство головного авианосца нового поколения. Мало военная программа в США не подвергается в докладах DOT&E критике.
Радиолокационные станции
Две из 13 ключевых внедряемых на Gerald R. Ford станций приходятся на комбинированную РЛС DBR, включающую многофункциональную РЛС с активными фазированными решетками (АФАР) X-диапазона AN/SPY-3 MFR производства корпорации Raytheon и РЛС обнаружения воздушных целей с АФАР S-диапазона AN/SPY-4 VSR производства корпорации Lockheed Martin. Программа создания РЛС DBR началась еще в 1999 году, когда ВМС заключили контракт с Raytheon на ОКР по разработке РЛС MFR. Установить РЛС DBR на Gerald R. Ford планируется в 2015 году.
 |
| Многофункциональная РЛС AN/SPY-1D(V). Источник: nosint.blogspot.com |
На сегодняшний день РЛС MFR находится на УТГ 7. РЛС закончила наземные испытания в 2005 году и испытания на дистанционно управляемом опытовом корабле SDTS в 2006 году. В 2010 году закончены наземные интеграционные испытания прототипа MFR и VSR. Испытания MFR на Gerald R. Ford запланированы на 2014 год. Также данная РЛС будет устанавливаться на эсминцах типа Zumwalt.
Ситуация с РЛС VSR несколько хуже: на сегодняшний день данная РЛС находится на УТГ 6. Изначально планировалось устанавливать РЛС VSR в составе РЛС DBR на эсминцах типа Zumwalt. Установленный в 2006 году в испытательном центре Уоллопс Айленд наземный прототип должен был достичь готовности к серийному производству в 2009 году, а РЛС на эсминце должна была закончить основные испытания в 2014 году. Но стоимость разработки и создания VSR выросла с 202 млн долл. до 484 млн (+140%), и в 2010 году от установки данной РЛС на эсминцах типа Zumwalt отказались по соображениям экономии средств. Это привело практически к пятилетней задержке в испытаниях и доработке РЛС. Окончание испытаний наземного прототипа запланировано на 2014 год, испытания на Gerald R. Ford – в 2016-м, достижение УТГ 7 – в 2017 году.
Электромагнитные катапульты и аэрофинишеры
Не менее важными технологиями на Gerald R. Ford являются электромагнитные катапульты EMALS и современные тросовые аэрофинишеры AAG. Эти две технологии играют ключевую роль в увеличении количества самолетовылетов в день, а также способствуют снижению численности экипажа. В отличие от существующих систем мощность EMALS и AAG можно точно регулировать в зависимости от массы летательного аппарата (ЛА), что позволяет запускать как легкие БПЛА, так и тяжелые самолеты. Благодаря этому AAG и EMALS существенно снижают нагрузку на планер ЛА, что способствует увеличению срока службы и снижению стоимости эксплуатации ЛА. По сравнению с паровыми электромагнитные катапульты существенно легче, занимают меньше объема, обладают большим КПД, способствуют значительному снижению коррозии, требуют меньших трудозатрат при техническом обслуживании.
EMALS и AAG устанавливаются на Gerald R. Ford параллельно с продолжением испытаний на Объединенной базе Макгвайр-Дикс-Лейкхерст в Нью-Джерси. Аэрофинишеры AAG и электромагнитные катапульты EMALS в настоящее время находятся на УТГ 6. Достижение EMALS и AAGУТГ 7 планируется после окончания наземных испытаний в 2014 и 2015 годах соответственно, хотя изначально планировалось достичь данного уровня в 2011 и 2012 годах соответственно. Стоимость разработки и создания AAG выросла с 75 млн долл. до 168 млн (+125%), а EMALS – с 318 млн долл. до 743 млн (+134%).
В июне 2014 года должны пройти испытания AAG с посадкой самолета на Gerald R. Ford. К 2015 году планируется осуществить около 600 посадок самолетов.
 |
| Катапульта EMALS. Фото с сайта navair.navy.mil |
Первый самолет с упрощенного наземного прототипа EMALS был запущен 18 декабря 2010 года. Им стал F/A-18E Super Hornet из состава 23-й испытательно-оценочной эскадрильи. Первая фаза испытаний наземного прототипа EMALS закончилась осенью 2011 года и включала 133 взлета. Помимо F/A-18E с EMALS взлетали учебно-тренировочный самолет T-45C Goshawk, транспортный C-2A Greyhound и самолет дальнего радиолокационного обнаружения и управления (ДРЛОиУ) E-2D Advanced Hawkeye. 18 ноября 2011 года с EMALS впервые взлетел перспективный палубный истребитель-бомбардировщик пятого поколения F-35C LightingII. 25 июня 2013 года с EMALS впервые взлетел самолет РЭБ EA-18G Growler, ознаменовав начало второй фазы испытаний, которая должна включать около 300 взлетов.
Желаемым средним показателем для EMALS является около 1250 запусков самолетов между критическими отказами. Сейчас этот показатель составляет около 240 запусков. Ситуация с AAG, по мнению DOT&E, еще хуже: при желаемом среднем показателе около 5000 посадок самолетов между критическими отказами, текущий показатель составляет лишь 20 посадок. Открытым остается вопрос относительно того, смогут ли ВМС и промышленность устранить проблемы с надежностью AAG и EMALS в заданные сроки. Позиция самих ВМС и промышленности в отличие от GAO и DOT&E по этому вопросу весьма оптимистичная.
Для примера паровые катапульты модели C-13 (серий 0, 1 и 2), несмотря на присущие им недостатки по сравнению с электромагнитными катапультами, продемонстрировали высокую степень надежности. Так, в 1990-е годы на 800 тыс. запусков самолетов с палуб американских авианосцев пришлось лишь 30 серьезных неполадок, и лишь одна из них привела к потере самолета. В феврале–июне 2011 года авиакрыло авианосца Enterprise выполнило около 3000 боевых заданий в рамках операции в Афганистане. Доля успешных запусков паровыми катапультами составила около 99%, а из 112 дней летных операций лишь 18 дней (16%) ушло на техническое обслуживание катапульт.
Другие критически важные технологии
Сердцем Gerald R. Ford является ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) с двумя реакторами A1B производства Bechtel Marine Propulsion Corporation (УТГ 8). Выработка электроэнергии увеличится в 3,5 раза по сравнению с ЯЭУ авианосцев типа Nimitz (с двумя реакторами A4W), что позволяет заменить гидравлические системы электрическими и устанавливать такие системы, как EMALS, AAG, и перспективные системы вооружения высокой энергии направленного действия. Электроэнергетическая система Gerald R. Ford отличается от своих аналогов на кораблях типа Nimitz компактностью, меньшими трудозатратами в эксплуатации, что ведет к снижению численности экипажа и стоимости ПЖЦ корабля. Начальной боевой готовности ЯЭУ Gerald R. Ford должна достичь в декабре 2014 года. Каких-либо нареканий в отношении работы ЯЭУ корабля не выявлено. УТГ 7 был достигнут еще в 2004 году.
 |
| Авианосец CVN 78 Gerald R. Ford перед выводом из сухого дока судоверфи Newport News, 08.11.2013 |
| Источник: Christopher P. Cavas / blogs.defensenews.com |
К другим критически важным технологиям Gerald R. Ford относятся лифты для перевозки авиационных боеприпасов AWE – УТГ 6 (УТГ 7 должен быть достигнут в 2014 году; на корабле планируется устанавливать 11 лифтов вместо 9 на авианосцах типа Nimitz; использование линейных электродвигателей вместо кабелей позволило увеличить нагрузку с 5 до 11 тонн и повысить живучесть корабля благодаря установке горизонтальных ворот в оружейных погребах), совместимый с РЛС MFR протокол управления ЗРК ESSMJUWL – УТГ 6 (УТГ 7 планируется достичь в 2014 году), всепогодная система посадки с использованием спутниковой системы глобального позиционирования GPS JPALS – УТГ 6 (УТГ 7 должен быть достигнут в ближайшем будущем), плазменно-дуговая печь для переработки отходов PAWDS и станция приема грузов на ходу HURRS – УТГ 7, обратноосмотическая опреснительная установка (+25% мощности по сравнению с существующими системами) и используемая в летной палубе корабля высокопрочная низколегированная сталь HSLA 115 – УТГ 8, используемая в переборках и палубах высокопрочная низколегированная сталь HSLA 65 – УТГ 9.
Главный калибр
Успех программы Gerald R. Ford в значительно степени зависит от успеха реализации программ модернизации состава авиакрыльев палубной авиации. В ближайшей перспективе (до середины 2030-х годов) видимые на первый взгляд изменения в этой области сведутся к замене «классических» Hornet F/A-18C/D на F-35C и появлению тяжелого палубного БПЛА, в данный момент разрабатываемого по программе UCLASS. Две эти приоритетные программы дадут ВМС США то, чего им недостает сегодня: увеличение боевого радиуса и малозаметность. Истребитель-бомбардировщик F-35C, который планирует закупать как флот, так и Корпус морской пехоты, будет выполнять преимущественно задачи ударного стелс-самолета «первого дня войны». БПЛА UCLASS, который скорее всего будет построен с широким, пусть и меньшим, чем на F-35C, использованием стелс-технологий, станет ударно-разведывательной платформой, способной в течение крайне продолжительного времени находиться в воздухе в районе ведения боевых действий.
 |
| F-35C. Фото: flickr.com |
Достижение начальной боевой готовности для F-35C в ВМС США планируется по текущим планам в августе 2018 года, то есть позже, чем в других родах войск. Обусловлено это более серьезными требованиями ВМС – боеготовыми F-35C на флоте признают только после готовности версии Block 3F, обеспечивающей поддержку более широкой номенклатуры вооружения по сравнению с ранними версиями, которые первое время устроят ВВС и КМП. Так же более полно будут раскрыты возможности БРЭО, в частности РЛС получит возможность полноценно работать в режиме синтезированной апертуры, что необходимо, например, для поиска и поражения малоразмерных наземных целей в сложных метеоусловиях. F-35C должен стать не только ударным самолетом «первого дня», но и «глазами и ушами флота» – в условиях широкого распространения таких средств ограничения доступа (anti-access/area denial – A2/AD), как современные ЗРК, только он сможет углубиться в контролируемое противником воздушное пространство.
Результатом программы UCLASS должно стать создание к концу десятилетия тяжелого БПЛА, способного к длительным полетам в первую очередь с разведывательными целями. Кроме этого, на него хотят возложить задачи нанесения ударов по наземным целям, топливозаправщика и, возможно, даже носителя ракет «воздух–воздух» средней дальности, способного при внешнем целеуказании поражать воздушные цели.
UCLASS является для ВМС и экспериментом, только получив опыт эксплуатации такого комплекса они смогут верно выработать требования для замены своего основного истребителя, F/A-18E/F Super Hornet. Истребитель шестого поколения будет уже как минимум опционально пилотируемым, а возможно, и полностью беспилотным.
Также в ближайшем будущем произойдет замена палубных самолетов E-2C Hawkeye на машины новой модификации – E-2D Advanced Hawkeye. E-2D будет отличаться более эффективными двигателями, новой РЛС и значительно большими возможностями по действиям в качестве воздушного командного пункта и узла сетецентричесекого поля боя за счет новых рабочих станций операторов и поддержки современных и перспективных каналов передачи данных.
ВМС планируют связать F-35C, UCLASS и другие силы флота в единую информационную сеть с возможностью оперативной многосторонней передачи данных. Концепция получила название «Военно-морская система интегрированного управления огнем и завоевания господства в воздухе» (Naval Integrated Fire Control-Counter Air – NIFC-CA). Основные усилия для ее успешной реализации сосредоточены не на разработке новых самолетов или видов вооружения, а новых высокозащищенных каналов загоризонтной передачи данных с высокой производительностью. В перспективе, вероятно, в NIFC-CA будут включены и ВВС в рамках концепции «Воздушно-морской операции». На пути к NIFC-CA ВМС предстоит решить широкий спектр сложнейших технологических задач.
Очевидно, что строительство кораблей нового поколения требует значительного времени и ресурсов, а разработка и внедрение новых критически важных технологий всегда связано со значительными рисками. Опыт реализации американцами программы строительства головного авианосца нового поколения должен служить источником опыта и для российского флота. Следует максимально полно изучить риски, с которыми ВМС США столкнулись при строительстве Gerald R. Ford, желая сконцентрировать максимальное количество новых технологий на одном корабле. Представляется более разумным постепенное внедрение новых технологий при строительстве, достижение высокого УТГ перед установкой систем непосредственно на корабль. Но и здесь необходимо учитывать риски, а именно – необходимость минимизации вносимых в проект изменений в ходе строительства кораблей и обеспечение достаточного модернизационного потенциала для внедрения новых технологий.
Прохор Тебин, Александр Ермаков
