Zumwalt -klass förstörare - Zumwalt-class destroyer

Zumwalt -klass

USS Zumwalt genomgår havsförsök i december 2015
Klassöversikt
Byggare	Bath Iron Works
Operatörer	United States Navy
Föregås av	Arleigh Burke -klass
Lyckades med	Arleigh Burke klass Flight III
Kosta	$ 22,5 miljarder programkostnad (FY15) 4,24 miljarder dollar per enhet (exklusive FoU) från 2016
I uppdrag	15 oktober 2016
Planerad	32
Avslutad	3
Inställt	29
Aktiva	2
Generella egenskaper
Typ	Guidad missilförstörare
Förflyttning	15,656 långa ton (15,907 t)
Längd	190 m (610 fot)
Stråle	80,6 fot (24,6 m)
Förslag	27,4 fot (8,4 m)
Framdrivning	2 × Rolls-Royce MT30 gasturbiner (35,4 MW (47 500 hk) vardera) som driver Curtiss-Wright elektriska generatorer 2 × Rolls-Royce RR4500 turbingeneratorer (3,8 MW (5100 hk) vardera) 2 × propellrar som drivs av elmotorer Totalt: 78  MW (105 000  shp )
Fart	30  kn (56 km/h; 35 mph)
Komplement	147 +28 i luftavlossning
Sensorer och bearbetningssystem	AN/SPY-3 multifunktionsradar (MFR) ( X-band aktiv elektroniskt skannad array )
Beväpning	20 × MK 57 VLS -moduler, 4 celler per modul, totalt 80 startceller varje cell kan innehålla: 4 × RIM-162 Evolved Sea Sparrow Missiles (ESSM), 1 × Tomahawk , eller 1 × Vertikal lansering Anti-Submarine Missile ( ASROC ) 2 × 155 mm (6 tum)/62 kaliber Advanced Gun System ; 920 rund tidning. Endast en nominell ammunitionsförsörjning finns. 2 × 30 mm (1,2 tum ) Mk 46 Mod 2 Gun Weapon System
Flygplan transporteras	1 × SH-60 LAMPS eller MH-60R helikopter 3 × MQ-8 Fire Scout VT- UAV
Flygfaciliteter	Flygdäck och sluten hangar för upp till två medelliftshelikoptrar

Den Zumwalt -klass jagare är en klass av tre USA Navy guidad missil jagare utformade som flera uppdrag stealth fartyg med fokus på land attack. Det är en multirollsklass som utformades för sekundära roller som ytkrig och luftfartygskrigföring och ursprungligen utformades med en primär roll som marinvapenstöd . Klassdesignen kom fram från DD-21 "land attack destroyer" -programmet som "DD (X)" och var avsedd att ta rollen som slagfartyg för att möta ett kongressmandat för marin eldstöd. Fartyget är utformat kring dess två Advanced Gun Systems , deras torn och tidskrifter och unika Long Range Land Attack Projectile (LRLAP) ammunition. LRLAP-upphandling avbröts, vilket gjorde kanonerna oanvändbara, så marinen omplanerade fartygen för ytkrig.

Dessa fartyg klassas som förstörare, men de är mycket större än någon annan aktiv förstörare eller kryssare i US Navy. Fartygens distinkta utseende beror på konstruktionskravet för ett lågt radartvärsnitt (RCS). Den Zumwalt klass har en våg-genomträngande tumbleskrovform vars sidor lutning inåt över vattenlinjen, vilket dramatiskt minskar RCS genom att återföra mycket mindre energi än en konventionell signalljus skrovform. Utseendet har jämförts med det för den historiska USS Monitor och hennes berömda antagonist CSS Virginia .

Klassen har ett integrerat elektrisk framdrivningssystem (IEP) som kan skicka el från sina turbogeneratorer till de elektriska drivmotorerna eller vapnen, Total Ship Computing Environment Infrastructure (TSCEI), automatiserade brandbekämpningssystem och automatiserad isolering av rörbrott. Klassen är utformad för att kräva en mindre besättning och vara billigare att driva än jämförbara krigsfartyg.

Ledarfartyget heter Zumwalt för admiral Elmo Zumwalt och bär skrovnummer DDG-1000. Ursprungligen planerades 32 fartyg, med 9,6 miljarder dollar i forskning och utvecklingskostnader spridda över klassen. Eftersom kostnaderna överskred uppskattningarna minskades mängden till 24, sedan till 7 och slutligen till 3, vilket väsentligt ökade kostnaden per fartyg till 4,24 miljarder dollar (7,5 miljarder dollar inklusive FoU-kostnader) och överskred kostnaden per enhet för ett kärnkraftsdrivet Ubåt i Virginia -klass (2,688 miljarder dollar). I april 2016 var den totala programkostnaden 22,5 miljarder dollar. De dramatiska kostnadsökningarna per enhet utlöste så småningom ett Nunn – McCurdy-ändringsbrott och avbrott av ytterligare produktion, så marinen gick tillbaka till att bygga fler Arleigh Burke- förstörare.

Historia

Bakgrund och finansiering

Många av funktionerna utvecklades under DD-21- programmet ("21st Century Destroyer"), som ursprungligen designades kring Vertical Gun for Advanced Ships (VGAS). År 2001 minskade kongressen DD-21-programmet till hälften som en del av SC21- programmet; för att spara det, förvärvsprogrammet döptes om till DD (X) och kraftigt omarbetat.

Ursprungligen hade marinen hoppats att bygga 32 förstörare. Det antalet minskades till 24, sedan till 7, på grund av de höga kostnaderna för ny och experimentell teknik. Den 23 november 2005 godkände försvars Acquisition Board en plan för samtidig konstruktion av de två första fartygen på Northrop Grumman s Ingalls varvet i Pascagoula, Mississippi och General Dynamics " Bath Iron Works i Bath, Maine . Men vid det datumet hade finansiering ännu inte godkänts av kongressen.

I slutet av december 2005 enades huset och senaten om att fortsätta finansiera programmet. Den amerikanska representanthuset tilldelas marinen bara tillräckligt med pengar för att påbörja byggandet på en jagare, som en "teknik demonstrator". Den ursprungliga finansieringstilldelningen ingick i National Defense Authorization Act från 2007. Detta ökades dock till två fartyg genom anslagsprovisionen 2007 som godkändes i september 2006, vilket tilldelade DDG-1000-programmet 2,568 miljarder dollar.

Den 31 juli 2008 berättade Navy förvärvs tjänstemän kongressen att tjänsten behövs för att köpa mer Arleigh Burke -klass jagare , och inte längre behövs nästa generations DDG-1000 klass, Endast två godkända jagare skulle byggas. Marinen sa att världshotbilden hade förändrats på ett sådant sätt att det var mer meningsfullt att bygga minst åtta Burke , snarare än DDG-1000-tal. Marinen drog slutsatsen från femton klassificerade underrättelserapporter att DDG-1000-talet skulle vara sårbart för former av missilattacker. Många medlemmar i kongressens underkommitté ifrågasatte att marinen genomförde en så omfattande omvärdering av världshotbilden på bara några veckor, efter att ha spenderat cirka 13 år och 10 miljarder dollar på utvecklingen av ytfartygsprogrammet kallat DD-21, sedan DD (X) och slutligen DDG-1000. Därefter anförde chefen för marinoperationer Gary Roughead behovet av att tillhandahålla luftförsvar i området och specifika nya hot som ballistiska missiler och innehav av missfartygsmissiler av grupper som Hizbollah . De diskuterade strukturella problemen har inte diskuterats offentligt. Marinesekreteraren Donald Winter sade den 4 september att "Att se till att vi har - jag säger bara en förstörare - i budgeten 09 är viktigare än om det är en DDG 1000 eller en DDG 51".

Den 19 augusti 2008 rapporterades sekreterare Winter om att en tredje Zumwalt skulle byggas vid Bath Iron Works, med hänvisning till oro för att behålla skeppsbyggnadskapaciteten. Underkommitténs ordförande för husförsvarets anslag, John Murtha, sade den 23 september 2008 att han hade gått med på att delvis finansiera den tredje DDG-1000 i 2009 års lagförslag för försvaret.

I ett meddelande från 26 januari 2009 från John Young , den amerikanska försvarsdepartementets (DoD) högsta förvärvstjänsteman, uppgavs att priset per fartyg för Zumwalt -klassens förstörare hade nått 5,964 miljarder dollar, 81 procent över marinens ursprungliga uppskattning som användes för att föreslå programmet, vilket resulterar i ett brott mot Nunn – McCurdy-ändringen , som kräver att marinen omcertifierar och motiverar programmet för kongressen eller att avbryta dess produktion.

Den 6 april 2009 meddelade försvarsminister Robert Gates att DoD: s föreslagna budget för 2010 kommer att avsluta DDG-1000-programmet med högst tre fartyg. Pentagon tilldelade också i april ett fastprisavtal med General Dynamics för att bygga de tre förstörarna, och ersatte ett kostnad-plus-avgiftskontrakt som hade tilldelats Northrop Grumman . Vid den tiden förväntades den första DDG-1000-förstöraren att kosta 3,5 miljarder dollar, den andra cirka 2,5 miljarder dollar och den tredje ännu mindre.

Det som en gång hade setts som ryggraden i marinens framtida ytflotta med en planerad produktion på 32, har sedan ersatts av destruktionsproduktion som återgår till Arleigh Burke -klassen efter att ha beställt tre Zumwalt s. I april 2016 uppgav US Naval Institute att den totala kostnaden för de tre Zumwalt -fartygen är cirka 22,5 miljarder dollar med kostnader för forskning och utveckling, vilket i genomsnitt är 7,5 miljarder dollar per fartyg.

Konstruktion

I slutet av 2005 gick programmet in i den detaljerade design- och integrationsfasen, för vilken Raytheon var Mission Systems Integrator. Både Northrop Grumman Ship Systems och General Dynamics Bath Iron Works delade dual-lead för skrov, mekanisk och elektrisk detaljerad design. BAE Systems Inc. hade det avancerade vapensystemet och MK57 VLS . Nästan alla större försvarsentreprenörer (inklusive Lockheed Martin , Northrop Grumman Sperry Marine, L-3 Communications ) och underleverantörer från nästan varje stat i USA var i viss utsträckning involverade i detta projekt, som var den största enskilda posten i marinens budget. Under det tidigare kontraktet har utveckling och testning av 11 Engineering Development Models (EDM) ägt rum: Advanced Gun System , Autonomic Fire Suppression System, Dual Band Radar [X-band and L-band], Infrared, Integrated Deckhouse & Apertures, Integrated Power System, Integrerad undervattenskrigföring, Perifert vertikalt sjösättningssystem, Total Ship Computing Environment Infrastructure (TSCEI), Tumblehome Hull Form. Beslutet i september 2006 att finansiera två fartyg innebar att ett kunde byggas av Bath Iron Works i Maine och ett av Northrop Grummans Ingalls Shipbuilding i Mississippi.

Northrop Grumman tilldelades en kontraktsmodifikation på 90 miljoner dollar för material och produktionsplanering den 13 november 2007. Den 14 februari 2008 fick Bath Iron Works kontrakt för byggandet av Zumwalt  (DDG-1000) och Northrop Grumman Shipbuilding tilldelades ett kontrakt för byggandet av Michael Monsoor  (DDG-1001) , till en kostnad av 1,4 miljarder dollar vardera.

Den 11 februari 2009 började produktionen i full hastighet officiellt på den första Zumwalt -klassens förstörare. Byggandet av det andra fartyget i klassen, Michael Monsoor , började i mars 2010. Kölen för den första Zumwalt -klassförstöraren lades den 17 november 2011. Detta första fartyg sjösattes från varvet i Bath, Maine den 29 oktober 2013.

Byggplanen i juli 2008 var:

• Oktober 2008: DDG-1000 börjar bygga vid Bath Iron Works
• September 2009: DDG-1001 börjar bygga vid Bath Iron Works.
• April 2012: DDG-1002 börjar bygga vid Bath Iron Works
• April 2013: DDG-1000 första leverans
• Maj 2014: DDG-1001 leverans
• Mars 2015: Initial driftskapacitet
• Budget 2018: DDG-1002 leverans

Marinen planerade att Zumwalt skulle nå initial driftskapacitet (IOC) 2016. Det andra fartyget, Michael Monsoor , togs i drift 2019 och det tredje fartyget, Lyndon B. Johnson  (DDG-1002) , skulle ha nått IOC 2021 .

Fartyg i klassen

I april 2006 meddelade marinen planer på att nämna det första fartyget i klassen Zumwalt efter tidigare Chief of Naval Operations amiral Elmo R. "Bud" Zumwalt Jr. fartygets skrov nummer skulle vara DDG-1000, som övergav fjärrstyrd robotjagaren sekvens används av Arleigh Burke- klassens förstörare (DDG-51–), och fortsatte den tidigare "gun destroyer" -sekvensen från den sista i Spruance- klassen , Hayler  (DD-997) .

DDG-1001 skulle ha fått sitt namn efter Master-at-Arms 2: a klass Michael A. Monsoor , den andra marinförslutningen som mottog Medal of Honor i det globala kriget mot terror , meddelade flottan den 29 oktober 2008.

Den 16 april 2012 meddelade marinesekreteraren Ray Mabus att DDG-1002 skulle döpa efter den tidigare sjöofficeren och USA: s president, Lyndon B. Johnson .

Marinen valde att använda ett ovanligt tvådelat idrifttagningssystem för fartygen. Den första idrifttagningen gjordes innan integrering av vapensystem, och fartygen placerades i statusen "in provision, special", innan de seglade till San Diego för vapeninstallation och slutlig acceptans. De två första fartygen använde detta tillvägagångssätt, medan det sista kommer att använda det mer traditionella tillvägagångssättet med formell idrifttagning efter slutgiltigt godkännande.

Fartyg av Zumwalt -förstörarklassen

namn	Skrov nr.	Ligg ner	Lanserad	Bemyndigad	Accepterad	Status
Zumwalt	DDG-1000	17 november 2011	28 oktober 2013	15 oktober 2016	24 april 2020	Aktiva
Michael Monsoor	DDG-1001	23 maj 2013	21 juni 2016	26 januari 2019		i kommission, special
Lyndon B. Johnson	DDG-1002	30 januari 2017	9 december 2018			Passar in

Design

I januari 2009 fann Government Accountability Office (GAO) att fyra av 12 av de kritiska teknikerna i fartygets konstruktion var fullt mogna. Sex av de kritiska teknikerna var "närmar sig mognad", men fem av dem skulle inte vara fullt mogna förrän efter installationen.

Smygande

Trots att den är 40% större än en förstörare av Arleigh Burke -klass, är radartvärsnittet (RCS) mer besläktat med en fiskebåt, enligt en talesman för Naval Sea Systems Command . Den tumble skrov och komposit däckshuset minska radar avkastning. Sammantaget gör förstörarens vinkelbyggnad det "50 gånger svårare att upptäcka på radar än en vanlig förstörare."

Den akustiska signaturen är jämförbar med ubåtarnas klass i Los Angeles . Vattenslutande längs sidorna, tillsammans med passiv kall luftinduktion i macken , minskar infraröd signatur .

Det sammansatta däckhuset omsluter mycket av sensorerna och elektroniken. 2008 rapporterade Defense News att det hade varit problem med att täta de sammansatta konstruktionspanelerna i detta område; Northrop Grumman förnekade detta.

Den amerikanska flottan begärde anbud på ett billigare ståldäckhus som tillval för DDG-1002, den sista Zumwalt- förstöraren, i januari 2013. Den 2 augusti 2013 meddelade den amerikanska marinen att det tilldelade ett kontrakt på 212 miljoner dollar till General Dynamics Bath Iron Works att bygga ett ståldäckhus för förstöraren Lyndon B. Johnson (DDG-1002). Den US Naval Institute konstaterade "den ursprungliga utformningen av fartyget skulle ha haft en mycket mindre RCS, men kostnadsskäl uppmanas marinen under de senaste åren för att göra affärer för att öka RCS att spara pengar ..."

För att förbättra upptäckten i icke-stridssituationer av andra fartyg, till exempel genomkörning av upptagna sjöfartskanaler eller drift i dåligt väder, testar marinen att lägga till reflektorer ombord för att förbättra designens radarsynlighet.

Användbarheten av smygfunktionerna har ifrågasatts. Klassens roll var att tillhandahålla Naval Surface Fire Support, vilket kräver att fartyget befinner sig i vanligtvis trångt närliggande vatten, där så stora och distinkta fartyg kan spåras visuellt och alla ytskepp blir icke-smygande när det börjar skjuta vapen eller missiler.

Tumblehome våggenomborrande skrov

Den Zumwalt -klass jagare återinför tumbleskrovform, en skrovform inte sett i denna omfattning, eftersom rysk-japanska kriget 1905. Det var ursprungligen lagt fram i modern stål slagskepp design av den franska varvet Forges et Chantiers de la Méditerranée i La Seyne , Toulon . Franska marinarkitekter trodde att tumblehome, där fartygets stråle minskade från vattenlinjen till övre däck, skulle skapa bättre fribord, större sjövärdighet och, som ryska slagfartyg skulle hitta, skulle vara perfekt för att navigera genom smala begränsningar (t.ex. kanaler). På baksidan läckte tumlhome -stridsfartygen - delvis på grund av deras nitade konstruktion - och kan vara instabila, särskilt vid svängning i hög hastighet. Torktumlaren har återinförts under 2000 -talet för att minska skrovets radaravkastning. Den inverterade pilbågen är utformad för att skära igenom vågor snarare än att rida över dem. Stabiliteten hos denna skrovform i höghavsstater har orsakat debatt bland marinarkitekter, med en del anklagelser om att "med vågorna som kommer mot dig bakifrån, när ett fartyg slår ner, kan det förlora tvärstabilitet när akterna kommer ut ur vattnet - och i princip rulla över. "

Avancerat pistolsystem

Advanced Gun System är en 155 mm marinpistol , varav två är installerade i varje fartyg. Detta system består av en avancerad 155 mm pistol och dess Long Range Land Attack Projectile (LRLAP). Denna projektil är en raket med ett stridsspets som skjuts från AGS -pistolen; stridshuvudet har en sprängladdning på 11 kg och har ett cirkulärt fel som sannolikt är 50 meter. Detta vapensystem har en räckvidd på 83 nautiska mil (154 km). Det helautomatiska lagringssystemet har plats för upp till 750 omgångar. Tunnan är vattenkyld för att förhindra överhettning och tillåter en eldhastighet på 10 omgångar per minut per pistol. Genom att använda en taktik med flera rundor (MRSI) Simultaneous Impact (MRSI) ger den kombinerade eldkraften från ett par torn en varje förstörare av Zumwalt -klass förstörande eldkraft motsvarande 12 konventionella M198 -fältpistoler. Den Zumwalt s användning barlasttankar för att sänka sig ner i vattnet för en reducerad profil i strid. I november 2016 flyttade marinen till att avbryta upphandlingen av LRLAP, med hänvisning till kostnadsökningar per skal till $ 800 000– $ 1 miljon till följd av trimning av det totala antalet fartyg i klassen. Marinen övervakar forskning om alternativ ammunition, men eftersom AGS var skräddarsydd för att använda LRLAP kommer det att krävas modifieringar för att acceptera olika skal, vilket sannolikt inte kommer att ske när det första Zumwalt- fartyget går i drift 2018 och lämnar den kunde inte fullgöra den marinroll som den var avsedd för.

Lyndon B. Johnson , den sista Zumwalt , övervägdes för installation av ett järnvägsgevär i stället för en av 155 mm marinpistoler efter att fartyget byggts. Detta är genomförbart eftersom de installerade Rolls-Royce-turbingeneratorerna kan producera 78 megawatt (105 000 hk), tillräckligt för det eldrivna vapnet. År 2021 upphörde US Navy -finansiering för järnvägsutveckling utan några planer på att fortsätta projektet.

I mars 2021 begärde marinen information från industrin om hur man omkonfigurerar Zumwalt -klassfartygen för att vara värd för hypersoniska missiler. Eftersom de skulle vara för stora för att passa i VLS-rören har det föreslagits att de två AGS, som inte har använts sedan dess ammunition avbröts, skulle kunna ersättas med tre-pack avancerade nyttolastmoduler för att uppfylla en konventionell snabbavskräckningsroll .

Perifert vertikalt lanseringssystem

Peripheral Vertical Launch System (PVLS) är ett försök att undvika inträngning i skrovets uppskattade mittutrymme samtidigt som risken för förlust av hela missilbatteriet eller fartyget minskar i en magasinexplosion. Systemet består av kapslar av VLS -celler fördelade runt fartygets yttre skal, med ett tunt yttre skal av stål och ett tjockt inre skal. Utformningen av PVLS styr kraften av en explosion utåt snarare än in i fartyget. Dessutom minskar denna design förlusten av missilkapacitet till den drabbade podden.

Flygplan och båtfunktioner

Två platser finns tillgängliga på ett stort flygdäck med en hangar som kan rymma två SH-60 helikoptrar i full storlek . Båtar hanteras inom en aktermonterad båt hangar med ramp. Båthangarens akterläge uppfyller höga havskrav för båtverksamhet.

Radar

Ursprungligen AN / SPY-3 aktiv elektroniskt avsökta primärt X-bandet radar var att vara gift med Lockheed Martin AN / SPY-4 S-bandet volymspaningsradar . Raytheons X-band, Active-array SPY-3 Multi-Function Radar (MFR) erbjuder överlägsen medelhög till hög höjdprestanda jämfört med andra radarband, och dess penna strålar ger den en utmärkt förmåga att fokusera på mål. SPY-3 kommer att vara den primära radarn som används för missilåtaganden. En rapport från 2005 från kongressens utredningsarm, Government Accountability Office (GAO), ifrågasatte att teknikhoppet för Dual Band Radar skulle bli för mycket.

Den 2 juni 2010 meddelade Pentagon-förvärvschefen Ashton Carter att de kommer att ta bort SPY-4 S-band Volume Search Radar från DDG-1000s dubbelbandradar för att minska kostnaderna som en del av Nunn – McCurdy certifieringsprocessen. På grund av borttagningen av SPY-4 ska SPY-3-radarn ha programvaruändringar för att utföra en volymsökningsfunktion. Ombordoperatörerna kommer att kunna optimera SPY-3 för antingen horisontell sökning eller volymsökning. Medan den är optimerad för volymsökning, är horisontens sökkapacitet begränsad. DDG-1000 förväntas fortfarande utföra lokalt luftförsvar. Detta system antas ge hög detektering och utmärkta anti-störningsfunktioner, särskilt när det används tillsammans med Cooperative Engagement Capability (CEC). Det rapporteras dock inte om CEC -systemet kommer att installeras på Zumwalt -klassens förstörare vid driftsättning, men det är planerat att eventuellt införlivas i fartygstypen.

I och med att Zumwalt-klassen inte har några AN/SPG-62-brandkontrollradar som används för terminalstyrning för standard- och Evolved Sea-Sparrow Missiles (ESSMs) luftfartygsangrepp kommer SPY-3 att generera avbruten kontinuerlig vågbelysning (ICWI) ) snarare än den kontinuerliga vågbelysningen av AN/SPG-62 brandkontrollradar. Betydande programvaruändringar krävs för att stödja ICWI, överföra och ta emot länkmeddelanden till missilerna. Standardmissil (SM) -2 IIIA och ESSM avsedd för Zumwalt-klassen kräver modifierade missilmottagare, sändare, kodare, avkodare och en omdesignad digital signalprocessor för att fungera med fartygets system. Dessa modifierade missiler kommer inte att kunna användas på fartyg i Aegis -klass.

SPY 3 måste programmeras om för att göra volymsökning som SPY-4 skulle ha utfört. Med uppgifterna om volym och ytsökning och terminalbelysning finns det oro för att en storskalig missilattack kan överväldiga en radars resurshanteringskapacitet. I ett sådant fall kan radarn inte kunna hantera inkommande hot ordentligt eller styra offensiva missiler.

Dual Band Radar i sin helhet (SPY-3 & SPY-4) ska endast installeras på Gerald R. Ford- klass hangarfartyg Gerald R. Ford . Med utvecklingen av AMDR (Air and Missile Defense Radar) verkar det osannolikt att DBR kommer att installeras på andra plattformar, som det är på DDG-1000-klassen, eller totalt, som det är på Gerald R. Ford . Enterprise Air Surveillance Radar (EASR) är en ny designövervakningsradar som ska installeras i det andra hangarfartyget av Gerald R. Ford -klass, John F. Kennedy , i stället för Dual Band -radarn. De America -klass Amfibiefartyg börjar med LHA-8 och de planerade LX (R) -klass landstigningsfartyg kommer också att ha denna radar.

AMDR (Air and Missile Defense Radar) föreslogs ursprungligen att installeras i skrovet av typen DDG-1000 under CG (X) -programmet. På grund av kostnadstillväxten avbröts dock CG (X) -programmet. AMDR har fortsatt med fullt finansierad utveckling för installation på DDG-51 Flight III- fartygen. Emellertid, en mindre än optimalt planerad bländare på 4,3 m, ska AMDR för Flight III -fartygen vara mindre känslig än den 22 fot (6,7 m) varianten som hade planerats för CG (X).

En studie för att placera AMDR på ett DDG-1000-skrov gjordes med 6,7 m bländare, främst för Ballistic Missile Defense (BMD). I och med att DDG-1000 inte har ett Aegis-stridsystem , liksom DDG-51-klassens fartyg, utan snarare Total Ship Computing Environment Infrastructure (TSCEI), sa Radar/Hull Study:

... att utvecklingen av en BMD -förmåga "från grunden" för TSCE inte ansågs tillräckligt livskraftig av studieteamet för att motivera ytterligare analyser, särskilt på grund av de investeringar som redan gjorts i Aegis -programmet. Marinen drog slutsatsen att utveckling av IAMD -programvara och hårdvara specifikt för TSCE skulle bli dyrare och medföra högre risk. I slutändan bestämde flottan att Aegis var dess föredragna stridsystemalternativ. Marinens tjänstemän uppgav att Aegis hade visat viss BMD -förmåga och var allmänt använd i hela flottan, och att flottan ville utnyttja de investeringar den gjort under åren i detta stridsystem, särskilt i sin nuvarande utveckling av en version som ger en ny , begränsad IAMD -kapacitet.

Gemensamt displaysystem

Fartygets Common Display System har smeknamnet "keds": Sjömän driver keds via styrbollar och specialiserade knapppaneler, med möjlighet till gränssnittet med hjälp av pekskärmar . Teknikuppsättningen gör det möjligt för sjömän att övervaka flera vapensystem eller sensorer, vilket sparar arbetskraft och gör det möjligt att styra den från opscentret.

Ekolod

Ett dubbelbandssonar som styrs av ett högautomatiserat datorsystem kommer att användas för att upptäcka gruvor och ubåtar. Det hävdas att det är överlägsen Burke ' s sonar i kust ASW, men mindre effektiv i blått vatten / djuphavsområdena.

• Skrovmonterat mittfrekvensekolod (AN/SQS-60)
• Skrovmonterat högfrekvent ekolod (AN/SQS-61)
• Flerfunktions bogserat array-ekolod och hanteringssystem (AN/SQR-20)

Även om Zumwalt- fartyg har en integrerad uppsättning undervattenssensorer och en multifunktions bogserad uppsättning, är de inte utrustade med inbyggda torpedorör , så de litar på sina helikoptrar eller ASROC-missiler för att förstöra ubåtar som ekolodet hämtar.

Framdrivning och kraftsystem

"Zumwalts" använder ett integrerat kraftsystem (IPS), som är en modern version av ett turboelektriskt drivsystem . IPS är ett dubbelt system, där varje halva består av en gasturbinmotor som är direkt kopplad till en elektrisk generator, som i sin tur ger ström till en elmotor som driver en propelleraxel. Systemet är "integrerat" eftersom turbogeneratorerna ger elkraft till alla fartygssystem, inte bara drivmotorerna. Systemet ger mycket mer tillgänglig elektrisk kraft än vad som är tillgängligt i andra typer av fartyg.

DDX föreslog att använda permanentmagnetmotorer (PMM) i skrovet, en metod som övergavs till förmån för en mer konventionell induktionsmotor . Ett alternativt dubbelpodarrangemang avvisades eftersom konsekvenserna av poddrivenheter skulle kräva för mycket utveckling och valideringskostnad för fartyget. PMM ansågs vara ytterligare ett teknikhopp och var orsaken till viss oro (tillsammans med radarsystemet) från kongressen. Som en del av designfasen hade Northrop Grumman världens största permanentmagnetmotor, designad och tillverkad av DRS Technologies . Detta förslag släpptes när PMM -motorn inte visade att den var redo att installeras i tid.

Zumwalt har Converteams Advanced Induction Motors (AIM), snarare än DRS Technologies permanenta magnet-synkronmotorer (PMM).

Det exakta valet av motorsystem förblir något kontroversiellt vid denna tidpunkt. Konceptet var ursprungligen för ett integrerat kraftsystem (IPS) baserat på permanentmagnet-synkronmotorer (PMM) i skrovet, med Advanced Induction Motors (AIM) som en möjlig reservlösning. Designen flyttades till AIM -systemet i februari 2005 för att klara planerade milstolpar; PMM -tekniska problem åtgärdades därefter, men programmet har gått vidare. Nackdelen är att AIM-tekniken har en tyngre motor, kräver mer utrymme, kräver att en "separat styrenhet" utvecklas för att möta bullerkraven och producerar en tredjedel av spänningsmängden. Å andra sidan kommer just dessa skillnader att tvinga tid och kostnadsstraff från konstruktion och konstruktionsförändringar om programmet vill "designa AIM out" ...

Systemet minskar fartygets termiska och ljudsignatur. IPS har ökat viktökning i Zumwalt -klass -förstöraren enligt GAO.

Elektrisk ström tillhandahålls av två Rolls-Royce MT30 gasturbiner (35,4 MW ea.) Som driver Curtiss-Wright elektriska generatorer .

Det andra fartyget i klassen, Michael Monsoor , kommer att behöva en ny gasturbin efter att hon upplevt problem under havsförsök som resulterade i skadade turbinblad.

Automatisering och brandskydd

Automatisering minskar besättningsstorleken på dessa fartyg: Destroyer -klassens förstörare i klass Zumwalt är 130, mindre än hälften av det som behövs av "liknande krigsfartyg". Mindre besättningar minskar en stor del av driftskostnaderna. Ammunition, mat och andra butiker är alla monterade i behållare som kan slås ned till magasin/lagringsutrymmen med ett automatiserat lasthanteringssystem.

Vattenspray- eller dimsystem föreslås för distribution i Zumwalt -klassens förstörare, men de elektroniska utrymmena är fortfarande problematiska för konstruktörerna. Halon /kvävedumpsystem är att föredra men fungerar inte när utrymmet har äventyrats av ett skrovbrott. GAO har noterat detta system som ett potentiellt problem som ännu inte ska åtgärdas.

Datornätverk

Den totala Ship Computing Environment Infrastructure (TSCEI) bygger på General Electric Fanuc Embedded Systems PPC7A och PPC7D enkortsdatorer kör LynuxWorks " LynxOS RTOS . Dessa finns i 16 stötar, vibrationer och elektromagnetiskt skyddade elektroniska moduler. Zumwalt har 16 förmonterade IBM-bladservrar. Nätverket möjliggör en sömlös integration av alla system ombord, t.ex. sensorfusion , lättare drift och uppdragsplanering.

Kritik

Lagstiftare och andra ifrågasatte om Zumwalt -klassen kostar för mycket och om den ger den kapacitet som militären behöver. År 2005 uppskattade Congressional Budget Office anskaffningskostnaden för en DD (X) till 3,8 miljarder dollar till 4 miljarder dollar 2007 dollar, 1,1 miljarder dollar mer än marinens uppskattning. I National Defense Authorization Act for the Budgetal 2007 (rapport från utskottet för väpnade tjänsternas representanthus om HR 5122 tillsammans med ytterligare och avvikande synpunkter) stod det:

Kommittén förstår att det inte finns någon möjlighet att kunna designa och bygga de två ledande fartygen för 6,6 miljarder dollar som budgeteras. Kommittén är orolig för att flottan försöker infoga för mycket kapacitet i en enda plattform. Som ett resultat förväntas DD (X) nu förskjuta mer än 14 000 ton och enligt marinens uppskattning kosta nästan 3,3 miljarder dollar vardera. Ursprungligen föreslog marinen att bygga 32 nästa generations förstörare, reducerade det till 24, sedan till 7 och slutligen till 3, för att göra programmet överkomligt. I så små siffror kämpar kommittén för att se hur de ursprungliga kraven för nästa generations förstörare, till exempel att tillhandahålla eldstöd för marin yta, kan uppfyllas.

Mike Fredenburg analyserade programmet för National Review efter att Zumwalt gick sönder i Panamakanalen i november 2016, och han drog slutsatsen att fartygets problem "är symboliska för ett försvarsupphandlingssystem som snabbt förlorar sin förmåga att möta våra nationella säkerhetsbehov." Fredenburg fortsatte med att detaljera problem relaterade till de skyhöga kostnaderna, bristande ansvarighet, orealistiska mål, ett felaktigt koncept för operationer, farorna med att designa ett krigsfartyg kring smyg och misslyckandet med Advanced Gun System . Han avslutar:

Den Zumwalt är en renodlad katastrof. Det är uppenbarligen inte en bra passform som ett främre krigsfartyg. Med sina vapen kastrerade, dess roll som en primär tillgång mot ubåtskrigföring i fråga, dess förmåga att bekämpa flygkrigsförmåga är sämre än våra nuvarande arbetshästar, Arleigh Burke- klassens förstörare och dess smyg inte så fördelaktigt som annonseras , verkar Zumwalt vara ett fartyg utan uppdrag.

Ballistisk missil/luftvärnsförmåga

I januari 2005 var John Young, biträdande sekreterare vid marinen för forskning, utveckling och förvärv, så säker på DD (X): s förbättrade luftförsvar över Burke- klassen att mellan dess nya radar och förmåga att avfyra SM-1 , SM-2 och SM-6 , "Jag ser inte så mycket brådskande för att [flytta till] CG (X) "-en dedikerad luftförsvarskryssare.

Den 31 juli 2008 uppgav vice amiral Barry McCullough (biträdande chef för marinoperationer för integration av resurser och kapacitet) och Allison Stiller (biträdande biträdande sekreterare för marinen för skeppsprogram) att "DDG 1000 kan inte utföra luftförsvar i området; specifikt, det kan inte framgångsrikt använda Standard Missile-2 ( SM-2 ), SM-3 eller SM-6 och är oförmögen att genomföra Ballistic Missile Defense. " Dan Smith, ordförande för Raytheons division Integrated Defense Systems, har motsatt sig att radarn och stridsystemet i huvudsak är desamma som andra SM-2-kapabla fartyg, "Jag kan inte svara på frågan om varför marinen nu hävdar ... att Zumwalt är inte utrustad med en SM-2-funktion ". Bristen på anti-ballistisk missilförmåga kan representera bristande kompatibilitet med SM-2/SM-3. Den Arleigh Burke -klass fartyg har BMD system med sin Lockheed-Martin AEGIS spårning och inriktning programvara, till skillnad från DDG-1000 Raytheon TSCE-I inriktning och mjukvara, som inte, eftersom det ännu inte är klar, så medan DDG- 1000, med sitt TSCE-I-stridsystem, har missilsystemet SM-2/SM-3 installerat, det har ännu inte planerat BMD/IAMD-uppgraderingen för den härledda CG (X). Aegis -systemet, å andra sidan, användes i Aegis Ballistic Missile Defense System . Eftersom Aegis -systemet har varit marinens chefskampsystem under de senaste 30 åren när marinen startade ett BMD -program, var det stridsystem det testades på Aegis stridsystem. Så medan DDG-51-plattformen och DDG-1000-plattformen båda är kapabla till SM-2/SM-3, men som arv från Aegis Ballistic Missile Defense System är endast DDG-51 med Aegis stridsystem BMD-kapabel, även om DDG-1000: s TSCE-I-kampsystem hade både BMD- och IAMD-uppgraderingar planerade. Och med tanke på den senaste tidens underrättelse om att Kina utvecklar riktbara ballistiska missiler mot fartyg baserat på DF-21 kan detta vara en dödlig brist.

Den 22 februari 2009 uppgav James "Ace" Lyons , den tidigare överbefälhavaren för US Pacific Fleet, att DDG-1000: s teknik var avgörande för en framtida "boost-fas anti-ballistisk missilavlyssningsförmåga".

Under 2010 rapporterade Congressional Research Service att DDG-1000 för närvarande inte kan användas för BMD eftersom BMD-rollen skjutits upp till DDG-1000-härledda CG (X) -programmet (DDG: s hade strejkrollen, CG hade BMD-rollen , men de delade både SM3-missilen och TSCE-I), den föreslagna radarn för CG (X) var mycket större (22 ') och använde mycket mer energi och kylkapacitet än DDG-1000: erna. Sedan dess har 6,7 m radarsystem avbrutits med CG (X) och det har fastställts att en 4,3 m radar kan användas antingen på DDG-51 eller på DDG-1000 , även om den inte skulle ha den prestanda som flottan förutspår skulle behövas "för att hantera de mest utmanande hoten". Om CG (X) s BMD-krav antogs av DDG-1000, skulle DDG-1000 behöva få TSCE-I-uppgraderingen planerad för CG (X) för att stödja det uppdraget.

Studien som visade en kostnadsfördel för att bygga flygplan III Arleigh Burke -klassförstörare med förbättrade radar istället för att lägga till BMD till förstörare i klass Zumwalt antog mycket begränsade förändringar från flyg II till flyg III -burkes . Kostnaderna för Flight III Burke har dock ökat snabbt "när de möjliga kraven och förväntningarna fortsätter att växa." Medan Flight III-konstruktion och kostnader har studerats av marinen, finns det mycket lite tillförlitlig data tillgänglig om vad kostnaden skulle vara att ändra ett fartyg i DDG-1000-klass för att ge en BMD-kapacitet. Men om Air Missile Defense Radar antas gemensamt på både Flight III Burke s och Zumwalt s och om de båda uppgraderades till samma stridsystem så skulle den enda begränsningen av Zumwalt s i denna roll vara deras begränsade missil tidskrifter.

Med tilldelningen av utvecklingsavtalet till nästa generation Air and Missile Defense S -Band Radar till Raytheon diskuteras inte längre aktivt diskussioner om att få denna radar på förstöraren i Zumwalt -klass.

Det är möjligt för Zumwalt- klassförstörare att få de mer begränsade BMD-hårdvaru- och programvaruändringarna som skulle göra det möjligt för dem att använda sin befintliga SPY-3-radar och Cooperative Engagement Capability för att använda SM-3-missilen och ha en BMD-kapacitet som liknar BMD -kapabel Ticonderoga -klass kryssare och Burke -klass Flight IIa jagare. Upphandling av en BMD -specifik version av Zumwalt -klass -förstöraren föreslogs också.

Zumwalt PLAS-celler kan skjuta upp missilen SM-2 Standard , men fartygen har inget krav på ballistiskt missilförsvar. Rören är tillräckligt långa och breda för att införliva framtida avlyssnare, och även om fartyget främst var utformat för kustdominans och landattack, hävdade Raytheon att de skulle kunna bli BMD-kapabla med få modifieringar.

Missilkapacitet

Den ursprungliga DD-21- designen skulle ha rymt mellan 117 och 128 vertikala lanseringssystemceller . Den slutliga DDG-1000-designen ger dock endast 80 celler. Zumwalt använder MK.57 -celler som är större än Mk.41 -cellerna som finns på de flesta amerikanska förstörare.

Varje VLS-cell kan vara fyrpackad med RIM-162 Evolved Sea Sparrow Missiles (ESSM) . Detta ger en maximal teoretisk belastning på 320 ESSM -missiler. ESSM anses vara ett punktförsvarsvapen som vanligtvis inte används för flottans områdesförsvar.

Den Zumwalt -klass jagare är inte ett Aegis-system. Den använder istället det klassunika integrerade uppdragssystemet Total Ship Computing Environment Infrastructure (TSCEI). Det perifera vertikala sjösättningssystemet (PVLS) kan ta emot alla standardmissiltyper. Det har inte offentliggjorts om TSCE kommer att modifieras för att stödja standardmissilen eller det ballistiska missilförsvaret.

Naval brandstödsroll

Designkonceptet för Zumwalt -klassen utvecklades från utvecklingsinsatsen "Land Attack Destroyer (DD 21)". Ett primärt mål för DD 21 var att tillhandahålla havsbaserat eldstöd för trupper på land, som en del av den kraftmix som skulle ersätta de avgående Iowa- slagfartygen enligt mandat av kongressen. Det fanns stor skepsis mot att Zumwalt -klassen kunde lyckas i denna roll.

Sammanfattningsvis är kommittén orolig för att flottan har avstått från slagfartygets eldistans på lång sikt, har gett liten anledning till optimism när det gäller att uppfylla utvecklingsmål på kort sikt och verkar orealistiskt i planeringen att stödja expeditionskrig i mitten -termin. Kommittén betraktar marinens strategi för att tillhandahålla eldstöd för marin yta som "hög risk" och kommer att fortsätta att följa utvecklingen i enlighet därmed.

-  Utvärdering av den amerikanska marinens marinprogram för brandytor i National Defense Authorization Act 2007,

Den Zumwalt klassen var avsedd att ge marin yta eldunderstöd (NSFs) med användning av AGS och ytterligare mark attack med hjälp Tomahawk missiler från dess PVLS utskjutningsrör. Som utplacerad kan Zumwalt -klassen inte tillhandahålla NSFS, eftersom det bara finns 90 rundor med ammunition som är kompatibla med AGS. Den Zumwalt klassen åter purposed som ytattack fartyg och inte längre är avsedda att användas som mark attack jagare.

Tumblehome design stabilitet

Stabiliteten hos DDG-1000-skrovdesignen i tunga hav har varit en kontrovers. I april 2007 sa marinarkitekten Ken Brower, "När ett fartyg slår och svävar till havs, om du har tumblehome istället för en bloss, har du ingen rättande energi för att få fartyget att komma upp igen. På DDG 1000, med vågorna när du kommer bakifrån, när ett fartyg slår ner kan det förlora tvärstabilitet när akterna kommer ut ur vattnet - och i grunden rulla över. " Marinen beslutat att inte använda en tumble skrovet i CG (X) kryssaren innan programmet avbröts, vilket kan tyda på att det fanns oro Zumwalt ' s havs hålla förmågor. Tumlarhuset visade sig dock sjövärdigt i ett 1/4-skala test av skrovkonstruktionen med namnet Sea Jet .

Advanced Electric Ship Demonstrator (AESD) Sea Jet som finansieras av Office of Naval Research (ONR) är ett 133 fot (40 meter) fartyg som ligger vid Naval Surface Warfare Center Carderock Division , Acoustic Research Detachment i Bayview, Idaho . Sea Jet opererades på sjön Pend Oreille , där den användes för test och demonstration av olika tekniker. Bland de första teknikerna som testades var en undervattensutsläppsstråle från Rolls-Royce Naval Marine, Inc. kallad AWJ-21.

Under USS Zumwalt seglade det under våren 2019 och seglade genom en storm som orsakade havsstaten sex förhållanden utanför Alaskas kust. Testet indikerade att Zumwalt -klassen har större stabilitet jämfört med typiska skrovformer. Under en intervju berättade kapten Andrew Carlson, befälhavaren för USS Zumwalt vid den tiden, "Alla sa att jag hellre skulle vara på det fartyget än något annat fartyg jag har varit på." Enligt kapten Carlson, under stormen, kallade han sin verkställande officer från sin stuga för att informera honom om havsstaten sex villkor. Baserat på rullarna som han hade upplevt i sin stuga, trodde verkställande befälet att de som mest befann sig i havsstat tre, där våghöjden bara når högst 1,2 meter. En kombination av Zumwalt -klassens skrovform, roderstoppplatser och propellerstorlek bidrar till dess förbättrade sjöhållning.

Sekundära vapen

År 2005 ledde en Critical Design Review (CDR) av DDG-1000 till valet av Mk 110 57 mm (2,2 tum) kanon för att försvara förstöraren mot svärmeangrepp från små snabba båtar; Mk 110 har en eldhastighet på 220 varv / min och en räckvidd på 9 nmi (17 km; 10 mi). Sedan dess till 2010 genomfördes olika analysinsatser för att bedöma potentiella kostnadsbesparingsalternativ. Efter en bedömning från 2012 med den senaste informationen om vapen och ammunitionseffektivitet drogs slutsatsen att Mk 46 30 mm (1,2 tum) pistolsystem var effektivare än Mk 110 med ökad kapacitet, minskad vikt och betydande kostnadsundvikande. Mk 46 har en eldhastighet på 200 rpm och en räckvidd på 2,17 nmi (4,02 km; 2,50 mi).

Sjösexperter har ifrågasatt beslutet att ersätta de närliggande svärmskyddsvapen från Zumwalt -klassens förstörare med sådana med minskad storlek och räckvidd. De 57 mm kan koppla in mål på två till tre miles, medan 30 mm bara kan börja engagera sig på cirka en mil, inom räckvidden för en raketdriven granat som skjuts från en liten båt. Men programchefen för DDG-1000 sa att dödligheten på 57 mm-rundan var "betydligt övermodellerad" och "inte lika effektiv som modellerad" vid live-testavfyrning och "inte i närheten av att uppfylla kraven"; han erkände att resultaten inte var vad han förväntade sig att se. När sjövapenlaboratoriet omvärderade Mk 46 uppfyllde den eller överträffade kraven och presterade lika med eller bättre än 57 mm i flera områden, till och med strax före 76 mm (3 tum) marinkanon. Ett 30 mm pistolfäste väger också mindre, cirka 2 ton jämfört med 12–14 ton för 57 mm, men flottan är fast vid att vikten inte hade något att göra med beslutet.

Se även

• Lista över marinfartygsklasser i tjänst
• Guidad missilförstörare

Referenser

Citat

Källor

Vidare läsning

• Capaccio, Anthony (27 mars 2019), "Marinens förstörare på 7,8 miljarder dollar som ska levereras fem år för sent" , Bloomberg News

externa länkar

• Raytheons officiella DDG 1000 -programwebbsida
• Zumwalt -klassförstörare på Navy Recognition -webbplats
• Avancerat pistolsystem som ska installeras på DD (X) förstörare
• Begrepp om anställning för brandstöd för sjöytor (nära kapacitet)
• Eaglen, Mackenzie (7 oktober 2008). "Ändra kurs om marint skeppsbyggnad: frågor kongressen bör ställa innan finansiering" . Heritage Foundation. Arkiverad från originalet den 10 oktober 2008.