Наконец-то дошло и до Америки. Будем строить ледоколы! - «Военные действия»

Тяжелый ледокол береговой охраны США Polar Star использует все свои 13800 тонн и 75000 л.с. для прокладки маршрута к станции Макмёрдо в Антарктике в январе 2017 года

После длительного периода затишья в закупках Канада и США наконец начали программы по повышению ледокольных возможностей своей береговой охраны за счет модернизации устаревших флотов.

В то время как Россия полным ходом реализует свои программы по строительству обычных и атомных ледоколов, правительства Канада и США на протяжении многих лет демонстрировали отсутствие всякого интереса к проецированию суверенного присутствия на ледяные просторы Арктики.
Москва, подогреваемая ростом активности в сфере добычи полезных ископаемых в Сибири и своими территориальными претензиями в полярном регионе, инвестирует огромные средства в ледокольный флот с целью поддержки торгового судоходства, научных исследований и военной активности не только вдоль Северного морского пути, но и далеко за его пределами.

Несмотря на таяние ледяного покрова, увеличение объема морского судоходства в Арктике и зловещие признаки того, что Россия готовится накачать оружием этот регион, Канада и США многие годы выражали свое нежелание заменить старые ледоколы, в настоящее время эксплуатируемые их береговой охраной, а тем более тратить средства на дополнительные корабли. Впрочем, после многих лет замороженных бюджетов политики из Вашингтона и Оттавы, по всей видимости, несколько потеплели к этой идее.

Замороженное таяние

В соответствии с президентскими директивами, имея статус арктической страны и «различные и очевидные интересы» в этом регионе, Соединенные Штаты проецируют свои военно-морские силы здесь и в Антарктике уже многие десятилетия. Небольшой ледокольный флот позволяет береговой охране США (БО США) поддерживать военную готовность, обеспечивать исполнение соглашений, направленных на защиту промышленной деятельности и окружающей среды, обеспечивать безопасность береговой инфраструктуры и морских путей и проводить научные исследования.

Впрочем, годы хронического недофинансирования сказались негативно на состоянии основных средств береговой охраны. Расчетный срок эксплуатации ее двух тяжелых ледоколов 70-х годов постройки давным-давно превышен, а один из них с 2011 года вообще пришвартован к причалу и не выходит в море из-за неисправных двигателей.

Командование береговой охраны четко осознает недостаточность ресурсов, имеющихся в ее распоряжении, особенно по сравнению с большим числом развернутых Россией арктических ледоколов, чье правительство в последнее время становится все более напористым в провозглашении территориальных прав в высоких широтах.

В 2012 году береговая охрана опубликовала обстоятельный аналитический отчет «High Latitude Mission Analysis Report», в котором определена потребность в шести новых ледоколах, способных работать в сложной ледовой обстановке, три тяжелого и три среднего класса.

«Мы рассмотрели все задачи, которые наши ледоколы выполняли исторически, и задачи которые нам необходимо выполнять с точки зрения закона. Мы определили объем присутствия, который необходим для выполнения этих задач в отдельных районах и приняли вo внимание такие факторы, как например, чередование судов с целью их периодического обслуживания, - рассказывает Ахмед Маджумдер, заместитель руководителя программы по тяжелому полярному ледоколу Heavy Polar Icebreaker (HPIB). - Таким образом, на данный момент мы хотим иметь три средних и три тяжелых ледокола».

Впрочем, на сегодняшний день полная ясность имеется только с одним ледоколом HPIB; вполне возможно это связано с постоянными проблемами с выделением средств на содержание береговой охраны, которая зачастую финансируется по остаточному принципу.

Ожидается, что три тяжелых корабля, призванные заменить почтенные ледоколы класса Polar и как можно быстрее восстановить крепкие арктические и антарктические возможности надводного флота, будут выполнять девять из 11 обязательных задач береговой охраны США: ледовые операции; боевая готовность; помощь в навигации; изучение морских биологических ресурсов; безопасность на море; обеспечение соблюдения законности; экологическая защита; безопасность портов, морских путей и береговой полосы; и поисково-спасательные операции. (Две задачи не попали в этот список - борьба с мигрантами и наркотрафиком; этим, например, активно занимается береговая охрана в Карибском регионе).



Ледокол Louis S St-Laurent 60-х годов постройки проходит капитальный ремонт стоимостью 14 миллионов канадских долларов на верфи Chantier Davie, после чего останется в эксплуатации до середины 20-х годов, когда ему «стукнет» почти 60 лет

Решения по проекту

В феврале 2017 года объединенное Управление реализации программы HPIB, укомплектованное офицерами флота и береговой охраны США, выдало контракт на исследования и анализ по проекту HPIB компаниям Bollinger Shipyards, Fincantieri Marine Group, General Dynamics/National Steel and Shipbuilding Company, Huntington Ingalls Industries и VT Halter Marine. Пять соглашений общей стоимостью 20 миллионов долларов помогли сотрудникам Управления уточнить и проверить предварительные спецификации корабля и при этом обозначить пути снижения стоимости и ускорения графика строительства.

Предварительный запрос предложений по детализации проекта и строительству одного тяжелого судна с опционом на следующие два был выпущен в октябре 2017 года Командованием военно-морских систем ВМС в интересах Управления. Промышленности дали время для ответа до декабря, но затем срок был перенесен на середину января 2018 года. В марте был выпущен финальный запрос предложений.

Хотя коммерческо-этические принципы не позволяют официальным лицам публично раскрывать оценочную стоимость, Маджумдер сказал, что «примерная стоимость» головного судна серии составит «до одного миллиарда долларов». Впрочем, эта сумма включает единовременные затраты на проектирование и разработку, которые распределятся на любые последующие суда.

«Мы проделали тщательную работу и стремимся сэкономить за счет наших контрактов на проведение исследований, а наша команда проектировщиков ищет возможности сэкономить в предварительном проекте», - добавил он.

В то время как многие зарубежные судоверфи определенно могли бы построить ледоколы за меньшие деньги, БО США по закону вынуждена закупать суда преимущественно военного назначения у американских предприятий (Свод федеральных законов США 14, раздел 665).

На вопрос, имеют ли местные компании достаточный опыт по проектированию и строительству ледоколов, Маджумдер ответил: «У нас довольно ускоренный график разработки и строительства этих кораблей и их развертывания, в связи с чем связаны большие риски. Но мы изучили лучшие практики во всем судостроительном сообществе, в береговой охране и в других сообществах. Один из самых значительных факторов снижения рисков заключается в формировании пяти ранее упомянутых исследовательских команд по оценке проекта, его стоимости и графика строительства».

Далее он сообщил, что пять судостроительных компаний с самого начала были настроены на то, чтобы объединить усилия с проектировщиками на самых ранних этапах с тем, чтобы вовремя и качественно построить судно с использованием самых современных технологий. «За счет предварительных исследований мы смогли дать судоверфям возможность определить зоны риска касательно возможностей производства, и, исходя из возможностей своих производств, многие судоверфи уже провели изменения своих проектов. В итоге мы располагаем полной информацией и можно с уверенностью сказать, что судоверфи в США способны построить тяжелый арктический ледокол».

По мнению представителя компании Fincantieri, которая предлагает проект своего подразделения Vard Marine со строительством на судоверфи Philly Shipyard в Пенсильвании, уникальные коммерческие преимущества, предлагаемые конкурирующими командами, «теперь меньше связаны с проектом головной организации и больше с общими проектами самих команд».

«Мы рады иметь ту же техническую команду, которая создала головной проект, а в настоящее время разрабатывает базовый проект HPIB, - рассказывает представитель компании. - Важнейший технический опыт, полученный в процессе создания головного проекта, позволил ускориться на этапах проектирования, он жизненно необходим при разработке нового судна, оптимизированного для особых требований и задач БО США».

«Группа опытных проектировщиков» компании Fincantieri выбрала компоненты проекта (например, обводы корпуса, схемы двигательных установок и общая компоновка), используя «опыт проектирования ледоколов в США и за рубежом, возможности производства судоверфей и информацию по эксплуатации ледоколов и судов ледового класса БО США».



В 2017 году в Национальном исследовательском совете Канады в городе Сент-Джонс по программе тяжелого ледокола были проведены испытания на масштабной модели

Через тонкие и толстые льды

Хотя в последние десятилетия глобальное повышение температуры способствовало сокращению площади ледяного покрова в Арктике, площадь же льдов в Антарктике фактически увеличилась. По данным БО США, лед первого года, как правило, в обоих регионах составляет около 2 метров, тогда как толщина многолетнего льда в Арктике составляет в среднем 6 метров и в Антарктике 9 метров.

Стоящие на балансе БО США тяжелые ледоколы Polar Star и Polar Sea (последний стоит на приколе) предназначены для пролома льда толщиной 2 метра при средней скорости 3 узла или 6,4 метра за счет приема, известного как «возврат и таран» (для сравнения у ледокола среднего класса Healy (WAGB-20) эти цифры составляют 1,4 и 2,4 метра).

По данным документа «Polar Icebreaker ORD (Operational Requirements Document» - эксплуатационные требования, предъявляемые к ледоколам), опубликованного БО США в 2015 году, новые корабли будут действовать в «экстремально тяжелых условиях с агрессивными метеоусловиями, включая ураганы и тропические циклоны, способные создавать волны высотой до 14 метров».

Далее в этом же документе: «Самое большое волнение моря... случается во время переходов в Арктику и Антарктику и обратно. Области низкого давления, движущиеся по часовой стрелке вокруг Антарктики, порождают сильные ветра и соответственно волнение на море, что приводит к хаотичному перемещению корабля в пространстве, ограничению срока службы оборудования и работоспособности людей во время переходов через Южный океан (южные части Атлантического. Индийского и Тихого океанов, прилегающие к Антарктиде)».

Это означает, что ледоколу HPIB фактически придется работать в диапазоне температур от -40°С до + 46°С, температуре воды от -1,8°С до 31°С и скоростях ветра превышающих 161 км/ч. Корабль рассчитан на то, чтобы выдержать температуру до -58°С.

«Надежность, ремонтопригодность и доступность систем очень важны для этой программы и для судов, поскольку они будут действовать вдали от инфраструктуры в тяжелых условиях и должны рассчитывать только на себя, - отметил Маджумдер. - Если что-то пойдет не так, они должны быть готовы спасать себя сами».

В документе ORD перечислены десятки «требований к эффективности», определяющие множество различных задач, которые HPIB должен выполнять во время оперативного развертывания.

Этот список возглавляют ледокольные возможности - новая платформа должна быть способна пробиваться через лед толщиной, по меньшей мере, 1,8 метра (в идеале 2,4 метра) на постоянной скорости 3 узла или через торосистый лед толщиной 6,4 метра и создавать судоходный канал шириной не менее 25,3 метра.

Устойчивая скорость хода должна составлять 15 узлов, продолжительность плавания не менее 80 дней, минимальная дальность плавания 2778 км при скорости 12 узлов в свободных ото льда водах. Ожидается, что ледокол будет эксплуатироваться, по меньшей мере, 3300 часов в год – частично при высоте волн до 9 метров - и выживать при высоте волн до 14 метров.

Форма имеет значение

Согласно документу ORD, проект будет иметь различные силовые установки, движители и рулевые системы. При этом ядерные энергетические установки, какими оборудуются российские тяжелые атомные ледоколы, включая корабли проекта 22220 и его головной корабль-ледокол «Арктика» водоизмещением 33540 тонн и мощностью на валах 60 МВт, а также перспективные исполины проекта 10510 «Лидер» мощностью 120 МВт, исключены, но БО США не желает ограничивать воображение проектировщиков в других типах силовых установок и движителей.

«Мы хотим дать судостроительным верфям некоторую гибкость в поисках различных инновационных путей соответствия нашим потребностям, - заявил Маджумдер. - Мы не хотим никого зажимать в рамки. Каждая из наших промышленных команд рассматривала гребные движители и традиционные дизельные двигатели в различных конфигурациях. Большой объем исследований был проведен в области силовых установок».




Уникальное асимметричное аварийно-спасательное судно ледокольного класса «Балтика»

Может ли судно иметь также инновационную форму корпуса, как например, у 74-метрового российского ледокола «Балтика»? Аварийно-спасательное судно проекта Р-70202. разработанное финской компанией Aker Arctic Technology и поставленное «Росморречфлоту» в 2014 году, отличается патентованным асимметричным корпусом и тремя азимутальными гребными движителями, один расположен в носовой части, второй в кормовой, а третий сбоку в кормовой части корпуса. Это решение обеспечивает эффективную работу судна при движении, носом, кормой и лагом. В режиме движения «боком» корабль может проложить канал шириной 50 метров во льду толщиной 60 см.

Маджумдер не исключает этого. «Polar Star был построен в 70-е годы и с тех пор прогресс ушел далеко вперед и в моделировании ледовой обстановки, и ледовых испытаниях, и конструкции корпуса, поэтому мы смотрим на предложения рынка, современные разработки корпусов ледоколов, использующих собственную массу для разрушения льда».

Вертолетная площадка позволит проводить операции с задействованием вертолетов МН-65 Dolphin и недавно модернизированных МН-60Т Jayhawk и беспилотников (с автоматической системой взлета и посадки); ангар на судне вмещает два летательных аппарата.

Два катера с возможностью загоризонтной доставки оперативной группы будут храниться в закрытых модулях; в каждом из катеров сможет разместиться группа из восьми сотрудников береговой охраны. На корабле также будет размещен отряд из семи водолазов с портативной барокамерой, которые будут заниматься защитой судна, а также обслуживанием и ремонтом.

Судно будет иметь оборудование для ведения ограниченной «научной деятельности»: океанографических исследований, проведения подводного картографирования, сбора биологических материалов, сейсмоакустического профилирования и подобных работ; для этих целей выделен объем, равный объему шести 20-футовых контейнеров.

Другие требования документа ORD включают 20-тонный кран, погрузочно-разгрузочное оборудование для трех и более навигационных буев 9x35 футов, оборудование для удаления разливов нефти и сенсорный комплект с двумя поисковыми радарами (для навигации и обнаружения льда) и РЛС обнаружения воздушных целей.

Что касается сенсоров и информационных систем, то новый корабль будет иметь те же возможности, что и катера береговой охраны класса Legend и Sentinel и перспективный катер класса Heritage. «Очень важно для береговой охраны иметь высокий уровень унифицированности систем, поэтому любую систему мы модернизируем сразу во всем флоте БО США», - сказал Маджумдер.

Будущая трансформируемость

Судно будет укомплектовано экипажем неназываемой численностью, также на нем будут размещены еще 50 человек: водолазы, сотрудники БО, научный персонал и авиационные специалисты.

«Мы предусмотрели многофункциональные помещения и площади на палубах для будущего расширения, то есть мы сможем со временем интегрировать новые технологии, - заметил Маджумдер. - Мы рассчитываем поставить первый корабль в 2023 году, а за пять лет может многое измениться, поэтому нам необходим гибкий проект с прицелом на будущее».

Как и нынешние корабли БО США, новые суда будут иметь на борту для предупреждения и самообороны 12,7-мм пулеметы. На вопрос может ли быть установлено более мощное вооружение, возможно для противостояния угрозе, создаваемой в Арктике российскими ледоколами или другими потенциальными противниками, Маджумдер ответил: «Мы не знаем, что хранит будущее для нас, и поэтому мы в этом проекте предусмотрели возможность для размещения чего угодно».

Судно HPIB будет иметь срок службы 30 лет, хотя он может быть увеличен до 40 и более лет. «Существует потребность в перспективных системах, будущих усовершенствованиях, будущих возможностях с целью соответствия нашей национальной безопасности и национальным оборонным задачам. Поэтому у нас есть запас по объему и массе, чтобы в будущем без проблем принять на борт какие-либо системы».

Согласно графику программы HPIB, контракт на строительство головного корабля серии будет выдан летом 2019 года, а затем в 2021 и 2022 годах опциональные контракты (в случае финансирования) на второй и третий корабли.

Поставки запланированы на середину 2023, 2025 и 2026 годов, «но мы пытаемся сделать всё возможное, чтобы найти новые и инновационные пути быстрейшей их постройки», - заметил Маджумдер.

Однако, если нынешние бюджетные ограниченные сохранятся, то БО США возможно подкорректирует свою закупочную стратегию, заказав четвертый тяжелый ледокол взамен нового среднего корабля. По данным доклада, представленного на конференции Arctic Day в ноябре прошлого года, этот шаг позволит сэкономить почти 100 миллионов долларов, хотя критики утверждают, что в эти выводах игнорируется экономия всего срока эксплуатации, которая будет накапливаться за счет эксплуатации небольших ледоколов.



Судно Polaris оборудовано винторулевыми комплексами Azipod

Северный флот

Имея в своем распоряжении большое количество арктических ледоколов, канадская береговая охрана (КБО) не очень спешит вводить в строй новые корабли. В 2013 году планы по замене почти пятидесятилетнего тяжелого ледокола Louis S St-Laurent были отложены с целью освобождения места для строительства кораблей для канадских ВМС, что кабинет министров посчитал более срочной потребностью.

В отличие от БО США, которая является вооруженной организацией подведомственной министерству внутренней безопасности с четкими обязанностями обеспечения обороны и безопасности, КБО является гражданской организацией в составе канадского министерства рыболовства и океанических исследований и в основном занимается обеспечением морской безопасности, защитой окружающей среды и экономическими задачами.

Наряду с расчисткой скованных льдом маршрутов основными задачами КБО являются обеспечение научных исследований, поставок материалов в удаленные поселения, обслуживание навигационных средств, борьба с загрязнениями, поиск и спасение, а также сбор информации о береговых и морских территориях.

Большая часть крупных судов береговой охраны - это суда ледового класса: 17 из них используются для ледокольных задач и, по меньшей мере, шесть развернуты выше 60 градусов северной широты. Арктический флот в настоящее время состоит из тяжелых ледоколов St-Laurent (вошел в состав КБО в 1969 году) и Terry Fox (1983), четырех средних ледоколов (построены в 70-е годы) и многозадачного судна с большой автономностью плавания.

Канадское правительство выделило 1,2 миллиарда долларов на повышение интенсивности и безопасности снабжения в арктической зоне, а также поисково-спасательные операции. В рамках этого проекта вспомогательная служба береговой охраны получит до восьми новых быстроходных катеров.

Планируемый к постройке ледокол John G Diefenbaker станет самым крупным и мощным судном в составе канадской службы и значительно усилит присутствие страны в Арктике, ведь он сможет работать большие периоды времени в сложной ледовой обстановке более высоких широт по сравнению с любым другим судном из состава флота КБО.

Новый флагманский корабль КБО будет построен на верфи Vancouver Shipyards (часть Seaspan group) после того как по программе флота компания завершит строительство двух судов снабжения класса Protecteur. Строительство этих двух танкеров планируется начать в 2018 году, а поставить в 2021 и 2022 годах, но СМИ сообщают, что середина 2020-х будет более реалистичным сроком. На строительство ледокола Diefenbaker было выделено 1,3 миллиарда канадских долларов, но официально о графике пока ничего не сообщалось. Старый ледокол St-Laurent планируется отремонтировать в 2025-2026 годах, что на несколько лет позже, чем изначально планировалось.

Будущий ледокол будет иметь длину более 150 метров, ширину 28 метров, осадку 10,5 метров и водоизмещение 23700 тонн, то есть будет существенно крупнее и мощнее своего 120-метрового предшественника. Он может получить самый высокий ледовый класс - Polar Class 2 Icebreaker (+), что говорит о дополнительных возможностях этого судна за счет усиленного корпуса и способности к высоким ледовым нагрузкам.

Концепция проекта была разработана компанией Vard Marine в сотрудничестве с Aker Arctic Technology и Imtech Marine Canada и при участии Curtiss-Wright/INDAL Technologies, Noise Control Engineering и SNC-Lavalin.

Канадский национальный совет по научным исследованиям предоставил данные об окружающей среде и соответствующий анализ с целью помочь в определении условий, в которых будет работать судно, а также предоставил площадку для испытаний на масштабной модели.

Эти испытания продемонстрировали основные преимущества в маневрировании и ледовом сопротивлении для выбранной формы корпуса, а также значительные преимущества схемы для размещения силовой установки с двумя наружными валами и азимутальным винторулевым комплексом по осевой линии.

Diefenbaker будет оснащен объединенной электроэнергетической установкой, состоящей из шести дизель-генераторных установок с установленной мощностью 39,6 МВт. Судно будет приводиться в движение двухвальной ДГУ (мощность 11 МВт) и одной винторулевой колонкой (Азипод, 12 МВт). Система динамического позиционирования, соединенная с двумя 1,9-МВт носовыми туннельными подруливающими устройствами позволит судну сохранять свое положение при высоте волн до 4 метров и поверхностных течениях до 3 узлов.

К другим особенностям судна можно отнести комбинированную систему стабилизации крена и активного раскачивания судна, а также систему воздушного обдува в носовой и средней части судна для снижения ледового сопротивления судна.

Концепция модульной судовой надстройки, построенная вокруг стандартных 20- и 40-футовых контейнеров, позволит создать множество многозадачных объемов, включая более 40 лабораторий и других рабочих помещений.



Ледокол Polaris может проделывать проходы во льду толщиной до 1,8 метра

Латание дыр

Впрочем, учитывая, что строительство и ввод в состав флота ледокольных судов произошло много лет назад, а ледоколы среднего класса также ненамного моложе, возникает вопрос: что, например, канадское правительство собирается делать для исключения угрожающего неравенства возможностей?

В объявлении о конкурсе, опубликованном министерством общественных работ и государственных услуг в ноябре 2016 года, говорится: «В связи со старением и ограниченной готовностью ледокольного флота КБО прогнозирует, что в следующие десятилетия в разное время могут потребоваться дополнительные ледокольные возможности, а именно, от одного до пяти ледоколов (тяжелые, средние или легкие). В связи с этим КБО должна изучить возможные стратегии, направленные на исключение потенциального отставания в возможностях».

Компании, заинтересованные в предложении промежуточных ледокольных возможностей, включают финскую судовладельческую компанию Arctia, которая может в кратчайшие сроки поставить тяжелые и средние ледоколы. Флот компании состоит из восьми судов, включая ледокол IB Polaris водоизмещением 10960 тонн - первое в мире судно в своем классе, работающее на сжиженном природном газе.

Поставленное в 2016 году судоверфью Arctech Helsinki Shipyard, это экологически чистое судно оборудовано двумя двухтопливными двигателями Wartsila (которые также могут работать на низкосернистом дизельном топливе), тремя винторулевыми комплексами ABB типа Азипод и системой сбора разлившихся нефтепродуктов объемом 1015 м3.

Ледокол Polaris может пробивать лед толщиной 1,2 метра при скорости 6 узлов и толщиной 1,8 метра при скорости 3,5 узла. В настоящее время задействуемый в зимней проводке судов в Балтийском море, корабль летом мог бы выполнять аналогичные задачи в канадской Арктике.

Канадские компании Federal Fleet Services и Davie Shipbuilding приобрели права на покупку и переделку судна арктической нефтегазовой разведки MV Aiviq, которое, по их мнению, превзойдет возможности устаревшего судна St-Laurent в научных исследованиях и поисково-спасательной деятельности. Это судно ледового класса длиной 110 метров оказалось невостребованным после закрытия американских проектов по добыче углеводородов выше 60 градуса северной широты.

В связи с этим представитель КБО заметил: «Мы понимаем, что могут понадобиться дополнительные ледокольные возможности в следующие несколько лет, так как мы выводим суда из эксплуатации для обслуживания и ремонта. Поэтому мы проводим консультации с промышленностью по вопросу поставки промежуточных ледокольных услуг».

Флоты и береговая охрана некоторых стран могут иметь другие приоритеты, позволяя своим ледокольным возможностям снижаться, но экономическое и стратегическое значение полярных областей настолько велико, что, несомненно, им стоит вплотную заняться поддержанием суверенных прав, прежде всего, в Арктике. В связи с тем, что некоторые державы всё громче заявляют о своих правах на Арктические районы (например, Китай и Россия), такие государственные структуры, как например, береговая охрана США и Канады, должны этому противодействовать, и это будет одно из самых жестких противостояний, свидетелями которого станут следующие поколения.

Использованы материалы:
www.shephardmedia.com
www.ccg-gcc.gc.ca
www.marinelog.com
www.fincantieri.com
www.korabel.ru
bmpd.livejournal.com
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Перевод: Alex Alexeev