Co jest cięższe: kilogram waty czy kilogram ołowiu?
Ten materiał jest logiczną kontynuacją niedawnej dyskusji na temat mistycznego „zniknięcia” artykułów o ładunkach na nowoczesnych statkach -
Inżynierom minionych pokoleń udało się w niezrozumiały sposób „wcisnąć” w kadłub krążownika o wyporności 10 tys. kwatery mieszkalne dla 900 członków załogi i jednocześnie obejmują wszystkie ważne przedziały i mechanizmy wielocentymetrowego stalowego pancerza statku!
Kłopot polega na tym, że współcześni stoczniowcy ledwo starczają z tych samych 10 tysięcy ton na zbudowanie pancernej „puszki” z komputerami i lekkimi wyrzutniami pocisków. Masa i wymiary nowoczesnego uzbrojenia nie są bardzo podobne do charakterystyk osiągów wieży głównego kalibru krążownika M. Gorky”(projekt 26-bis, 1938) - 247 ton bez amunicji, grubych stalowych barbetów i mechanizacji piwnic artyleryjskich.
Współczesne komputery, anteny i radary prezentują się nie mniej zabawnie na tle 110-metrowych pasów pancernych starego okrętu (szerokość blach wynosi 3,4 metra, grubość 70 mm). Całkowita masa pancerza krążownika „M. Gorky”- 1536 ton!
Jednocześnie pełne przemieszczenie „M. Gorky”miał tylko 9700 ton. Jak nowoczesny krążownik lub niszczyciel!
Projekt 26-bis krążownik
Pancerz, ciężka broń, maszynownie z kotłami na olej opałowy, „dodatkowe” 360 ton paliwa… wszystko to zniknęło. Załoga została przecięta trzykrotnie. Ale dlaczego wyporność współczesnych statków utrzymuje się na tym samym poziomie?
Paradoks ma kilka prostych wyjaśnień:
1. Żarty z metacentryczną wysokością i stabilnością nie poszły na marne. Anteny nowoczesnych radarów są dość lekkie w porównaniu do pancerzy krążowników wojennych, ale spójrzcie, gdzie znajdują się urządzenia antenowe - na dachach nadbudówek i szczytach masztów! W grę wchodzi „reguła dźwigni” - aby uniknąć wywrócenia się i utrzymać wysokość metacentryczną w normalnych granicach, w podwodnej części statku trzeba dodać setki ton balastu.
2. Skrzynki z elektroniką są lekkie, ale wymagają dużo wolnego miejsca, aby się zmieścić. Nie można już postawić tu Tomahawków i wlać ton paliwa. Wewnętrzne przedziały „pęcznieją” – projektanci „wciskają” je w ogromne nadbudówki. W porównaniu do swoich chwalebnych poprzedników, współczesne krążowniki mają mniej gęsty układ, ale większe wymiary - w rezultacie z ich dna wytryskuje podobna ilość wody („Jeśli ciało zostanie wrzucone do wody, nie zatonie na długo czas , - mawiał grecki Archimedes).
Ponadto masywne nadbudówki mają duże naciągi, co również negatywnie wpływa na stateczność - konieczne jest skompensowanie ich wpływu kolejną porcją balastu (wypełnioną ołowiem i blokami zubożonego uranu wzdłuż stępki statku).
3. Najnowsze trendy w przemyśle stoczniowym:
- windy i przenośniki taśmowe wzdłuż całego kadłuba statku;
- zautomatyzowane systemy lokalizowania szkód bojowych i prowadzenia kontroli uszkodzeń (czujniki dymu i wody, automatyczne zamykanie włazów i drzwi, kamery wideo, procesory sygnałowe, automatyczne systemy gaśnicze);
- elementy uszczelniające i przeciwjądrowe (wewnątrz kadłuba krążownika utrzymywane jest nadciśnienie zapobiegające wypływowi powietrza z zewnątrz na zewnątrz filtrów systemu wentylacyjnego);
- zwiększone wymagania dotyczące zasilania, systemów chłodzenia i klimatyzacji w pomieszczeniu, w którym zainstalowana jest elektronika;
- komfortowe warunki życia na pokładzie - siłownie, baseny, posiłki restauracyjne…
W rezultacie wszystkie te punkty i „pochłonęły” rezerwę ładunku, uwolnioną po rezygnacji z artylerii dużego kalibru i ciężkiego pancerza.
Jednak od samego początku nie było tu intrygi. Porównaliśmy okręty z różnych krajów i epok: pomimo pewnej wspólnej wyporności i rozmiarów, Orly Burke z serii IIA i krążownik M. Gorky”- całkowicie odmienne statki, zaprojektowane w różnym czasie przez różne szkoły przemysłu stoczniowego do różnych zadań. Oczywiste jest, że wyjaśnienia tajemniczego „znikania” elementów ładunku trzeba było szukać w różnicach między poziomem rozwoju technicznego a standardami projektowania statków – teraz i 70 lat temu.
Ale tutaj wchodzą w grę prawa thrillera. Jeszcze nie jest blisko szczęśliwego końca…
Opowieść o rozpadającym się Teremce
Paradoks z tajemniczym „znikaniem” artykułów ładunku, w jeszcze ostrzejszej postaci, obserwuje się dzisiaj. Co więcej, w przeciwieństwie do poprzedniego, czysto teoretycznego porównania, obecna sytuacja może stać się podręcznikowym przykładem w przemyśle stoczniowym.
Krążownik rakietowy typu Ticonderoga i niszczyciel typu Orly Burke URO.
Jeden kraj. Jedna flaga. Jeden raz. Jedno i to samo zadanie - eskortowanie i odpalanie ataków rakietowych SLCM. Krążownik i niszczyciel używają podobnych rodzajów broni, tych samych środków wykrywania i komunikacji pod kontrolą Aegis BIUS. Elektronika identyczna. Identyczne mechanizmy. Identyczna elektrownia - cztery turbiny gazowe LM2500 na każdym ze statków…
A jednak są różne. Do tego stopnia, że różnice między „Tiką” a „Burk” wywołują spore kontrowersje wśród fanów morskiego motywu.
Krótka znajomość z papierowym opisem krążownika i niszczyciela (liczba i rodzaj radarów/zaopatrzenie w paliwo/liczba ogniw UVP) może wywołać wśród laików konsternację: dlaczego Amerykanie odmówili budowy tak wspaniałych statków jak Ticonderoga, a skoncentrował wszystkie swoje wysiłki na budowie „Berkowa”?!
Nawet najdoskonalsza z modyfikacji Orly Burke wygląda jak kompletna nędza na tle krążownika rakietowego. Sędzia dla siebie:
- Krążownik przewyższa niszczyciela o 25% pod względem liczby wyrzutni rakiet - 122 komórki UVP wobec 90 … 96 komórek na pokładzie "Burk".
- Krążownik ma dwojaką przewagę w artylerii - w przeciwieństwie do Ticonderogi, Berk jest pozbawiony działa rufowego 127 mm;
- Krążownik ma o 18% więcej paliwa. Zasięg przelotowy Ticonderogi wynosi 6000 mil w porównaniu z 4890 milami Burke przy ekonomicznej prędkości 20 węzłów.
- Krążownik ma znaczną przewagę w dziedzinie systemów wykrywania i kierowania ogniem: cztery radary oświetlania celów AN/SPG-62 w porównaniu z trzema radarami oświetlania na Orly Burke.
Ponadto krążownik ma „bonus” w postaci dodatkowego radaru dozoru lotniczego AN/SPS-49. Dlaczego krążownik Aegis potrzebował starego dwukoordynacyjnego radaru? Według jednej wersji Yankees nie ufali najnowszemu AN/SPY-1 i postanowili zainstalować radar zapasowy. Ponadto powielanie środków wykrywania zwiększyło stabilność bojową okrętu - w przypadku awarii głównego radaru do akcji wszedł sprawdzony SPS-49.
Według przeciwnej wersji instalacja SPS-49 miała znacznie głębsze znaczenie sakralne. Decymetr SPS-49 podczas swojej pracy obejmuje zakres częstotliwości 902-928 MHz. Fale radiowe o tych częstotliwościach są słabo odbijane od powierzchni wody, co ma kluczowe znaczenie przy wykrywaniu celów nisko latających.
Tak czy inaczej, na każdym z Ticonderogów zainstalowano radar AN / SPS-49. Wysoko umieszczony słup antenowy ważący 17 ton przesunął środek ciężkości krążownika w górę o 0,152 m, co oczywiście doprowadziło do zmniejszenia jego stabilności. Aby zrekompensować negatywny efekt, dodano 70 ton balastu.
Cudowny?
Ale jeszcze bardziej zaskakujący zabrzmi następujący fakt - przemieszczenie „Ticonderogi” i „Orly Burke” jest takie samo.
Lub, aby umieścić to w dokładnych liczbach:
Ticonderoga - 9600 długich ton (lub 9750 metrycznych)
Orly Burke Series IIA - 9515 długich ton (lub 9670 metrycznych)
Ale przepraszam! – wykrzyknie zdziwiony czytelnik – Usunęliśmy znaczną część broni, zdemontowaliśmy kilka radarów i zmniejszyliśmy zapas paliwa o 200 ton… jak wyporność pozostała na tym samym poziomie?!
Z pewnością Ticonderoga ma swój własny straszny sekret. Ale gdzie szukać prawdy w tej zagmatwanej sprawie?
Zróbmy szybki oględziny „miejsca zbrodni”.
Och! (Zaskoczony wydech.) Wystarczy jedno spojrzenie na krążownik, aby przerazić się jego rezerwą stabilności – to niesamowite, jak to niezręczne pudełko jeszcze się nie przewróciło!
Że jest jedno lądowisko dla helikopterów „Ticonderogi” – położone bliżej środka kadłuba (gdzie amplituda drgań jest mniejsza podczas rozbijania), znajduje się dwa pokłady wyżejniż rufowe lądowisko dla helikopterów Orly Burke! Nietrudno zgadnąć, jak wpływa to na stabilność krążownika… I jaki będzie wynik (sto ton dodatkowego balastu).
Nawet gołym okiem widać, co ma ogromna „wieża” nadbudówki „Ticonderoga”. Ponadto istnieją aż dwie nadbudówki - dziobowa i rufowa. Masa konstrukcyjna + dodatkowy balast = skumulowany efekt wzrostu przemieszczenia.
Porównaj wysokość instalacji dział przeciwlotniczych „Falanx” i radarów kierowania ogniem na krążowniku i niszczycielu.
Koniecznie sprawdź 40-metrowy nadburcie na dziobie krążownika.
Takie sztuczki nie idą na marne – w porównaniu z Orly Burke krążownik musi poświęcić znaczną część swojej wyporności na ciężar własny ołowiu w dolnej części kadłuba. A poza tym ma o wiele więcej broni, paliwa i systemów elektronicznych niż Orly Burke!
To po prostu niewiarygodne, jak wyporność krążownika pozostała na równi z prostszym, lżejszym i słabiej uzbrojonym niszczycielem. Cuda?
Mało prawdopodobny. Wszystko powinno mieć swoje logiczne wytłumaczenie.
Jakiś tajemniczy element w konstrukcji Orly Burke „pochłonął” całą przydzieloną rezerwę wypornościową – po zoptymalizowaniu wyglądu, usunięciu tysięcy ton nadmiaru balastu, porzuceniu szeregu broni i systemów?
Co jeśli batalion czołgów Abrams chowa się w kadłubie Berka? Nie, a jeśli to prawda?
A może rezerwę wypornościową przeznaczono na opancerzenie i zwiększenie ochrony niszczyciela?
Do diabła nie! O rzeczywistym poziomie bezpieczeństwa Orly Burk dobitnie świadczy przypadek wysadzenia w powietrze USS Cole (DDG-67) - Port Aden, 2000. Bliska eksplozja, odpowiadająca mocy 200…300 kg TNT, całkowicie unieszkodliwiła niszczyciel. 17 zabitych. 39 rannych marynarzy.
Bezpieczeństwo Burka zasadniczo nie różni się od bezpieczeństwa Ticonderogi - lokalnego opancerzenia ważnych pomieszczeń za pomocą kevlaru i 25 mm płyt ze stopu aluminiowo-magnezowego.
Można zacząć rozumować odwrotnie – rezerwa obciążenia na instalację nowych systemów i ogromnych dodatków nie mogła pojawić się znikąd. Twórcy „Ticonderogi” wyraźnie na czymś oszczędzili. I dużo zaoszczędzili. Ale na czym?
Elektrownia z turbiną gazową krążownika jest prawie identyczna jak niszczyciel. Zapas paliwa? Wręcz przeciwnie, została zwiększona. Pozostaje ostatnia opcja - budynek …
… Podczas eksploatacji odkryto ponad 3000 pęknięć w nadbudówkach 27 krążowników
- www.navytimes.com, Epidemia pękania Ticonderoga
W 1983 roku superstatek, krążownik rakietowy USS Ticonderoga (CG-47), został wyposażony w zaawansowany system informacji i kontroli bojowej Aegis. Na rufie krążownika trzepotał na wietrze ogromny sztandar: „Stań przy admirale Gorszkow: „Egida” – na morzu!” (Uwaga, admirale Gorszkow! Egida na morzu!).
Jeśli spojrzysz na wydarzenie bez patosu gwiazd i pasków, staje się oczywiste, że Jankesi przynieśli zardzewiałe wiadro, które nie było w stanie walczyć do morza. Supersuperkrążownik pęka w szwach pod własnym ciężarem i rozpada się nawet bez ognia ze strony wroga.
System Aegis również okazał się nie tak fajny. Jedynym trofeum amerykańskich marynarzy jest Airbus pasażerski IranAir, który został zidentyfikowany przez radary Aegis jako „myśliwiec”. 290 pasażerów na raz do następnego świata. Dowódcy krążownika „Vincennes” - dziękuję za opanowanie i nieustraszoność okazywaną w sytuacji bojowej. I charakterystyczne stwierdzenie George'a W. Busha: „Nigdy nie przeproszę za Amerykę”.
Starając się „wsadzić” jak najwięcej broni i elektroniki radiowej do skromnego kadłuba odziedziczonego przez Ticonderogów ze statków typu „Spruance”, Amerykanie nie znaleźli nic lepszego niż użycie stopu aluminiowo-magnezowego „5456” jako materiał konstrukcyjny do nadbudówek.
W zasadzie rozwiązanie jest dość logiczne – pomimo potencjalnego zagrożenia pożarowego, lekkie stopy AMG były szeroko stosowane na statkach na całym świecie. Ale Jankesi prześcignęli wszystkich – nadbudówki „Ticonderoog” były potwornie przeciążone, ich konstrukcja została wykonana do granic wytrzymałości. Na wynik nie trzeba było długo czekać - krążownik zaczął pękać w szwach na oczach zdumionych marynarzy.
Co więcej, nie są to małe mikropęknięcia widoczne tylko przez mikroskop. Krążownik pęka całkiem poważnie i naprawdę.
W nadbudówce krążownika „Port Royal” odkryto nowe pęknięcie o długości 2,4 metra.
- komunikat za wrzesień 2009 r. Warto zauważyć, że Port Royal został uszkodzony - najnowszy z Ticonderogów, oddany do użytku w 1994 roku i właśnie wrócił z generalnego remontu po wylądowaniu na rafie w lutym 2009 roku.
Krążownik był nieczynny przez sześć miesięcy. Odbudowa popękanego pokładu połączona z pracami mającymi zapobiec podobnym scenariuszom w przyszłości (ha ha) kosztowała Pentagon 14 milionów dolarów. Yankees maksymalnie wzmacniają konstrukcję, stosują specjalne metody spawania (Ultrasonic Impact Treatment) i starają się przedłużyć żywotność swoich Ticonderogów do 2028 roku. Istnieją jednak poważne podejrzenia, że w nadchodzących latach liczba krążowników zacznie stopniowo spadać – epidemia Crack Plague nie pozostawia żeglarzom innego wyboru.
„Port Royal”, mocno osadzony na rafie w pobliżu wybrzeża ok. godz. Oahu
Już wiosną 2013 roku zaplanowano wycofanie z eksploatacji czterech krążowników - USS Cowpens (CG-63), USS Anzio (CG-68), USS Vicksburg (CG 69) i USS Port Royal (CG-73), które największe uszkodzenia nadbudówek. Jednak flota nadal broniła swoich statków, „wybijając” niezbędne fundusze na kolejny remont.
Wracając do głównego tematu tej historii - a mianowicie lekkie nadbudowy aluminiowe, wykonane z minimalnym marginesem bezpieczeństwa, zapewnił Ticonderogo niezbędną rezerwę wypornościową, która została wydana na instalację dodatkowej broni, radarów i zwiększenie rezerw paliwa.
Gdy jednak pokład pęka pod stopami, a „wieża” nadbudówki cały czas grozi przewróceniem się na bok, zatapiając w falach cały sztab okrętu – taka sytuacja raczej nie przyczynia się do wzrostu morale wśród załogi krążownika supersupper.
Następnym razem Amerykanie zachowali się ostrożniej: podczas tworzenia niszczyciela klasy Orly Burke postanowiono poświęcić część broni, elektroniki radiowej i zasięgu przelotowego – na rzecz zwiększenia wytrzymałości kadłuba i zwiększenia jego marginesu stabilności. „Burk”, w przeciwieństwie do krążownika, ma całkowicie stalowe nadbudówki – to one, w połączeniu z nowym, bardziej „krępym” i mocniejszym kadłubem, w efekcie „wchłonęły” cały uwolniony zapas ładunku.
Wycofane z eksploatacji Ticonderogs rdzewiejące w Stoczni Marynarki Wojennej w Filadelfii
