Nuovo contratto alla General Dynamics per i sottomarini Columbia (SSBN-826), SSBN-X Future Follow-on Submarine
La General Dynamics Electric Boat Corp., Groton, Connecticut, si è aggiudicata una modifica ad un contratto precedentemente aggiudicato per il supporto fino al 2028 del cantiere all’intera flotta di nuovi sottomarini lancia missilistici balistici classe Columbia (SSBN).
La modifica del contratto fornisce anche supporto continuo per la produzione di componenti del cantiere navale, e della manodopera a sostegno di tubi missilistici completamente attrezzati e allo sviluppo ed espansione della base industriale sottomarina come parte del piano aziendale integrato e dell’approvvigionamento di materiale multi-programma a supporto degli SSBN Columbia.
Sono inclusi ulteriori investimenti in unità di backup di produzione equipaggiamento continuo di tubi missilistici. I lavori verranno eseguiti a Groton, Connecticut (97,3%); e Newport News, Virginia (2,7%) e dovrebbero essere completati nel 2031.
Il sottomarino missilistico balistico classe Columbia (SSBN-826) della US Navy comprende una classe di 12 nuovi SSBN per sostituire l’attuale forza della Marina di 14 vecchi SSBN classe Ohio. Dal 2013, la US NAVY ha costantemente identificato il programma Columbia come il programma di massima priorità della Marina degli Stati Uniti. La Marina degli Stati Uniti ha acquistato la prima unità sottomarina nell’anno fiscale 2021 e vuole acquisire la seconda nell’esercizio 2024.
La Marina degli Stati Uniti gestisce tre tipologie di sottomarini:
- sottomarini d’attacco a propulsione nucleare (SSN),
- sottomarini missilistici da crociera a propulsione nucleare (SSGN)
- e sottomarini missilistici balistici a propulsione nucleare (SSBN).
Gli SSBN svolgono una missione specializzata di deterrenza nucleare strategica e sono armati con missili balistici lanciati da sottomarini (SLBM), grandi missili a lungo raggio armati con testate nucleari multiple. Gli SSBN lanciano i loro SLBM da tubi di lancio verticali di grande diametro situati nella sezione centrale dell’unità.
La missione fondamentale degli SSBN è quella di rimanere nascosti in mare con i loro SLBM, in modo da dissuadere un attacco nucleare contro il territorio degli Stati Uniti da parte di un paese ostile dimostrando che gli Stati Uniti hanno assicurata una capacità di secondo colpo.
I sottomarini classe Columbia sono sottomarini missilistici balistici a propulsione nucleare che avranno:
- una lunghezza di 171 m,
- Una larghezza di 13 m,
- e un dislocamento di 20.810 tonn,
- il reattore nucleare sarà utilizzato per generare energia, che sarà convertita in energia elettrica per alimentare il motore elettrico di propulsione,
- potrà avere una autonomia operativa illimitata grazie all’utilizzo di un reattore nucleare,
- potranno raggiungere una velocità massima dichiarata di oltre 20 nodi (37 km/h).
Il design della classe Columbia include 16 tubi SLBM, rispetto ai 24 tubi SLBM (20 sono ora utilizzati sugli SSBN classe Ohio). Sebbene il design della classe Columbia abbia meno tubi SLBM rispetto al design della classe Ohio, è più grande del design della classe Ohio in termini di dislocamento in immersione. Il progetto di classe Columbia, come il progetto Ohio prima di esso, sarà il più grande sottomarino mai costruito dagli Stati Uniti.
Il sottomarino di classe Columbia, precedentemente noto come Ohio Replacement Submarine e SSBN-X Future Follow-on Submarine, è una nuova classe di sottomarini nucleari progettati per sostituire i sottomarini missilistici balistici di classe Ohio nella Marina degli Stati Uniti. Il primo sottomarino ha iniziato ufficialmente la costruzione il 1 ottobre 2020, ed entrerà in servizio nel 2031.
Le unità OHIO verranno dismesse, una all’anno, a partire dal 2027. I Columbia assumeranno il ruolo di presenza sottomarino nella forza nucleare strategica degli Stati Uniti.
La Electric Boat sta progettando i sottomarini sostitutivi dell’Ohio con l’aiuto di Newport News Shipbuilding. Sono previsti un totale di 12 sottomarini, con la costruzione della unità principale prevista per iniziare nel 2021. Ogni sottomarino avrà 16 tubi missilistici, ciascuno dei quali trasporta un missile Trident II D5LE.
Negli studi per determinare quanti sottomarini sarebbero necessari per supportare la forza nucleare strategica degli Stati Uniti, la US NAVY ha esaminato il numero di missili necessari per essere in mare e in stazione in un dato momento, il numero di missili che ogni sottomarino dovrebbe essere armato e con la probabilità che un sottomarino non venga scoperto dal nemico e sia in grado di lanciare i suoi missili. È stato anche preso in considerazione il modo in cui il programma di manutenzione di ciascun sottomarino influenzerà la disponibilità dell’imbarcazione a essere schierata in missione. Gli studi sulla riduzione dei costi hanno esplorato le possibilità di progettazione e costruzione, inclusa l’aggiunta di tubi missilistici alla progettazione del sottomarino d’attacco di classe Virginia; la costruzione utilizza design aggiornati della classe Ohio sviluppando un design del sottomarino sostitutivo Ohio completamente nuovo.
Utilizzando le informazioni di questi studi, la Marina statunitense ha concluso che un nuovo design sarebbe stata l’opzione meno costosa in grado di soddisfare tutti i requisiti tecnici. Ad esempio, sia la versione modificata della classe Virginia che quella aggiornata della classe Ohio avrebbero richiesto un costoso rifornimento di carburante di mezza età, mentre ogni nucleo nucleare della classe Columbia durerà finché il sottomarino è in servizio.
Si prevede che il design e lo sviluppo tecnologico della classe Columbia costeranno $ 4,2 miliardi (dollari fiscali 2010), sebbene la tecnologia e i componenti delle classi Ohio e Virginia debbano essere inclusi ove possibile, per risparmiare denaro. Il costo per costruire i Columbia, l’unità di punta della classe, sarà stimato in 6,2 miliardi di $. La Marina ha l’obiettivo di ridurre il costo medio dei restanti 11 scafi previsti della classe a $ 4,9 miliardi ciascuno (dollari fiscali 2010). Il costo totale del ciclo di vita dell’intera classe è stimato a 347 miliardi di dollari. Si prevede che l’alto costo dei sottomarini ridurrà profondamente le costruzioni navali della Us Navy.
Nell’aprile 2014, la Marina ha completato un rapporto sulle specifiche di 300 pagine per i sottomarini del programma di sostituzione dell’Ohio. Vi sono 159 specifiche tra cui sistemi d’arma, vie di fuga, sistemi fluidi, portelli, porte, sistemi di acqua di mare e una lunghezza fissa di 560 piedi (170 m), in parte per consentire un volume sufficiente all’interno dello scafo a pressione.
Nel marzo 2016, la Marina degli Stati Uniti ha annunciato che la General Dynamics Electric Boat è stata scelta come primo appaltatore e principale cantiere di progettazione. Electric Boat eseguirà la maggior parte dei lavori, su tutti e 12 i sottomarini, compreso l’assemblaggio finale. Tutti i 18 sottomarini della classe Ohio furono costruiti anche dalla Electric Boat. La Newport News Shipbuilding di Huntington Ingalls Industries fungerà da subappaltatore principale, partecipando alla progettazione e alla costruzione ed eseguendo dal 22 al 23% del lavoro richiesto.
Alla fine del 2016, circa 3.000 dipendenti sono stati coinvolti, nella sola Electric Boat, nella fase di progettazione di dettaglio del programma, con l’approvvigionamento del primo sottomarino previsto per il 2021. Il completamento del primo sottomarino è previsto per il 2030, seguito dalla sua entrata in servizio nel 2031. Tutti i 12 sottomarini dovrebbero essere completati entro il 2042 e rimanere in servizio fino al 2085.
Il 28 luglio 2016 è stato riferito che il primo sottomarino della classe si chiamerà Columbia, per commemorare la capitale degli Stati Uniti. La classe Columbia è stata ufficialmente designata il 14 dicembre 2016 dal Segretario della Marina Ray Mabus e il sottomarino principale sarà l’ USS Columbia (SSBN-826). La Marina vuole acquisire la prima unità della classe Columbia nell’anno fiscale 2021.
Il 28 ottobre 2020, il segretario della Marina degli Stati Uniti Kenneth J. Braithwaite ha annunciato che il secondo sottomarino si chiamerà USS Wisconsin.
Il 7 giugno 2021, l’ufficio del budget della Marina degli Stati Uniti ha annunciato che il costo totale per il primo sottomarino, il Columbia, avrebbe raggiunto i 15,03 miliardi di $, ma includeva anche i costi di pianificazione per l’intero programma.
Caratteristiche generali
Sebbene ancora in evoluzione, le seguenti sono alcune delle caratteristiche del design SSBN(X):
- Vita di servizio prevista di 42 anni (è previsto che ogni sottomarino effettui 124 pattuglie deterrenti durante la sua vita di servizio);
- Life-of-the-nave nucleo combustibile nucleare che è sufficiente per potere il sottomarino per tutta la sua durata di vita prevista, a differenza degli Ohio, che richiedono un rifornimento di carburante nucleare metà della vita;
- Tubi di lancio missilistici delle stesse dimensioni di quelli della classe Ohio, con un diametro di 87 pollici (2.200 mm) e una lunghezza sufficiente per ospitare un missile D-5 Trident II;
- Larghezza almeno di 13 m, come quella dei sottomarini Ohio;
- 16 tubi di lancio di missili invece di 24 tubi di lancio di missili sui sottomarini di classe Ohio;
- Sebbene l’SSBN(X) abbia meno tubi di lancio rispetto al sottomarino di classe Ohio, si prevede che SSBN(X) avrà un dislocamento in immersione pari a quello dei sottomarini classe Ohio.
La Marina degli Stati Uniti ha ribadito ai media che “a causa delle esigenze uniche di rilevanza strategica, gli SSBN (X) dovranno essere dotati delle capacità più aggiornate e della necessaria furtività per garantire che sopravvivano per l’intero arco di vita di 40 anni. ”
Nel novembre 2012, l’Istituto Navale degli Stati Uniti, citando il Naval Sea Systems Command, ha rivelato ulteriori informazioni sul progetto:
- Superfici di comando di poppa a forma di X;
- Alette da immersione sulla vela;
- Azionamento elettrico;
- Apparecchiature standard sviluppate per precedenti sottomarini classe Virginia;
- un propulsore a getto di pompa “pump-jet”;
- rivestimento anecoico
- e un sistema sonar Large Aperture Bow (LAB);
- un Submarine Warfare Federated Tactical System (SWFTS);
- un gruppo di sistemi che integrano sonar, imaging ottico, controllo delle armi ecc.
Azionamento elettrico
L’azionamento elettrico è un sistema di propulsione che utilizza un motore elettrico che fa girare l’elica di una nave. Fa parte di un concetto più ampio (Integrated Electric Power) il cui scopo è creare un “contenitore completamente elettrico”. L’azionamento elettrico dovrebbe ridurre il costo dell’intero ciclo di vita dei sottomarini riducendo allo stesso tempo la firma acustica.
Il motore turboelettrico è stato ampiamente utilizzato con successo sulle corazzate e sulle portaerei statunitensi nella prima metà del XX secolo e sul sottomarino nucleare USS Tullibee alla fine degli anni ’50. Tuttavia, un altro sottomarino a propulsione nucleare più grande, l’ USS Glenard P. Lipscomb, era stato dotato di un motore turbo-elettrico ma si dimostrò sottodimensionato ed ebbe problemi di affidabilità e manutenzione.
A partire dal 2013, solo la Marina francese utilizza il motore turbo-elettrico sui suoi sottomarini classe Triomphant a propulsione nucleare.
Concettualmente, la trazione elettrica è solo un segmento del sistema di propulsione e non sostituisce il reattore nucleare o le turbine a vapore. Invece, sostituisce l’ingranaggio di riduzione (azionamento meccanico) utilizzato sui precedenti sottomarini a propulsione nucleare. Nel 1998, il Defense Science Board ha previsto un sottomarino a propulsione nucleare che avrebbe utilizzato la conversione diretta dell’energia, eliminando la necessità sia di riduttori che di turbine a vapore.
Nel 2014, la Northrop Grumman è stata scelta come primo progettista e produttore delle unità del generatore a turbina. Le turbine convertono l’energia termica nel vapore in energia meccanica ed i generatori convertono quell’energia meccanica in energia elettrica. L’energia elettrica viene quindi utilizzata per alimentare i sistemi di bordo e per la propulsione tramite motore elettrico.
Vari motori elettrici sono in fase di sviluppo sia per navi militari che civili. Quelli presi in considerazione per l’applicazione sui futuri sottomarini della US NAVY includono motori a magneti permanenti (PMM) (in fase di sviluppo da parte di General Dynamics e Newport News Shipbuilding) e motori sincroni superconduttori ad alta temperatura (HTS), anch’essi sviluppati da American Superconductors come Atomica Generale.
Dati più recenti mostrano che la Marina degli Stati Uniti sembra concentrarsi su motori di propulsione elettrica a magnete permanente con gap radiale (sebbene il design dei caccia Zumwalt sia passato dal PMM ad un motore a induzione avanzato). I motori a magneti permanenti sono in fase di test sul Large Scale Vehicle II per una possibile applicazione sui sottomarini della classe Virginia di ultima produzione, nonché sui futuri sottomarini. I motori a magneti permanenti, sviluppati dalla Siemens AG, sono utilizzati sui sottomarini Tipo 212, in servizio con le marine militari tedesca ed italiana.
Rapporti sul sottomarino HMS Dreadnought, in programma di sostituire la classe VANGUARD, affermano che le barche possono avere sottomarino azionamento senza albero (SSD) con un motore elettrico montato all’esterno dello scafo resistente. L’SSD è stato valutato anche dalla Marina degli Stati Uniti, ma non è noto se la sostituzione della classe Ohio lo includerà. Sui sottomarini nucleari attualmente operativi, le turbine a vapore sono collegate a riduttori e a un albero che ruota il propulsore dell’elica/pump-jet. Con l’SSD, il vapore comporterebbe turbo-generatori elettrici, alimentati da turbine a vapore, che sarebbero collegati a una giunzione elettrica non penetrante all’estremità posteriore dello scafo a pressione, con un motore elettrico a tenuta stagna montato esternamente, possibilmente un sistema di propulsore a motore integrato, alimenta il propulsore pump-jet, sebbene esistano anche concetti SSD senza propulsori pump-jet. Dati più recenti, incluso un modello in scala per la sostituzione dell’Ohio visualizzato all’Esposizione Sea-Air-Space 2015 della Navy League, indicano che per l’Ohio la sostituzione sarà caratterizzata da un propulsore PUMP-JET visivamente simile a quello utilizzato sulla classe Virginia. La classe condividerà componenti della classe Virginia al fine di ridurre i rischi ed i costi di costruzione.
Compartimento missilistico comune “C.M.C.”
Nel dicembre 2008, la General Dynamics Electric Boat Corporation è stata selezionata per progettare il Common Missile Compartment che verrà utilizzato sul successore della classe Ohio.
Nel 2012, la US Navy ha annunciato piani per il suo SSBN(X) per condividere un progetto di compartimento missilistico comune (CMC) con il sottomarino missilistico balistico di classe Dreadnought della Royal Navy. Il sistema lanciamissili CMC ospiterà gli SLBM in “quad pack”.
(SVPPBELLUM, Web, Google, Navyrecognition, Wikipedia, You Tube)
