A perspectiva de futuras armas construídas sobre novos princípios físicos aparecendo em navios de guerra aumenta o interesse dos marinheiros militares no tema da propulsão elétrica. A ideia de incorporar as armas e o sistema de propulsão de um navio num único circuito baseado em energia eléctrica é, de facto, o que dá argumentos adicionais aos defensores da “propulsão totalmente eléctrica”. Assim, este tema está se tornando uma importante área de trabalho para engenheiros de projeto empregados em empresas da indústria de construção naval nacional. “Sistemas de armas construídos sobre novos princípios físicos” é uma espécie de definição geral ampla, que inclui, em particular, sistemas promissores que utilizam pulso eletromagnético para desativação temporária ou mesmo permanente de estações de radar, computadores e outros sistemas de engenharia de rádio e digitais de navios inimigos. Além disso, é possível utilizar a eletricidade da nave para lançar e acelerar determinado projétil. É importante que tais sistemas exijam um grande fornecimento de eletricidade a bordo do navio e a capacidade de restaurá-lo/mantê-lo sem entrar em uma base. A “propulsão elétrica total” é realizada quando a hélice (ou outro dispositivo de propulsão) é acionada apenas por um motor elétrico em todos os modos de movimento do navio. Se houver uma fonte mecânica a bordo (diesel, turbina, etc.) que tenha a capacidade de girar o eixo da hélice (geralmente em altas velocidades), então existe um “acionamento direto com motor elétrico auxiliar”, em palavras simples, “movimento elétrico parcial”. A propulsão elétrica “completa”, construída para converter energia mecânica em energia elétrica e depois novamente em energia mecânica, reduz a eficiência geral. Tanto os construtores navais como os marinheiros devem ter este facto em conta. Parece que em relação à criação do navio de superfície da próxima geração, a abordagem esteve de acordo com as tarefas que resolveu. O esperado aparecimento de canhões eletromagnéticos (para cruzadores, destróieres) e catapultas (em porta-aviões) parece justificar algumas perdas de energia na conversão de um tipo para outro. Bateria de íon-lítio Neste sentido, e tendo também em conta a tendência de aumento do consumo global de energia dos vários sistemas do navio (incluindo radar, sonar, sistema de controlo, etc.), os projetistas têm de estar mais atentos ao tema da geração e armazenamento elétrico energia. Os países cientificamente e tecnologicamente avançados do mundo estão trabalhando ativamente em baterias de lítio de alta capacidade. Nesta área, os especialistas nacionais têm alcançado resultados encorajadores, incluindo a utilização na Marinha. Em particular, o Central Design Bureau of Marine Equipment Rubin, criador dos submarinos dos projetos 955 Borei, 677 Lada e outros, anunciou a conclusão do desenvolvimento e teste de uma bateria de íon-lítio para submarinos. Observe que as baterias rotuladas como íon-lítio são amplamente utilizadas em dispositivos portáteis (telefones celulares, etc.) e têm se mostrado bem. No entanto, ainda não encontraram o seu lugar nos assuntos navais. Entretanto, têm uma série de vantagens sobre as baterias ácidas clássicas, incluindo maior capacidade, capacidade de suportar correntes de descarga e carga aumentadas, um longo ciclo de vida, custos operacionais mais baixos, e assim por diante. Aspecto histórico Nossos compatriotas foram dos primeiros a experimentar um motor elétrico de tração em navios de superfície. Seu projeto foi proposto pelo físico russo Boris Semenovich Jacobi. Foi utilizado um barco de recreio com capacidade para 12 passageiros, que percorreu várias dezenas de quilómetros durante os testes. O texto do relatório de Kruzenshtern ao conde Uvarov foi preservado, que, em particular, diz: “Em 13 de setembro de 1838, foi realizado um experimento no Neva ao navegar em um navio movido por força eletromagnética”. Vale ressaltar que o barco não possuía usina alternativa, o que significa que nele foi implementado o princípio da “propulsão totalmente elétrica”. Portanto, esta direção na construção naval não pode ser considerada algo completamente novo.A próxima etapa interessante na história da construção naval nacional foi a construção, no início do século passado, do navio a motor Vandal com uma usina diesel-elétrica projetada por Konstantin Petrovich Boklevsky. O circuito escolhido (um motor diesel acionava um gerador elétrico, que carregava a bateria, e depois a corrente ia para um motor CC) tinha eficiência inferior a 85%. O navio esteve em uso ativo por muito tempo e foi desativado após a revolução devido a desgaste e danos. Na década de 50, a União Soviética construiu uma série de navios diesel-elétricos. Essas embarcações se difundiram e continuam a ser utilizadas na navegação comercial. Os navios elétricos modernos têm uma eficiência vários por cento superior à do Vandal. 
Hoje, os motores elétricos são usados em navios tanto como propulsão auxiliar quanto como parte da usina principal. Como os motores modernos são de alta velocidade, é necessário instalar uma caixa de redução entre eles e a hélice, cuja perda de potência é de cerca de 2%. E no caso de um sistema elétrico, é necessário utilizar geradores e conversores de frequência com eficiência global inferior a 90%. Isto é inferior a um sistema “puramente mecânico” (por exemplo, turbina a gás e turboredutor principal). Em suma, em termos económicos, a propulsão eléctrica não é lucrativa.Se a invenção do motor de propulsão eléctrico deu um forte impulso ao desenvolvimento da construção naval subaquática, então, em relação aos navios de combate de superfície, resolveu apenas problemas auxiliares. Enquanto isso, os entusiastas do uso mais amplo da “força eletromagnética” não são traduzidos. Num esforço para gerar interesse no tema, introduzem novos termos como “aplicações avançadas de propulsão elétrica” e similares. 
O desejo de descrever uma tendência há muito conhecida com outra bela frase faz os especialistas sorrirem e mais uma vez comprova a validade da afirmação popular de que “o novo é o velho esquecido”. Ao mesmo tempo, não se pode deixar de notar os aspectos positivos característicos da propulsão elétrica. Navio anti-submarino Para os marinheiros militares, é importante reduzir completamente os sinais de desmascaramento, e o motor elétrico de propulsão (PEM) é considerado o mais silencioso de todos os tipos comuns de usinas de navios. É verdade que para um navio de superfície a redução do campo acústico não é tão importante quanto para um navio subaquático. Já o principal fator de desmascaramento é a visibilidade no radar (ondas de rádio refletidas nas laterais e nas superestruturas) e nos campos infravermelhos (usina baseada em motores de combustão interna). 
Talvez a redução mais relevante do próprio campo hidroacústico pareça ser em relação ao caso de um navio anti-submarino (ou patrulha). Via de regra, a busca por submarinos inimigos é realizada em modo de baixa e média velocidade (não superior a 15 nós) por meio de sistemas hidroacústicos com antenas rebocadas, submersíveis e sob a quilha, cujo alcance depende do ruído e da vibração “retratos "do navio transportador. Existem exemplos conhecidos de como os projetistas individuais estão tentando reduzir as características acústicas de um navio reduzindo o comprimento dos poços, argumentando que isso é conseguido colocando corretamente os elementos da usina dentro do casco e superestrutura. Algumas dessas soluções foram usadas nos destróieres ingleses tipo 45 Daring com uma usina de duas turbinas a gás Rolls-Royce, um par de geradores a diesel Wärtsilä e motores elétricos Converteam. 
Seis desses EVs foram construídos para a Marinha Real entre 2003 e 2013. Todos os geradores de navios geram corrente alternada, o que simplifica seu projeto e controle (ainda não é possível criar geradores de alta potência em corrente contínua). Os transformadores são usados para converter corrente alternada em corrente contínua (os motores de propulsão operam em corrente contínua), um para cada motor elétrico.Os Estados Unidos vêm construindo destróieres Zumwalt de nova geração desde 2008. A usina inclui turbinas a gás e motores elétricos assíncronos com potência de 36,5 MW e tensão de operação de 6.600 V. No terceiro navio DDG-1002 Lyndon B. Johnson está prevista a instalação de um motor síncrono supercondutor de alta temperatura com ímãs permanentes com uma potência de 36,5 MW e uma velocidade de rotação do eixo de duas rotações por segundo, dê-me um segundo. A operação inicial do DDG-1000 Zumwalt líder desde outubro do ano passado foi acompanhada por inúmeras avarias. A principal usina falhou em 22 de novembro de 2016, enquanto o destróier passava pelo Canal do Panamá. O navio imobilizado teve que ser rebocado para a base usando navios comuns, não sobrecarregados com usinas multimilionárias do tipo moderno. "Propulsão elétrica parcial" Percebendo que em alta velocidade (acima de 18 nós) não será possível reduzir radicalmente o ruído do navio (devido ao fenômeno da cavitação da hélice e outros motivos), conhecidos projetistas nacionais de navios anti-submarinos são mais favoráveis a o uso da chamada “propulsão elétrica parcial”. Note-se que a primeira palavra desta combinação retira o toque profundo de “cientificidade” e “inovação”, tão almejadas pelos ouvidos de altos funcionários e inventores sedentos de fama e dinheiro, e por isso é percebida de forma negativa por eles. Do ponto de vista prático, a “propulsão elétrica parcial” representa a direção mais interessante para os navios de guerra. Além da redução de ruído, permite também melhorar a manobrabilidade dos navios, principalmente na passagem por locais estreitos, amarrações, etc. A utilização de um motor eléctrico como dispositivo de manobra é desejável, uma vez que é possível facilmente armar/ alterar a frequência e o sentido de rotação do eixo da hélice e, consequentemente, a velocidade e o sentido de movimento do navio. Atualmente, motores elétricos auxiliares são amplamente utilizados em guindastes flutuantes, balsas, rebocadores e quebra-gelos. 
A implementação da abordagem de “propulsão eléctrica parcial” num navio de ataque (por exemplo, uma classe “destruidor”) pode ser incorporada no facto de as turbinas a gás sustentadoras permanecerem a bordo (fornecerão alta eficiência). E em situação de “perseguição”, serão utilizados adicionalmente motores elétricos (eventualmente em conjunto com geradores a diesel), que também poderão ser utilizados para manobras e/ou em modo “funcionamento silencioso”, quando for necessário garantir melhores condições de funcionamento para hidroacústica. Azipodes Apesar de muitos fatores complicadores, os entusiastas promovem persistentemente as ideias de propulsão elétrica e até insistem no abandono completo das hélices clássicas em favor dos chamados “complexos de hélices de leme” (RPC). Uma das opções para sua implementação é a utilização de um motor elétrico de tração em uma carenagem submersa (podded drive), colocada fora do casco do navio. Um exemplo de motor de controle de tração é o chamado azipod, proposto pelos engenheiros da ABB. . Eles vêm praticando soluções semelhantes desde o início dos anos 90 do século passado. A palavra vem da "abreviatura" patenteada em inglês Azipod (sistema de propulsão azimutal), indicando um sistema para fornecer propulsão por meio da orientação espacial de um contêiner de carenagem com um motor elétrico de hélice. Os Azipods são muito elogiados por seus criadores, que melhoram incansavelmente sua implementação em metal. Entre as vantagens deste tipo de hélice estão as seguintes: possibilidade de giro horizontal completo (em um ângulo de 360 graus) e reversão da hélice (hélices), o que se expressa em um notável aumento na manobrabilidade da embarcação transportadora , especialmente quando se desloca no porto. Para o promissor porta-aviões da Marinha Francesa, a opção de uma central combinada diesel-elétrica/turbina a gás de acordo com o esquema CODLAG de dois “escalões”, cada um incluindo uma turbina a gás de propulsão de 40 MW , dois geradores a diesel de 9-11 MW, dois motores de propulsão por indução de 20 MW. No entanto, os marinheiros franceses recusaram-se a construir tal navio, decidindo gastar o orçamento da frota em porta-helicópteros anfíbios Mistral com uma central diesel-elétrica, incluindo um RVK com um motor de propulsão de 7 MW. Acredita-se que o interesse russo no Mistral foi causado, entre outras coisas, pela presença de uma versão avançada de azipods, que poderia posteriormente ser aplicada em navios da Marinha Russa de outros projetos. 
Sabe-se que os sistemas de propulsão elétrica são utilizados no transporte marítimo de armas “Akademik Kovalev”. Foi construído pelo Severodvinsk CS Zvezdochka e aceito pela frota em dezembro de 2015. Uma característica especial do Projeto 20181, desenvolvido pelo Almaz Central Marine Design Bureau, é o sistema de propulsão: geradores a diesel geram corrente elétrica que alimenta motores elétricos como parte de complexos de lemes orientáveis. Graças ao RPK, o transporte de armas aumentou a manobrabilidade e pode manter um determinado rumo em condições de mar significativas, o que lhe permite resolver problemas com sucesso, fornecido pelo comando da Marinha. Atualmente, o Zvezdochka Design Center está construindo o segundo navio do projeto Akademik Makeev. 
A perspectiva de que os navios de guerra do futuro sejam equipados com armas construídas com base em novos princípios físicos contribui para o crescente interesse dos marinheiros militares no tema da propulsão elétrica. A própria ideia, que envolve combinar a central eléctrica do navio e as suas armas num único circuito baseado em energia eléctrica, parece muito tentadora. Isso significa que este tópico está sendo cada vez mais estudado por engenheiros e projetistas, inclusive em empresas de construção naval russas.
Os sistemas de armas construídos com base em novos princípios físicos podem ser chamados, em particular, de sistemas promissores que usam um pulso eletromagnético para desativar temporariamente ou mesmo permanentemente radares, sistemas de rádio e digitais e computadores de navios inimigos. Além disso, parece possível utilizar a eletricidade do navio para lançar e acelerar um projétil (canhão elétrico). Não se deve esquecer que todos esses sistemas requerem reservas muito grandes de energia elétrica a bordo do navio, bem como a capacidade de restaurá-la ou mantê-la no nível exigido sem que o navio entre na base.
Hoje em dia, os motores elétricos são utilizados em navios de guerra tanto como parte da usina principal quanto como propulsão auxiliar. Como os motores modernos são de alta velocidade, é necessário colocar uma engrenagem redutora entre eles e a hélice, pois as perdas de potência podem chegar a 2%. E no caso do sistema elétrico, é necessário utilizar conversores de frequência e geradores com eficiência global inferior a 90%. Isto é inferior ao de um sistema “puramente mecânico” (por exemplo, turbina a gás e turboredutor principal). Portanto, em termos económicos, a propulsão eléctrica parece não ser lucrativa.
Ao mesmo tempo, a invenção do motor de propulsão elétrico deu um salto bastante acentuado em todo o desenvolvimento da construção naval subaquática, enquanto em relação aos navios de combate de superfície resolve apenas problemas auxiliares. Apesar disso, os entusiastas da utilização mais ampla da “força electromagnética” na Marinha não estão a desaparecer. Num esforço para despertar o interesse neste tópico, introduzem novos termos, por exemplo, “uso alargado de propulsão eléctrica”. É possível realizar a propulsão elétrica completa somente quando a hélice (ou outro dispositivo de propulsão) é acionada apenas por um motor elétrico em todos os modos de movimento do navio. Se houver fontes de energia mecânica a bordo da embarcação (turbina, motor diesel, etc.) que tenham a capacidade de girar o eixo da hélice (na maioria das vezes em altas velocidades), então podemos falar em “acionamento direto com motor elétrico auxiliar, ”Ou" eletromoção parcial ".
A “propulsão totalmente elétrica”, que se baseia na conversão de energia mecânica em energia elétrica e depois novamente em energia mecânica, reduz a eficiência geral. Isso deve ser levado em consideração tanto pelos construtores navais quanto pelos marinheiros. Parece que o esperado aparecimento de canhões eletromagnéticos (em fragatas, corvetas e contratorpedeiros) e catapultas (em porta-aviões) tornará justificadas e possíveis algumas das perdas de energia que ocorrem durante a sua conversão de um tipo para outro.
Baterias de íons de lítio para submarinos
Em conexão com a tendência geral de aumento do consumo de energia por vários sistemas de navios (incluindo radar, sistema de controle, sonar e outros), os projetistas precisam estar cada vez mais atentos à questão da geração e armazenamento de eletricidade. A este respeito, os países científica e tecnologicamente avançados do mundo estão a trabalhar ativamente na criação de baterias de iões de lítio com maior capacidade. Existem também alguns sucessos nesta área na Rússia.
Naturalmente, tudo isso não poderia ficar indiferente aos projetistas de equipamentos navais. Por exemplo, no final de 2014, o Russian Central Design Bureau Rubin, especializado em design de submarinos e principal escritório de construção naval subaquática em nosso país, anunciou a conclusão bem-sucedida de um ciclo de testes de novas baterias de íons de lítio destinadas a não- submarinos nucleares. O diretor geral do Rubin Central Design Bureau, Igor Vilnit, disse aos repórteres sobre isso na época. Essas baterias aumentam significativamente a autonomia dos submarinos, têm longa vida útil e também não requerem equipamentos complexos para manutenção e operação. Ao mesmo tempo, a frota russa utiliza baterias recarregáveis, cuja vida útil é limitada e o preço, segundo especialistas, pode chegar a 300 milhões de rublos. De acordo com Andrei Dyachkov, ex-chefe do Rubin Central Design Bureau, as modernas baterias de íons de lítio aumentarão o tempo que os submarinos permanecem debaixo d'água em pelo menos 1,4 vezes, enquanto o potencial desta ideia técnica é atualmente utilizado apenas em 35-40 %, RIA relatou.
O rumo é promissor para a frota, isso já é percebido em todo o mundo. De acordo com o recurso shephardmedia.com, em março de 2020, a Força de Autodefesa Naval Japonesa vai comissionar o primeiro submarino não nuclear do mundo (o 11º da série de submarinos da classe Soryu), que receberá baterias de íon-lítio. Isso permitirá que os japoneses abandonem o uso não apenas das tradicionais baterias de chumbo-ácido em submarinos, mas também dos motores Stirling independentes do ar.
Submarino não nuclear japonês SS 503 Hakuryū da classe Soryu.
De acordo com o vice-almirante Kobayashi, as baterias de íon-lítio também têm tempos de recarga mais curtos em comparação com as baterias de chumbo-ácido devido à sua maior corrente de carga. Além disso, essas baterias são mais duráveis e os circuitos elétricos que as utilizam são mais fáceis de construir e controlar redes elétricas. O outro lado da moeda é o alto custo das baterias de íon-lítio. Assim, o preço do contrato do 11º submarino da classe Soryu é de 64,4 bilhões de ienes (cerca de 566 milhões de dólares), contra 51,7 bilhões de ienes (454 milhões de dólares) do décimo submarino do mesmo tipo. Quase toda a diferença no preço dos submarinos será devida às baterias de íons de lítio e aos sistemas elétricos relacionados.
Uso de motores de propulsão
Para os marinheiros militares, a redução dos sinais de desmascaramento é muito importante. Isto é melhor facilitado pelo uso de um motor elétrico de propulsão (PEM), que é considerado o mais silencioso de todos os sistemas de propulsão de navios comuns atualmente. É verdade que para uma embarcação de superfície a redução do campo acústico não é tão importante quanto para uma frota submarina. O fato é que o principal fator de desmascaramento dos navios de superfície é a visibilidade no radar (as ondas de rádio são bem refletidas nas superestruturas e nas laterais), bem como nos campos infravermelhos (a usina é construída com base em um motor de combustão interna).
Portanto, para os navios de superfície, a redução mais relevante no campo hidroacústico parece ser para os navios especializados – navios anti-submarinos (patrulha). Na maioria das vezes, eles procuram submarinos inimigos em baixa e média velocidade - não mais que 15 nós (cerca de 28 km/h) usando sistemas hidroacústicos com antenas rebocadas, submersíveis e sob a quilha. O alcance dessas antenas depende diretamente dos “retratos” de vibração e ruído do navio transportador; quanto menor a velocidade do navio, mais eficientemente as antenas funcionam.
Modelo do motor de propulsão, renderização realred.ru
Em usinas com propulsão totalmente elétrica, o eixo da hélice não está de forma alguma conectado à principal (para ele) fonte de ruído - o motor principal, pois em todos os modos de propulsão ele é girado apenas por um motor elétrico. Além disso, na usina principal “elétrica”, o gerador junto com o motor principal pode ser localizado até mesmo na superestrutura do navio (por exemplo, é assim que alguns dos geradores a diesel são colocados nas fragatas do Projeto Britânico 23) , removendo-os o mais longe possível do casco externo do navio.
É verdade que a uma velocidade de mais de 15 nós, todas as vantagens da propulsão elétrica em termos de silêncio de tal movimento terminam. Isto se deve ao fato de que o principal componente do ruído subaquático (a alguma distância do navio) é o ruído da cavitação da hélice. Portanto, em navios de guerra, faz sentido reduzir o ruído das usinas de energia apenas em velocidades de até 15 nós. Portanto, o uso da propulsão elétrica só pode ser utilizado para dotar o navio de um movimento de busca, adequado para embarcações anti-submarinas.
Hoje existem exemplos em que projetistas individuais tentaram reduzir a assinatura acústica dos navios de guerra, reduzindo o comprimento dos eixos, argumentando que tal solução é alcançada através da colocação adequada de elementos da usina dentro do casco e da superestrutura do navio de guerra. Algumas dessas soluções foram realmente implementadas na prática, por exemplo, nos destróieres britânicos tipo 45 Daring, cuja usina consiste em 2 turbinas a gás Rolls-Royce, um par de geradores a diesel Wärtsilä e motores elétricos Converteam. De 2003 a 2011, 6 desses destróieres foram construídos para o KVMS.
Destruidor tipo 45 ousado
Outra qualidade positiva da propulsão elétrica, além de reduzir o ruído, é aumentar a manobrabilidade dos navios. Tanto uma turbina a gás quanto um motor diesel possuem um valor mínimo de potência, portanto, existe um valor mínimo de velocidade sustentável. Enquanto com a ajuda de um motor elétrico você pode facilmente alterar a frequência e a direção de rotação do eixo da hélice e, portanto, a velocidade e a direção do movimento da embarcação. Graças a isso, a principal central com motor elétrico é utilizada há bastante tempo naqueles navios que, de acordo com a sua finalidade, devem ter a maior manobrabilidade possível: rebocadores, balsas, quebra-gelos, guindastes flutuantes, etc.
Azipodes
No futuro, outra vantagem indiscutível da propulsão elétrica para navios de guerra poderá ser o abandono do uso de eixos propulsores. A partir de 1992, complexos hélice-leme (RPCs) com motor de hélice submerso (podded drive) passaram a ser bastante utilizados como motores elétricos de propulsão (PEM), nos quais o PPM era movido para fora do casco do navio e instalado em uma cápsula subaquática ( casulo) com altas propriedades hidrodinâmicas.
Azipod - sistema de propulsão azimutal
A fonte de corrente mais eficiente para hélices é chamada de rede de corrente alternada, que permite não só aumentar a eficiência e confiabilidade da usina principal, mas também utilizar motores assíncronos equipados com rotor de gaiola de esquilo e que não requerem manutenção durante a operação para acionar a hélice. Para melhorar as qualidades de partida de um acionamento assíncrono, são frequentemente utilizados rotores de ranhura profunda e de gaiola dupla de design especial. A velocidade da hélice em sistemas chamados Azipod pode ser ajustada usando conversores de frequência tiristores. O uso de sistemas de controle de hélices na prática aumenta significativamente a manobrabilidade dos navios e permite que até navios bastante grandes naveguem no porto sem a ajuda de rebocadores. Além disso, a ausência de eixos propulsores aumenta o volume útil do casco do navio.
Sabe-se que foram utilizados sistemas de propulsão elétrica no transporte de armas russo Akademik Kovalev, que foi construído no CS Zvyozdochka em Severodvinsk e aceito na frota em dezembro de 2015. Uma característica especial do navio do Projeto 20180TV, criado por especialistas do Almaz Central Marine Design Bureau, foi o seu sistema de propulsão: os geradores a diesel do navio geram eletricidade, que alimenta os motores elétricos como parte dos complexos de lemes orientáveis. Graças à presença de um sistema de controle militar no navio, este transporte de armas caracteriza-se por uma maior manobrabilidade, podendo manter um determinado curso em condições de mar significativas e resolver com sucesso as tarefas que lhe são atribuídas pelo comando da Marinha. Atualmente, o Zvezdochka Design Center está construindo um segundo navio no âmbito do mesmo projeto.
Fontes de informação:
https://tvzvezda.ru/news/opk/content/201706150803-999y.htm
http://bmpd.livejournal.com/2443028.html
http://www.arms-expo.ru/news/perspektivnye_razrabotki/tskb_rubin_litievye_batarei_dlya_podlodok_proshli_ispytaniya
Tseluiko I. G. Desenvolvimento de propulsão elétrica de frotas militares no mundo // Jovem cientista. - 2012. - Nº 4. - páginas 54-57.
Como serão os navios de guerra do futuro? Até agora, os primeiros protótipos e esboços publicados evocam imagens de antigos navios de guerra ou de transportes oceânicos de filmes de ficção científica. Mas a aparência ainda não é o principal.
As aspirações da engenharia na área de projeto de navios de combate de superfície são um reflexo dos conceitos político-militares dos respectivos países. A primeira coisa que chama a sua atenção é a moda geral da baixa visibilidade, ou tecnologia “furtiva”. São estas tecnologias que conferem aos navios um aspecto futurista, e a primeira desta série é a corveta sueca Visby, lançada em 2000. Um design angular característico que dificulta a localização do radar, um corpo leve de plástico composto e um mínimo de elementos salientes.
O conceito sueco era que uma corveta ágil e furtiva detectaria um alvo inimigo em águas costeiras e o destruiria muito mais rápido do que ser detectada e destruída. Na edição de janeiro, PM escreveu sobre a mais nova corveta russa, o Projeto 20380, que também utiliza compósitos e elementos de tecnologia furtiva.
O projeto do USS Independence é baseado na balsa de alta velocidade Benchijigua Express, desenvolvida pela empresa australiana Austal. Hoje em dia, a construção naval civil está muitas vezes tecnologicamente à frente da construção naval militar.
Para costas distantes
A rigor, LCS são dois projetos diferentes. Um deles é um navio monocasco desenvolvido pela Lockheed Martin. O primogênito do projeto em 2006 foi o USS Freedom. A segunda variante do LCS, ideia da General Dynamics, é um trimarã (o número um da série é o USS Independence). Inicialmente, a Marinha dos EUA planejou escolher entre esses dois conceitos, mas depois decidiu-se completar ambas as linhas com novos navios.
Ao mesmo tempo, uma vez que empresas de armas bem conhecidas executavam especificações técnicas semelhantes, os parâmetros e capacidades dos dois tipos de LCS revelaram-se bastante próximos. A principal coisa que você percebe imediatamente é que ele tem um alcance bastante decente para um navio na zona costeira. O Freedom da Lockheed tem um alcance de 3.500 milhas náuticas a uma velocidade de 18 nós, enquanto o do Independence tem 4.300, o que equivale a quase 8.000 km. Autonomia – 21 dias. A segunda é a velocidade máxima, que é de cerca de 45 nós (83 km/h) e é fornecida por motores a jato de água. Isso excede significativamente o desempenho do Visby (35 nós) e da mencionada corveta russa Projeto 20380 (27 nós).
Estamos claramente a falar de algo mais do que apenas substituir corvetas e caça-minas obsoletos, especialmente se nos lembrarmos que, na altura do seu lançamento, o USS Freedom tornou-se um representante da única classe de navios de guerra americanos comissionados em todos os 20 anos anteriores.
O surgimento de navios leves de alta velocidade, de classe semelhante às corvetas, foi o resultado da consciência de uma nova realidade. A realidade é que os AUG, os cruzadores pesados e os destróieres eram adequados para a projecção de força durante a era da Guerra Fria, mas para conflitos de baixa intensidade eram necessárias ferramentas mais finas e mais baratas. Entre os analistas militares americanos, nasceu até o conceito de “lutador de rua” - um navio barato, pequeno e especializado que pode operar em águas rasas na zona costeira do inimigo.
A ideia do LCS está próxima deste conceito - Liberdade ou Independência podem ser facilmente imaginadas executando tarefas em algum lugar ao largo da costa do Golfo Pérsico. Lá, essas embarcações poderiam caçar submarinos a diesel e barcos com mísseis de alta velocidade (dos quais o Irão depende), limpar as águas das minas, realizar reconhecimento e, em última análise, abrir caminho para uma invasão em grande escala a partir do mar.
Transformações simples
E a especialização? Este problema é facilmente resolvido devido à modularidade inerente a ambos os projetos LCS. A modularidade é obviamente outra tendência básica no desenvolvimento de navios de combate de superfície e subaquáticos. Quando aplicado a navios costeiros, significa a possibilidade de equipá-los (dependendo da próxima operação) com um módulo de combate a minas, um módulo para operações anti-submarinas ou um módulo de combate a um inimigo localizado na superfície da água ou terra .
Os módulos são acondicionados em contêineres especiais que são facilmente montados no navio e, se necessário, rapidamente substituídos por outros. Os módulos incluem uma variedade de equipamentos de reconhecimento: por exemplo, uma sonda robótica autônoma é usada para detectar minas, sensores subaquáticos e sistemas aéreos são usados na guerra anti-submarina: o LCS é capaz de transportar um par de helicópteros MH-60R no convés, bem como UAVs.
O pacote de contramedidas de superfície inclui um canhão mk46 de 30 mm disparando 200 tiros por minuto, bem como lançadores NLOS (além do alcance visual) com mísseis guiados com precisão.
A superestrutura integral e o casco incomum farão com que os destróieres armados com mísseis da classe Zumwalt se assemelhem a submarinos. Talvez eles consigam lutar em estado semi-submerso para garantir maior furtividade.
É característico que o comando do Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA tenha demonstrado particular interesse neste destróier, que pela primeira vez em mais de cem anos será construído de acordo com um projeto com casco expandido na parte inferior (a la o cruzador Aurora) . Os fuzileiros navais veem o Zumwalt como uma poderosa arma de apoio anfíbio. O navio poderia ajudar a força de desembarque com ataques de mísseis e artilharia atrás das linhas inimigas e também forneceria defesa aérea para o local da operação. Foi até sugerido que um contratorpedeiro da classe Zumwalt é capaz de atuar como elemento de apoio de um grupo LCS da classe Freedom ou Independence operando em águas costeiras inimigas.
Para o bem das operações na zona costeira, atenção especial é dada à furtividade, que, de fato, dita o design incomum do navio. E isso apesar do fato de que Zumwalt (deslocamento de 14.500 toneladas) na verdade tem as dimensões de um cruzador de batalha e é significativamente maior do que um destróier armado com mísseis de classe semelhante do tipo Arleigh Burke. Zumwalt carrega um helicóptero e três drones multifuncionais MQ-8 Fire Scout, construídos de acordo com um projeto de helicóptero (o LCS também está equipado com o mesmo).
O projeto do contratorpedeiro revela outra tendência interessante na construção naval - a transição para uma única fonte elétrica. Dois motores de turbina a gás Rolls-Royce Marine Trent 30 giram geradores Curtiss-Wright, e essa eletricidade alimenta os motores que giram as hélices. Além disso, é possível que, no futuro, vários sistemas de armas promissores, como os railguns, sejam alimentados por eletricidade.
Navio robô
A British BAE Systems, via de regra, participa ativamente de grandes projetos de defesa americanos, mas também possui desenvolvimentos próprios que estão totalmente alinhados com as tendências modernas de alta tecnologia. Em particular, por volta de 2012, o “Global Combat ShipType 26” deverá entrar em serviço na Marinha Real da Grã-Bretanha.
O Type 26 é classificado como fragata em termos de deslocamento (ou seja, é maior que uma corveta e menor que um contratorpedeiro), e acabará por se tornar o “burro de carga” da frota, o que implica um elevado grau de versatilidade. Isto será conseguido, naturalmente, com a ajuda de um design modular - o navio pode ser facilmente convertido para combater a pirataria, operações humanitárias ou a tarefa de estabelecer um bloqueio costeiro.
A Grã-Bretanha distingue-se por desenvolvimentos muito avançados. Além dos destróieres Tipo 45 de alta tecnologia, está sendo criada a fragata Tipo 26, chamada de Navio de Combate Global.
Mas talvez o conceito inglês mais engraçado para um navio de superfície do futuro (este também é um projeto da BAE, embora o momento de sua implementação não seja claro) possa ser considerado o chamado UXV Combatant. Este navio do tamanho de um contratorpedeiro pretende se tornar uma base flutuante, focada no trabalho com veículos não tripulados, tanto voadores quanto flutuantes.
Os porta-aviões modernos são navios incrivelmente caros e de alta tecnologia, cujo custo de construção está na casa dos bilhões de dólares e os custos mensais de manutenção estão na casa dos milhões.
Com uma poderosa força de ataque aéreo, estes leviatãs marinhos fornecem a espinha dorsal para projetar poder militar em qualquer lugar do oceano. Nem todos podem se dar ao luxo de construir um navio assim.
Mesmo países como a França, que possuem uma base industrial desenvolvida, às vezes se recusam a construir porta-aviões. Como aconteceu com o promissor projeto Porte-Avions 2, que foi rejeitado devido aos enormes custos necessários para sua construção.
No entanto, vários outros países continuam a projetar e construir tais navios. Compilamos uma classificação de porta-aviões promissores que deverão entrar em serviço em um futuro próximo.
Japão: mais que um porta-helicópteros
Formalmente, as Forças de Autodefesa do Japão não operam porta-aviões. Mas se você olhar mais de perto a mais nova série de porta-helicópteros da classe Izumo, nem tudo é tão óbvio.
Assim, o deslocamento total do segundo navio da série DDH184 Kaga (entrará em serviço em 2017) é de 24,5 mil toneladas (27 mil toneladas curtas). O navio tem convés e dimensões quase semelhantes aos dos porta-aviões Shokaku e Zuikaku, que participaram do ataque da Marinha dos EUA a Pearl Harbor em 1941.
O jornalista militar Shinichi Kiyotani acredita que “de acordo com os padrões internacionais para esta classe de navios, a classe Izumo é um porta-aviões”.
Em particular, os caças americanos F-35B com decolagem e pouso vertical podem ser baseados neste navio. Aliás, o Japão já assinou contrato para fornecimento de caças F-35A, não está excluída a possibilidade de aquisição da versão B.
A velocidade máxima do porta-helicópteros será de 30 nós, o Kaga estará armado com dois sistemas de defesa aérea Phalanx e lançadores de mísseis SeaRAM. O grupo aéreo do navio inclui sete helicópteros SH-60K e dois MCM-101, sendo este último utilizado para desminagem.
"clone" chinês
Há pouco tempo, graças a imagens de satélite de um estaleiro na cidade de Dalian, província de Liaoning, soube-se que os chineses estavam construindo um novo porta-aviões.
Posteriormente, um representante do Ministério da Defesa da República Popular da China, Yang Yujun, disse que o projeto e a construção do novo porta-aviões estão sendo realizados pelas próprias forças da China. O deslocamento do navio é de cerca de 50 mil toneladas, e a base de seu grupo aéreo serão os caças Jian-15 (cópia chinesa do protótipo soviético Su-33 - T10K). Os aviões usarão um salto de esqui para decolar do porta-aviões.
A autoridade militar Janes relata que, a julgar pelos contornos do navio, ele se assemelha ao único porta-aviões chinês Liaoning do projeto soviético 1143.6 Krechet, cuja documentação foi adquirida pelos chineses do Nevsky Design Bureau na década de 1990.
Além dos caças J-15, o grupo aéreo inclui dois helicópteros de busca e resgate Z-9C, quatro helicópteros de alerta antecipado Z-18J e seis helicópteros anti-submarinos Z-18F.
"Tempestade" russa
A Rússia planeja gastar cerca de 6,2 bilhões de dólares na criação de um super porta-aviões de acordo com o projeto “Storm” do Projeto 23000E.
As características técnicas do navio são as seguintes: deslocamento de cerca de 90-100 mil toneladas, comprimento - 330 metros, largura - cerca de 40 metros, calado - cerca de 11 metros. O porta-aviões poderá navegar de forma autônoma por cerca de 120 dias e realizar missões de combate em condições marítimas de até 6 a 7 pontos. A velocidade máxima do navio será em torno de 30 nós, a velocidade de cruzeiro será em torno de 20 nós.
O projeto inclui uma usina convencional, mas, a pedido do cliente, poderá ser substituída por uma nuclear. O grupo de porta-aviões consistirá de 80 a 90 aeronaves diferentes. Talvez até 50 caças T-50 PAK FA e MiG-29K, bem como aeronaves AWACS e helicópteros Ka-27.
O porta-aviões será equipado com dois saltos de esqui e uma catapulta para aceleração de aeronaves e receberá dois tipos de elevadores: vertical e giratório, o que economizará significativamente espaço.
Uma catapulta eletromagnética já está sendo testada em Zhukovsky, perto de Moscou, e eles planejam testar uma usina nuclear em um promissor contratorpedeiro da classe Leader.
A Rússia terá a oportunidade de construir um navio tão complexo não antes de 2019, quando a modernização das instalações de produção estiver concluída. Por enquanto, “Storm” continua sendo apenas um projeto.
Porta-aviões para a rainha
O porta-aviões HMS Queen Elizabeth, o primeiro da série, será o maior navio de guerra já construído para a Marinha Real. A embarcação entrará em serviço em 2017 e estará pronta para combate em 2020.
O navio foi projetado para receber aeronaves de decolagem curta e pouso vertical (V/STOL).
A recusa da decolagem ejetora priva o novo porta-aviões inglês da capacidade de embarcar aeronaves de patrulha por radar do tipo E-2 Hawkeye. No futuro, isso afetará negativamente as capacidades de combate da aeronave, porque a questão dos sistemas alternativos de alerta aéreo antecipado ainda não foi resolvida.
Os helicópteros Sea King Mk 7, equipados com radar retrátil, serão retirados de serviço em breve devido ao fim de sua vida útil.
A ala aérea do navio inclui 40 caças F-35B, embora a primeira aeronave britânica deste tipo entre em serviço apenas em 2023.
Até então, um grupo de aeronaves do USMC poderá ser baseado no porta-aviões; os caças serão pilotados por pilotos americanos e britânicos.
O desejo do governo britânico de economizar dinheiro também não beneficiou o navio - o navio de guerra perdeu a blindagem lateral e as anteparas blindadas, o que afetou negativamente a capacidade de sobrevivência do navio.
O deslocamento do porta-aviões britânico é de 69.500 toneladas. Comprimento - 284 metros, largura - 73 metros, altura - 56 metros, calado - 11 metros. Velocidade máxima - 25 nós, resistência - 292 dias.
O navio mais caro do mundo
O USS Gerald R. Ford custou US$ 12,8 bilhões para ser construído, tornando-o o navio mais caro da história. Este é também o primeiro navio em cuja construção foi utilizada a modelagem 3D: os engenheiros puderam “caminhar” por um porta-aviões virtual, avaliando a ergonomia de determinadas soluções.
Ao contrário de seus antecessores - porta-aviões da classe Nimitz - o USS Gerald R. Ford, com dimensões e armamento de aeronaves comparáveis, se distingue por uma tripulação menor devido à maior automação dos sistemas do navio.
Os novos reatores construídos para o USS Gerald R. Ford geram 250% mais eletricidade do que os porta-aviões da geração anterior, permitindo que as aeronaves sejam lançadas mais rapidamente e utilizem armas avançadas, como lasers.
Novas catapultas eletromagnéticas e pára-raios turboelétricos permitem não só aumentar em 25% a velocidade máxima possível de lançamento e recepção de aeronaves, mas também tornar esse processo mais gerenciável, reduzindo a carga de aeronaves e pilotos.
O USS Gerald R. Ford está adaptado para operar com aeronaves tripuladas e não tripuladas.
O grupo de aviação do navio inclui até 90 aeronaves e helicópteros para diversos fins: caças stealth F-35, aeronaves de combate de ataque F/A-18E/F Super Hornet, aeronaves E-2D Advanced Hawkeye AWACS, aeronaves de contramedidas eletrônicas EA-18G, Helicópteros multifuncionais MH -60R/S, bem como UAV.
O deslocamento do navio é de cerca de 100 mil toneladas, comprimento - 337 metros, largura - 78 metros. A velocidade máxima do porta-aviões é de até 30 nós, e sua tripulação conta com cerca de 4.660 pessoas (incluindo grupos aéreos militares).
