Ubåtar av triumfklass

Ubåtar av typen "Triumphant" ( fr.  Triomphant , ryska " Triumphant" ) - en serie av fyra franska kärnkraftsstrategiska ubåtar byggda 1989 - 2009 . De är en ny generation franska SSBN och en ersättning för de första sex strategiska missilbärarna i fransk Redoutable - klass .

Historik

Utformningen av tredje generationens strategiska ubåtar, designade för att ersätta de åldrande Redutable-klassens ubåtar , började 1982 . 1986 godkändes programmet för utveckling av NSNF (Naval Strategic Nuclear Forces) för 1987-2010, enligt vilket det var tänkt att bygga sex ubåtar av den nya Triumfan-klassen.

Forskningsarbetet som föregick starten av designen av det nya SSBN utfördes av sju grupper på en gång, koordinerade av den tvärsektoriella organisationen COELACANTHE, speciellt skapad redan 1962 för att skapa den första generationen franska strategiska ubåtar av typen Redoutable. GERDSM-gruppen (Groupe d'Etudes et de Recherche de Detection Sous-Marine) var engagerad i sättet att observera båten, CERDAN-gruppen (Centre d'Etudes et de Recherches pour la Discretion Acoustique des Navires), vapensystem och tester uppskjutningar av missiler var engagerade i den akustiska sekretessen för fartyget GETDL-gruppen (Groupe d'Etudes Tubes et Direction de Lancement) var engagerad i, kommunikationsutrustningen utvecklades av CERTEL-gruppen (Centre d'Etudes et de Recherches en Telecommunication) , det automatiska stridskontrollsystemet (ASBU) och informationsstödet utvecklades av SARSA-gruppen (Centre d'Analyse de systemes de Programmation et de Calcul), och slutligen, CESDA-gruppen (Centre d'Etudes et d'experimentation des Systemes de Försvar Aetienne). Det bör noteras att en sådan organisation av forskningsarbete var nödvändig på grund av komplexiteten i den uppgift som tilldelats konstruktörerna.

Alla nya båtar skulle beväpnas med de M5 -missiler som utvecklades samtidigt . Den första båten skulle tas i drift 1991. Hon var först tänkt att vara beväpnad med M4 -missiler , för att inte koppla konstruktionen till utvecklingen av M5-systemet. Ersättningen av missilvapen, enligt etablerad fransk praxis, var planerad att genomföras under den första översynen.

Sovjetunionens kollaps hade en betydande inverkan på NSNF:s utvecklingsprogram. Antalet SSBN som planeras att byggas har minskats från sex till fyra enheter. På grund av förseningar i utvecklingen av M5-systemet beslutades det dessutom att utrusta byggda båtar med M45 -missiler . M45-missilen var en djup modernisering av M4-missilen. Som ett resultat av moderniseringen ökades skjutområdet till 5300 km. Dessutom installerades en stridsspets TN-75 med 6 individuellt målbara stridsspetsar ( MIRV ).

När det gäller vikt och storlek är M5-raketen nästan identisk med Trident II (D5) -systemet . Detta förklarar den lilla skillnaden i design och skrovdimensioner mellan Triumfan-klassens fartyg och de amerikanska Ohio-klassen SSBNs (till exempel är Triumfan-klassens skrovdiameter bara 31 mm mindre än Ohio-klassens skrovdiameter).

Riktning för SSBN-utveckling

När man utvecklade ett fartyg av typen Triumfan ställdes två primära uppgifter: för det första att säkerställa en hög smygnivå, och för det andra, förmågan att tidigt upptäcka anti-ubåtsförsvar ( ASD ) av fienden, vilket skulle möjliggöra en tidig start manöver för att undvika kontakt.

För att lösa det första problemet har många studier utförts på sannolikheten att detektera en båt med hjälp av olika metoder för detektering, såsom hydroakustisk och optisk sökning, radar, infraröd vision, magnetometer och laservågdetekteringsanordningar. Ytfartyg, ubåtar, flygplan, helikoptrar och konstgjorda jordsatelliter ansågs vara troliga bärare av dessa medel. Som ett resultat visade det sig att den huvudsakliga detekteringsfaktorn är båtens akustiska fält och därför bör den första prioriteringen för konstruktörer vara att minska ljudnivån för SSBN.

Utifrån den samlade effekten på buller prioriterades fartygets huvudframdrivningsanläggning (MPP) . Liksom alla andra franska atomubåtar var missilbärarna av Triumph-klassen utrustade med en tryckvattenreaktor ( VVR ), betecknad K-15. En märklig egenskap hos denna reaktor är den naturliga cirkulationen av kylvätskan i primärkretsen. Fördelarna med detta tillvägagångssätt var inte bara det minskade bullret från den ångproducerande enheten (SPU) (på grund av övergivandet av primärkretsens centrifugalpump (CNPK)), utan också den ökade tillförlitligheten hos reaktorn (det bör vara noterade att ett liknande schema implementerades på Ohio-typ SSBN » ). I denna anläggning är ånggeneratorerna placerade direkt i reaktorhärden och bildar en enhet med reaktorns tryckkärl. Detta var en stor designprestation av franska ingenjörer, tack vare vilken reaktorn blev relativt kompakt. Samma PPU installerades på hangarfartyget Charles de Gaulle .

Nästa sak som uppmärksammades var ångturbinanläggningen ( STU ). Den designades i blockdesign och inkluderade två autonoma turbogeneratorer (ATG), som var och en har sin egen kondensator . Båda är installerade på en enda dämpande plattform, vilket minskar antalet så kallade ljudbryggor, på grund av vilka vibrationer och ljud från installationen överförs till båtens robusta skrov . Båda ATG : erna drivs av en låghastighetsframdrivningsmotor . Att minska motorvarvtalet, på grund av eliminering av propellerkavitation , hjälper också till att minska ljudnivåerna. Dessutom har den traditionella lågljudspropellern med fast stigning ersatts med en vattenstråle. Förutom att öka effektiviteten, minskar denna propulsor "skruv"-komponenten av bruset. Propellerns styrmunstycke spelar rollen som en akustisk skärm som förhindrar spridningen av ljud som avges av propellern.

För att minska det hydrodynamiska bruset från båten fick fören elliptiska , snarare än stam , konturer. För detsamma ändrades konturerna av raketbanketten och stängslet av infällbara enheter . Denna skrovform testades på den femte Ryubi-  klassens båt, Amethyste (S 605). De horisontella horisontella rodren höjdes också till den övre delen av stängslet, vilket ökade deras effektivitet. Även akterfjäderdräkten har förbättrats avsevärt. I ändarna av de horisontella stabilisatorerna monterades frontplattor , liknande de som monterades på amerikanska atomubåtar av typen Stegen , Los Angeles och Ohio. Den vertikala roderfjädern gjordes isolerad och inte placerad bakom stabilisatorn, vilket var fallet på alla tidigare franska atomubåtar.

Dessutom, för att säkerställa högre stealth, ökades fartygets operativa djup till 380 meter. Detta blev möjligt tack vare användningen av en ny stålkvalitet 100 HLES med en sträckgräns på upp till 1000 MPa. Dessutom ökades avståndet mellan missilsilorna, koncentrerade i två olika grupper, åtskilda från varandra av ett fack med missilvapenkontrollposter och hjälpmekanismer. Ett sådant schema användes uteslutande på SSBN av typen Triumfan.

För att lösa det andra problemet - förmågan att tidigt upptäcka luftvärnsmissiler  - beslutades att utrusta SSBN med de mest avancerade ekolodsvapnen . Det var den första franska ubåten utrustad med ett fullfjädrat ekolodssystem (HAC). Komplexet inkluderar huvudbågens sfäriska antenn med stor diameter, två ombord förlängda konforma antenner (DUUX 5), en ekolodssignaldetekteringsstation, en flexibel förlängd bogserad antenn (DSUV 62), ett självbruskontrollsystem (QSUA-A) som består av av cirka 40 sensorer - hydrofoner och accelerometrar. Dessutom var fartyget utrustat med en mängd olika optiska och elektroniska medel för att övervaka miljön. Data från dessa medel, såväl som från SAC, tas emot och bearbetas till det automatiska stridskontrollsystemet (ASBU).

Ljud som inte kunde förhindras dämpas med hjälp av speciella ljud-vibrationsisolerande plattor av gummi eller elastiska polymerer . Hydrodynamisk optimering av båtformen, ljudreducering under drift av interna mekanismer och infällbara externa enheter, byte av rullager med glidlager i ett antal enheter ledde till en dubbel minskning av ljudnivån jämfört med Le Redoutable och under bullernivån på Amerikanska Ohio båtar

Konstruktion

Corps

Båten har en enkelskrovsdesign med en väl strömlinjeformad skrov- och missilbankett ( överbyggnad ). Den robusta kroppen är till största delen gjord i form av en cylinder och i form av elliptiska stympade koner vid extremiteterna . Extremiteterna slutar med starka torosfäriska skott med relativt liten diameter. Det robusta skrovet är uppdelat av sfäriska skott i fyra fackzoner, vilket är unikt inom modern skeppsbyggnad. Det främre facket innehåller missil- och torpedbeväpning, en centralpost med stridsposter och radioteknisk utrustning (RTV) och besättningsbostad. I det andra facket är missiler belägna i gruvor som ligger i två echeloner, som är åtskilda av stridsposter av ett missilbrandkontrollsystem (SURS) och hjälpmekanismer. I den tredje avdelningen finns en ånggenererande enhet (PPU) och en reaktor. I den fjärde avdelningen finns en ångturbinanläggning ( STU ), två autonoma turbogeneratorer ( ATG ) och en framdrivningselektrisk motor (PEM) på axellinjen med drivning till framdrivningsenheten.

Diametern på tryckskrovet har ökat till 12,5 meter på grund av M5-missilernas ökade dimensioner jämfört med M4. Missilsilorna sticker ut från tryckskrovet, men är inom det lätta skrovet.

Båten har två grupper av huvudballasttankar ( TsGB ) - för och akter - i permeabla extremiteter. En thruster är placerad på fören, vilket förbättrar manövrerbarheten. Fyra torpedrör (TA) är svetsade in i det främre torosfäriska solida skottet symmetriskt med avseende på rotationsaxeln och i en vinkel mot fartygets diametralplan. Den förlängda nosen gjorde det möjligt att placera den sfäriska huvudantennen för det hydroakustiska komplexet på stort avstånd från det robusta skrovet, vilket gav det gynnsamma arbetsförhållanden. Detta underlättas också av en speciell skärm med pyloner, på vilken antennen är monterad. Antennradomen är gjord av förstärkt glasfiber.

Den bakre änden slutar med en korsformad fjäderdräkt och en framdrivningsenhet av Pump-Jet-typ. I ändarna av de horisontella stabilisatorerna finns frontplattor. Det vertikala roderbladet är inte placerat bakom stabilisatorn, som på alla andra franska atomubåtar, utan görs isolerat.

Silhuetten av skrovet av Triumfan- typ SSBNs är mycket lik silhuetten av Ryubi- typ SSBNs , eftersom missilbanketten, trots sin höga höjd, är mycket smidigt ansluten till extremiteterna. För att minska ekolodets synlighet är båtens skrov belagt på utsidan med en speciell beläggning.

Kraftverk

Båten drivs av en tryckvattenreaktor ( VVR ) K-15 med en termisk effekt på 150 MW, med naturlig cirkulation av kylvätskan i primärkretsen. Reaktorer av denna typ arbetar på låganrikat uran (7-20%, för jämförelse, i amerikanska reaktorer når anrikningsgraden 95%), vilket leder till en ökning av kärnbränslevolymen med flera gånger och till en minskning i bränsleelementens livslängd till 5 år. Dessa brister kompenseras av den jämförande billigheten hos sådant kärnbränsle och reparationer av båtar som tillhandahålls en gång vart femte år med byte av bränslestavar och förbättring av elektronisk utrustning.

Ånggeneratorerna är monterade i den aktiva zonen (AZ) och bildar en enhet med reaktorns tryckkärl. Blockångturbinanläggningen ( STP ) inkluderar två oberoende turbogeneratorer (ATG). Var och en av turbogeneratorerna har sin egen kondensator ; de är placerade på en enda dämpad plattform bredvid varandra. ATG ger kraft till en låghastighets framdrivningsmotor (PM) på axellinjen. HED:n kan också drivas av två dieselgeneratorer (DG) eller ett ackumulatorbatteri (AB), som är en nödströmkälla. En infällbar thruster (VPU) används som en reservframdrivningsanordning, placerad i höljet av fartygets boggenomsläppliga ände.

Beväpning

Huvudvapnen är 16 M45 ballistiska missiler på de tre första båtarna och 16 M51.1 missiler på den sista - den fjärde båten Le Terrible (S 619), som togs i drift i november 2010. Tack vare den nya raketen utökades förstörelsens räckvidd till 9000 km. Den nya missilen bär en stridsspets TN-75 med sex stridsspetsar med en kapacitet på 100 kT vardera.

För närvarande har beslut fattats om att utrusta de första tre båtarna med missiler av typen M51.2 , med en ny, kraftfullare TNO (Tete Nucleaire Oceanique) stridsspets. Arbete bör utföras under översynen. Den första båten som återutrustas med den nya missilen bör vara Le Vigilant (S 618), den tredje båten i serien, som ska ses över 2015.

Torpedbeväpningen består av fyra 533 mm bogtorpedrör med en ammunitionslast på 10 ECAN L5 Mod.3 torpeder och 8 Exocet SM39 kryssningsmissiler avfyrade från ett torpedrör.

Det hydroakustiska komplexet DMUX-80 installerat på Le Triomphant inkluderar:

• GAS DUUX-5 med sex inbyggda antenner,
• lågfrekvent brusriktningsstation DSUV-62 med en flexibel förlängd bogserad antenn 100 m lång och 10 cm i diameter,
• ekolodsspaningsstation DMUX-33,
• radarstation DRUA-33 för övervakning av luftrummet,
• ARUR-13 elektroniska motåtgärdskomplex som en del av stationerna DR-4000U och DR-3000U.

Konstruktion

Designegenskaperna för den nya ubåten krävde moderniseringen av Cherbourg Navy-varvet , där alla fyra strategiska missilbärare byggdes. Moderniseringsprogrammet, som i huvudsak bestod i övergången av varvet från metoden att bygga SSBN på en lutande slip och längsgående dynamisk sänkning till metoden för horisontell byggnad och vertikal sänkning, fick namnet CAIMAN (Construction d'Ateliers et d' Infrastuctures pour la composante Marine de L'Arme Nucleaire). Det bör noteras att vid den tiden Sovjetunionen ( NSR i Severodvinsk ), sedan USA (varven för Electric Boat Div. i Groton ) och Storbritannien ( Vickers Shipbuilding and Engineering Ltd.s skeppsvarv i Barrow-in- Furness ). CAIMAN-programmet var villkorligt uppdelat i tre steg. Det första steget inkluderade byggandet av en ny skrovbutik, den andra etappen - byggandet av en slipbutik och den tredje - enheten för fartygets vertikala nedstigning.

Varvet i Cherbourg har dock sina egna egenskaper. Således utförs förflyttningen av båtens skrovsektioner inuti slipshoppen, såväl som dess fullt utformade skrov från slipwaybutiken till lanseringskomplexet, med hjälp av ett speciellt transportsystem. Systemet består av flera så kallade singelblock. Varje block består av en stödjande och rörlig del. Den stödjande delen är kölblocken , på vilka fartygets skrov ligger. Framdrivningsdelen är fyra hydraulisk-mekaniska tassar, som är utformade inte bara för horisontell rörelse av sektionerna (eller hela skrovet) av fartyget, utan också för den vertikala rörelsen av kölblocken, på vilka sektionerna av båtskrovet ligger. Tack vare detta system kan delar av båtens skrov, placerade på ett enda block (som väger upp till 400 ton), vända 360 grader på ett ställe och positionera med stor noggrannhet, vilket möjliggör användning av automatisk svetsutrustning. Dessutom gjorde ett sådant arrangemang av transportsystemet det möjligt att avsevärt minska släpbutikens yta och ledde slutligen till en betydande minskning av kostnaden för att bygga SSBN. Enligt olika uppskattningar ledde användningen av systemet till 30-40 % besparingar jämfört med användningen av järnvägsspår och gränsöverskridande . En annan fördel med ett sådant system var möjligheten att separera benen från kölblocken, om det inte fanns något behov av att flytta denna sektion av skrovet, och använda de frigjorda benen för att transportera en annan sektion. Det tog 18 enstaka block för att bilda hela skrovet på båten Le Triomphant. De installerades med 5 meters intervall och styrdes från en enda centralkonsol. I händelse av avvikelse från rörelsen av något av blocken från de förinställda parametrarna, stannar hela systemet automatiskt, vilket garanterar säkerheten för den transporterade båten eller enskilda delar av fartygets skrov. Det bör noteras att rörelsehastigheten är mycket låg - endast 0,75 m/min. Till exempel tog transporten av Le Triomphant från slipbanan till sjösättningsplattformen cirka 5 timmar.

Representanter

Aktuell status

Alla båtar i projektet är i trafik. Utformningen av den tredje generationen franska strategiska ubåtar pågår , i samband med vilken bytet av båtar av Triumph-typ påbörjas omkring 2035 [2] .

Jämförande utvärdering

Det hydroakustiska komplexet DMUX-80 uppskattas av experter vara 10 gånger mer effektivt än det som installerats på Le Redoutable.

Se även

• Typer av ubåtar från den franska flottan
• M51

Anteckningar

1. ↑ Le Terrible lanserades Arkiverad 1 december 2008 på Wayback Machine // deagel.com
2. ↑ Vavasseur, Xavier Frankrike lanserar tredje generationens SSBN-program - SNLE 3G . Naval News (21 februari 2021). Hämtad 13 maj 2021. Arkiverad från originalet 29 januari 2022. (obestämd)

Litteratur

• Tarasov A.E. Nukleära ubåtsflotta 1955-2005. - M. : AST, Mn.: Harvest, 2006. - S. 103-108. — 216 ​​sid. — ISBN 985-13-8436-4 .