L’ultima linea di difesa: la difesa multi-strato della USS Gerald R. Ford (CVN-78) alla “Battle Systems Ship’s Qualification Trials”
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Si vis pacem para bellum “
Le prove di qualificazione per i sistemi di combattimento di una unità da guerra sono fondamentali per garantire che la stessa sia in grado di difendersi da una varietà di minacce come droni e missili. Quindi, quali sistemi di difesa utilizza la USS Gerald R. Ford, la portaerei ammiraglia della Marina degli Stati Uniti?
La CVN-78 USS Ford imbarca missili intercettori, sensori e altre difese per ingaggiare, attaccare e distruggere:
- droni nemici con propulsione a razzo,
- aerei,
- minacce di superficie,
- etc…
Nell’ambito di una serie di esercitazioni per la preparazione alla guerra marittima, la Ford ha recentemente completato i Battle Systems Ship’s Qualification Trials (CSSQT) nell’Oceano Atlantico, cioè una fase avanzata di addestramento al combattimento che prevede minacce dal vivo simulate e reali per determinare la misura in cui un importante vettore navale potrebbe difendersi in uno scenario di guerra oceanica contro una grande potenza marittima ostile.
La USS Ford è stata impiegata ed ha affrontato droni con propulsione a razzo in grado di raggiungere velocità di oltre 600 miglia orarie, unità di droni trainati che simulavano razzi e bersagli di superficie manovrabili ad alta velocità telecomandati. Dimostrare questo tipo di capacità difensiva è rilevante e fondamentale dal punto di vista tattico, visti gli attuali dibattiti sulla “vulnerabilità” delle portaerei in un ambiente sempre più high-tech e con minacce di potenza primaria. Sfortunatamente, la maggior parte della discussione, che si basa principalmente sulla presenza di missili anti-nave “carrier killer” cinesi a lunghissima gittata, sembra spesso ignorare la crescente sofisticatezza tecnologica dei sistemi di difesa multi-strato delle unità navali occidentali.
Aggiornamenti significativi
Nuove forme di sensori integrati in rete, radar a lungo raggio basati su navi, tecnologie di puntamento abilitate all’intelligenza artificiale e persino armi laser emergenti stanno rapidamente alterando l’equazione in grado di proteggere in mare le portaerei ed altre grandi unità navali di superficie.
Secondo un rapporto della US NAVY, il recente CSSQT sembra essere stato orientato a preparare la Ford per una sfera completamente nuova di attacco nemico tramite sistemi recentemente aggiornati come il missile CIWS Rolling Airframe, i missili Evolved Sea Sparrow e il CIWS Mk-15 Phalanx in grado di sparare proiettili di tungsteno perforanti.
L’equipaggio della FORD ha potuto distruggere i relativi bersagli lanciando quattro missili, due RIM-116 e due ESSM, sotto la supervisione delle squadre di guardia del centro di direzione della battaglia.
È interessante notare che alcune delle armi specifiche per la difesa delle navi descritte nel documento della Marina hanno recentemente ricevuto miglioramenti significativi. Tutto questo fa parte di uno sforzo pluriennale per armare meglio la flotta di superficie con armi in grado di distruggere bersagli ostili nemici altamente avanzati in mare aperto aperto o in una battaglia marittima “costiera”. Ad esempio, il missile Sea-Sparrow ESSM Block II aggiornato è progettato con un’esclusiva modalità “sea skimming” che gli consente di scendere vicino alla superficie e abbattere i missili antinave avversari che si muovono in modalità “sea-skimming” appena sopra l’acqua. Invece di volare verso l’alto, ESSM Block II può “scorrere” sulla superficie, eliminando una sfera completamente nuova di attacco delle minacce nemiche.
L’ultima linea di difesa
I CIWS della Marina statunitense sono un’altra arma che hanno visto modifiche significative negli ultimi anni e sono stati ampiamente testati nelle qualifiche di combattimento. Storicamente, un sistema CIWS, che spara centinaia di piccoli proiettili di metallo al minuto contro minacce in arrivo come droni, missili o elicotteri nemici, viene utilizzato principalmente come arma di contraerea. Tuttavia, la Us Navy ha anche sviluppato un modello CIWS “1b” per tracciare e distruggere le minacce di superficie in arrivo come sciami di piccole imbarcazioni o persino alcuni missili nemici in avvicinamento. Le modifiche hanno aumentato significativamente l’inviluppo della missione difensiva della nave, consentendole di difendersi da nuovi tipi di attacchi. Il sistema CIWS è un’ultima linea di difesa, il che significa che dovrebbe essere reso operativo soltanto quando altri aspetti a lungo raggio dei sistemi a strati di una nave hanno fallito.
Il 16 aprile 2021, i marinai a bordo della portaerei USS Gerald R. Ford (CVN 78) hanno completato i Combat Systems Ship’s Qualification Trials (CSSQT), un passaggio fondamentale per convalidare la capacità della nave di difendere se stessa e il suo equipaggio. I processi, iniziati a febbraio, sono stati divisi in cinque parti. Il completamento della fase finale, 2C, e del CSSQT nel suo insieme è il risultato di anni di pianificazione, formazione, innovazione e migliaia di ore di lavoro impiegate dall’equipaggio attuale e precedente della nave. Inoltre, il CVN 78 Ship Self Defense System ICS utilizza un radar a doppia banda (DBR), una capacità di impegno cooperativo (CEC), un Ship Self Defense System; un missile Sea Sparrow Evolved (ESSM) e un sistema missilistico R.A.M..
Il DBR ha scansionato, localizzato, inseguito il bersaglio e poi lo ha illuminato con il radar per assistere l’ESSM nella guida missilistica. Il CEC ha analizzato i dati del sistema di autodifesa della nave, che successivamente ha trasmesso i comandi di lancio al missile ed ha predisposto il supporto DBR per l’ingaggio. L’ESSM ha ingaggiato e annientato con successo l’obiettivo nella fase finale. Pertanto, mentre le portaerei sono spesso scortate da cacciatorpediniere e altre navi da guerra che viaggiano come parte di un gruppo di attacco delle portaerei, sono sempre più equipaggiate come piattaforme in grado di affrontare gravi ostilità e attacchi in mare aperto utilizzando tecnologie avanzate.
La USS Gerald R. Ford (CVN-78) è la prima nave della nuova classe di portaerei a propulsione nucleare CVN-21 della U.S. Navy.
La costruzione è iniziata l’11 agosto 2005 nei cantieri navali di Newport News in Virginia ed è stata consegnata alla US NAVY il 22 Luglio 2017. La Northrop Grumman ha iniziato i lavori di costruzione con una cerimonia in cui è stata posata la prima sezione della nave: una piastra di acciaio di 15 tonnellate che fa parte di un comparto laterale della nave. La chiglia è stata impostata il 13 novembre 2009.
La USS Gerald R. Ford sostituisce la vecchia USS Enterprise a propulsione nucleare, messa fuori servizio in dicembre 2012 dopo 51 anni di attività. L’ex segretario della difesa Donald Rumsfeld ha confermato il 3 gennaio 2007 che la portaerei porterà il nome, precedentemente suggerito dal Congresso, del 38º presidente degli Stati Uniti Gerald R. Ford. Come le gemelle USS John F. Kennedy (CVN-79) e USS Enterprise (CVN-80) verrà spinta da due reattori nucleari A1B.
Il varo della USS Gerald Ford è avvenuto il 9 novembre 2013, madrina della cerimonia è stata la figlia dell’ex presidente, Susan Ford Bailes. Per completare la costruzione è però previsto almeno un anno di altri lavori a bordo della nave.
Le portaerei classe Nimitz hanno mantenuto sempre lo stesso sistema di produzione e utilizzo dell’energia. Una portaerei classe Nimitz può mantenere velocità superiori ai 30 nodi, nonostante la massa a pieno carico di circa 100,000 tonnellate, senza rifornirsi per 90 giorni, garantendo lo svolgimento di operazioni aeree in un raggio di centinaia di miglia marine. Una dimostrazione dell’autonomia delle portaerei classe Nimitz fu data dalla USS Theodore Roosevelt, che rimase in missione per 159 giorni consecutivi in supporto all’operazione Enduring Freedom senza mai visitare un porto o essere rifornita. Durante il periodo intercorso dalla costruzione della prima nave della classe a oggi, queste portaerei sono state aggiornate con molte nuove tecnologie, ma con gli avanzamenti tecnologici degli ultimi due decenni, le possibilità di miglioramento delle navi di questa classe sono limitate. I maggiori problemi che la classe Nimitz deve affrontare sono: la limitata capacità di produzione di energia elettrica; l’aumento del peso della nave e l’erosione del margine nel posizionamento del centro di gravità, necessario a mantenere la stabilità della nave, causati dai miglioramenti tecnologici apportati.
Partendo dalla considerazione dei problemi della classe Nimitz, i progettisti hanno sviluppato il progetto denominato CVN-21, che ha portato alla progettazione delle navi USS Gerald R. Ford (CVN-78), USS John F. Kennedy (CVN-79), CVN-80. I miglioramenti tecnologici sono stati apportati adattando il disegno della nave alle nuove tecnologie e rendendolo più efficiente. Le maggiori innovazioni nel disegno vero e proprio consistono in: un ponte di volo più largo, miglioramenti nell’apparato di trasporto di armi e materiali, un nuovo reattore che richiede meno personale e un’isola più piccola e più arretrata rispetto al ponte. Gli avanzamenti tecnologici nel campo dell’elettromagnetismo hanno permesso lo sviluppo di una catapulta elettromagnetica (EMALS), e di un sistema d’arresto avanzato (AAG). Un sistema integrato garantirà la flessibilità per l’adattamento dell’infrastruttura della nave ai futuri aggiornamenti. I nuovi Dual Band Radar (DBR) combinano i radar a banda S e banda X in un’unico sistema. Con il nuovo design e gli aggiornamenti tecnologici la Ford avrà un 25% in più di capacità di lancio di aerei, triplicherà la produzione di energia elettrica e aumenterà la disponibilità operativa. La richiesta di una capacità di lancio per circa 160 sortite aeree al giorno, con picchi di 220 sortite in momenti di intensa attività o emergenza, ha portato gli sviluppatori a ridisegnare il ponte di volo.
La differenza nella struttura del ponte di volo è il cambiamento più visibile rispetto alla classe Nimitz. Diverse sezioni sono state rimodellate rispetto al ponte di volo delle Nimitz per rendere più agevole il movimento dei velivoli, delle armi e dei materiali vari. La catapultanumero quattro delle Nimitz non era in grado di lanciare aerei a pieno carico a causa di una mancanza di spazio per il transito dell’ala lungo il bordo del ponte di volo. La CVN-78 non avrà specifiche restrizioni sul lancio di aerei dalle catapulte, ma avrà comunque quattro catapulte come le portaerei classe Nimitz, due ad arco e due a cintura, e il numero di ascensori per aerei dal ponte hangar al ponte di volo è stato ridotto a tre. I cambiamenti di design del ponte di volo rispetto alla classe Nimitz servono ad aumentare la capacità di lancio.
Il percorso delle armi dai magazzini alle piazzole degli aerei sul ponte di volo è stato pianificato per garantire un riarmo più veloce.
L’isola è più piccola rispetto a quella delle vecchie portaerei e si trova molto più arretrata rispetto al ponte di volo. Nella zona in cui si trovava, approssimativamente, l’isola delle portaerei classe Nimitz, è stata progettata una zona per il riarmo e il rifornimento centralizzati degli aerei. Questa nuova soluzione permette di muovere meno gli aerei tra un atterraggio e il decollo successivo. Un minor numero di movimenti degli aerei richiede un minor numero di addetti e garantisce una riduzione del personale a bordo. Il riarmo centralizzato garantisce anche un accorciamento del percorso e delle procedure nel movimento delle armi dai magazzini al ponte di volo, riducendo ulteriormente il tempo impiegato e il personale a bordo. Sulle portaerei, il tempo che intercorre tra il rientro di un aereo e il suo successivo decollo è determinato soprattutto dalla durata del riarmo e del rifornimento. Per abbreviare la durata di queste operazioni, le armi sono trasportate da dispositivi automatizzati. Il percorso delle munizioni non incrocia mai quello degli aerei, evitando rallentamenti negli hangar e sul ponte di volo.
I generatori elettrici delle portaerei classe Nimitz furono progettati negli anni sessanta, quando la richiesta di energia elettrica da parte dei dispositivi di bordo era limitata rispetto a quella attuale. Le nuove tecnologie applicate a queste navi nel corso di decenni di aggiornamenti hanno richiesto sempre più energia, fino al raggiungimento del limite possibile per le loro centrali elettriche. Le tecnologie moderne richiedono quindi una produzione di elettricità più efficiente per la nuova classe di portaerei, anche in previsione di aggiornamenti futuri.
Il nuovo reattore A1B è più piccolo ma ha un design più efficiente del reattore A4W, garantendo una generazione di energia elettrica tre volte superiore rispetto al suo predecessore. Il nuovo reattore ha una densità energetica più alta, minore richiesta di energia per le pompe, una costruzione più semplice, ed è controllato attraverso moderni sistemi elettronici. Il risultato è che questo reattore permette una riduzione del personale addetto di due terzi e una manutenzione minore.
La capacità energetica non sarà subito sfruttata al massimo: i progettisti hanno lasciato margine per inserire nuovi componenti tecnologici in futuri aggiornamenti. Le portaerei classe Gerald R. Ford dovrebbero rimanere in servizio per quasi novant’anni. Il progetto di una nave, per avere successo su un periodo così lungo, deve basarsi sulla flessibilità e sulla prospettiva di aggiornamenti a lungo termine, con l’inserimento di nuovi sistemi più avanzati.
Le prime catapulte per aerei furono introdotte negli anni cinquanta e sono sempre state affidabili: per oltre cinquant’anni, sulle portaerei classe Nimitz, almeno una delle quattro catapulte è stata in grado di lanciare aerei durante il 99,5% del tempo trascorso. Le catapulte standard (a vapore), però, hanno dei difetti. Il problema più grave è che non danno riscontri sui controlli, causando oscillazioni improvvise dell’intensità della forza esercitata sugli aerei, che danneggiano, a lungo andare, la loro struttura. Inoltre il sistema a vapore è molto ingombrante, la sua efficienza energetica è molto bassa (4–6%), ed è difficile da manovrare.
I problemi di controllo del sistema a vapore impongono dei limiti alla massa dei veicoli lanciati. La massa minima lanciabile in sicurezza è superiore alla massa di qualsiasi aeromobile a pilotaggio remoto, usando questo sistema non sarebbe possibile lanciare droni dalla portaerei. La catapulta elettromagnetica (EMALS) è più facile da controllare e permette di lanciare veicoli più leggeri rispetto a quelli lanciabili da una catapulta tradizionale, droni compresi. Inoltre il sistema elettromagnetico è più leggero, piccolo, efficiente e potente del sistema a vapore, anche il limite massimo della massa degli aeromobili lanciabili è più alto. L’uso di una forza più costante e regolabile ridurrà lo stress sulla struttura degli aeromobili. Questa soluzione non è applicabile sulle portaerei classe Nimitz.
Il sistema d’arresto, denominato AAG (Advanced Arresting Gear), userà una guida elettromagnetica per fermare gli aerei in atterraggio. L’AAG è un sistema innovativo, che usa un meccanismo completamente diverso rispetto ai sistemi precedenti, basati su macchinari idraulici. I sistemi idraulici non sarebbero in grado di fermare i droni senza danneggiarli, perché gli aeromobili a pilotaggio remoto non sono abbastanza resistenti e pesanti per sopportare senza danni la forza esercitata dai pistoni idraulici del sistema. Nel nuovo sistema elettromagnetico, l’assorbimento dell’energia cinetica del mezzo in atterraggio è controllata da un motore elettrico. Questo rende la frenata più graduale e controllata e riduce lo stress sulla struttura dei veicoli. Anche se il sistema, visto dal ponte di volo, sembra simile al precedente, sarà più affidabile e flessibile e richiederà meno manutenzione e operatori.
La CNN ha visionato un rapporto del Pentagono secondo il quale la portaerei Ford, costata quasi 13 miliardi di $, ha problemi tali da limitarne la capacità operativa: per questo, è probabile l’ennesimo rinvio nella consegna del vascello.
Ultimamente la portaerei più recente della US NAVY è tornata in un cantiere Virginia per un anno di aggiornamenti e riparazioni, segnando la fase successiva nello sviluppo della nave da guerra più avanzata e controllata della Marina.
Il soggiorno dell’USS Gerald R. Ford a Newport News Shipbuilding affronterà alcuni problemi ben pubblicizzati, molti dei quali hanno coinvolto i suoi sistemi all’avanguardia.
Per esempio, il lavoro al cantiere si occuperà di tutti i tipi di attrezzi che vengono utilizzati per catturare i caccia mentre atterrano, ha detto il portavoce del comando della Naval Sea Systems William Couch, che ha annunciato l’arrivo della Ford a Newport News. Il cantiere risolverà inoltre un problema di propulsione causato da un difetto di fabbricazione.
La permanenza della Ford nel cantiere navale è un normale passo verso la prontezza al combattimento, prevista per il 2022. Ma lo sviluppo del vettore da 13 miliardi di dollari è stato tutt’altro che di routine.
La nave da guerra più costosa della Marina ha ricevuto critiche da parte dei guardiani del governo e dei membri del Congresso per ritardi, inconvenienti e sovraccosti. I funzionari della marina militare e alcuni esperti hanno affermato che si prevede che i problemi sorgeranno – e saranno risolti – sulla prima nave di una nuova classe. Altri due vettori della classe Ford sono in costruzione, e altri potrebbero essere costruiti.
Il nuovo vettore è progettato per trasportare una più ampia varietà di aeromobili, potenzialmente anche senza equipaggio, e per operare con diverse centinaia di velieri in meno. Un nuovo sistema elettromagnetico per il lancio di aerei dovrebbe aumentare di un terzo le missioni di volo.
Ma nel mese di gennaio, la Forza operativa di prova e valutazione della Marina Militare ha evidenziato “scarsa o sconosciuta affidabilità” problemi che coinvolgono i nuovi sistemi di lancio e atterraggio della Ford così come il suo nuovo radar e ascensori armi. Secondo il rapporto, è improbabile che la nave sia in grado di effettuare il tipo di operazioni di volo ad alta intensità previsto in tempo di guerra.
Il sistema di lancio elettromagnetico è stato criticato anche dal presidente Donald Trump, che l’anno scorso ha dichiarato alla rivista Time che il sistema “costa centinaia di milioni di dollari in più e non va bene”.
La Marina ha rifiutato di commentare la dichiarazione del presidente. Ma i funzionari hanno detto che la Ford ha lanciato e recuperato quasi 750 velivoli finora e sosterrà “piena intensità” operazioni dal suo primo dispiegamento. Anche il radar della nave e gli ascensori per le armi saranno migliorati durante il suo soggiorno in cantiere.
“Nessuna nazione sulla terra può eguagliare le capacità della USS Gerald R. Ford; una classe di navi che condurrà la nostra Marina ben oltre il 21° secolo”, ha affermato domenica il contrammiraglio Roy Kelley, comandante dell’aeronautica militare atlantica.
Bradley Martin, un ricercatore senior di politica alla RAND Corporation e un capitano in pensione della Marina Militare, ha detto che la Ford ha sperimentato un sacco di sfide perché è stato caricato con tanti nuovi sistemi non testati.
“Potrebbe rivelarsi la cosa migliore da fare, ma certamente ha causato alcuni dolori crescenti,” ha detto Martin, la cui ricerca per il think tank include portaerei. “Una volta arrivata, sarà probabilmente la nave da guerra più capace che sia mai stata sviluppata”.
Dopo che la Ford avrà lasciato il cantiere, sarà sottoposta a ulteriori test e prove in mare. Questi includono prove d’urto, durante le quali gli esplosivi subacquei vengono lanciati vicino al vettore.
Non ancora pronta a combattere. È una bocciatura severa quella del Pentagono, che sottolinea come la portaerei USS Gerald Ford sia, al momento, inadatta a svolgere il suo ruolo. A questo punto è probabile un ulteriore ritardo nella consegna. A scriverlo è la CNN che ha potuto visionare un rapporto del Pentagono redatto a fine giugno.
I numeri della portaerei Ford (codice CVN-78) sono giganteschi, a cominciare dal denaro speso per assemblarla: quasi tredici miliardi di dollari. Sulla portaerei lavoreranno circa 4500 persone: può ospitare oltre 75 aerei e gestire 220 decolli al giorno. Alcuni dei numeri del vascello costruito dalla divisione navale di Northrop Grumman sono ancora tutti da dimostrare, però.
Come svelato dalla CNN, secondo il report del Pentagono uno dei problemi è legato al sistema di gestione del decollo e dell’atterraggio dei velivoli che viene effettuato con una nuova tecnologia elettromagnetica. Inoltre, la portaerei Ford non è al momento in grado di difendersi al meglio né di gestire opportunamente il controllo aereo. Secondo il documento visionato dalla CNN, questi difetti «riguardano aree determinanti delle operazioni di volo: se i problemi non verranno risolti, la CVN-78 vedrà ridotta significativamente la propria capacità di condurre operazioni in combattimento».
I problemi della portaerei Ford (e i passi in avanti della Cina)
Trovare soluzioni richiederà del tempo, sostiene il report del Pentagono. Di rinvio in rinvio, la Marina militare statunitense aspetta di poter accogliere il vascello già da tempo: poche settimane fa era stato detto che la portaerei sarebbe stata quasi certamente consegnata alla Marina americana a novembre di quest’anno. Più probabile invece che si andrà a finire all’anno prossimo, ben oltre la data inizialmente fissata a settembre 2014. Ma il tempo corre anche perchè la nuova portaerei (che dà il nome anche alla classe omonima) è pensata per sostituire la USS Enterprise, in disarmo dal 2012.
Anche i costi sono cambiati. A inizio luglio, il senatore John McCain, a capo della Commissione Force Armate del Senato, aveva definito inaccettabili gli ennesimi ritardi, puntando il dito sulla procedura con cui vengono assegnati gli appalti per la realizzazione di componenti strategici per la sicurezza del paese. «Dopo oltre 2,3 miliardi di dollari in più che hanno portato a una spesa di quasi 13 miliardi, i contribuenti meritano di sapere quando la CVN-78 verrà consegnata», aveva tuonato McCain.
Per gli Stati Uniti è una brutta notizia in un momento in cui, dall’altra parte del mondo, i lavori su alcune portaerei sembrano procedere spediti. Immagini satellitari hanno mostrato dettagli che fanno supporre che la Cina stia facendo rapidi passi in avanti nella costruzione di una super-portaerei di circa 100.000 tonn in costruzione nel cantiere di Dalian, nel nord-est del paese; i lavori sembrano aver fatto un balzo in avanti: il ponte di volo è stato quasi completamente costruito. Così come nel campo dell’aerospazio, anche sul fronte della capacità navale Pechino sta colmando la distanza che la separa da Washington.
(Fonti delle notizie: Web, Google, Navalpost, Wikipedia, You Tube)
