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

Капитан 1 ранга В. Спирин,
капитан 2 ранга Д. Василевский,
капитан 3 ранга Ю. Соловьёв,
капитан-лейтенант А. Строгов

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.

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

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

Схема распределения электроэнергии в ОЭЭС ЭМ УРО типа "Замволт"

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 УВП Mk 57 с периферийной компоновкой (PVLS - Peripheral Vertical Launch System);
- 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).

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 волноре-жущую 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).

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 ill и ДГ 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 4 160 В и частотой 60 Гц.

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)
   

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

• Программа создания эсминцев УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США ч2 (2014)
• Программа создания ЭМ УРО нового поколения типа "Замволт" для ВМС США ч3 (2014)
• Основные кораблестроительные программы ВМС США
• Самый современный в техническом плане корабль ВМС (2012)
• Перспективы развития флота крупных боевых надводных кораблей ВМС США (2013)
• Применение перспективных технологий в надводном кораблестроении за рубежом ч1 (2011)
• Эсминец УРО USS Zumwalt вошёл в состав ВМС США (2016)
• Фрегаты типа Freedom и Independence ч2 (2017)
• Фрегаты типа Freedom и Independence ч3 (2017)
• Что делать с эсминцами типа Zumwalt? У ВМС США есть несколько грандиозных идей (2021)