Buletin naval. Despre submarine diesel-electrice cu Milan Vego

Am ales acest articol despre submarine diesel-electrice publicat în iunie 2010 în Proceedings, Vol. 136/6/1,288, articol ce poate fi citit integral în original aici. Articolul a fost scris de Dr. Milan Vego, profesor la Colegiul de Război al Marinei din Newport, Rhode Island. Dr. Milan Vego și-a servit țara în marina militară și este și autorul manualului „Joint Operational Warfare” utilizat la Naval War College și la o serie de alte colegii de serviciu din Statele Unite și din alte țări.

În principiu, aici avem o traducere a acestui articol despre operațiuni cu submarine în apele teritoriale și ale zonei contigue adică, mai pe românește, în zona litoralului. De asemenea, articolul vorbește exhaustiv și despre operațiunile submarinelor în „mările închise” așa cum este catalogată și Marea Neagră. Am tradus acest articol în scopul unei mai bune înțelegeri a mediului în care cele două ipotetice submarine românești ar trebui să acționeze. Toate sublinierile aparțin traducătorului.

Asta dacă vor fi vreodată achiziționate în această jumătate de secol din care deja s-a scurs un sfert…

Mediul operațional litoralul

Caracteristicile mediului fizic și ale vremii/climatului influențează considerabil utilizarea navelor de suprafață și a submarinelor. Apele deschise și adânci ale unui ocean ridică provocări diferite față de zonele apropiate de masa continentală, sau de zonele litorale.

Aceste ape cuprind platoul continental care mărginește largul oceanului și mările semideschise și închise, denumite în mod popular mări înguste. Apele litorale pot fi foarte adânci sau foarte puțin adânci, până la 200 de metri sau mai puțin. O mare îngustă tipică se caracterizează prin distanțe scurte și un spațiu de manevră redus, multe insule în larg, hidrografie și oceanografie specifice, vreme și climă variabile și proximitatea masei terestre. Zona maritimă din apropierea coastei este de obicei aglomerată de nave de război și nave comerciale, remorchere, barje, traulere de pescuit, bărci și ambarcațiuni de agrement. 

Din cauza distanțelor scurte, viteza mare susținută pentru un submarin nu este un factor atât de critic ca în largul oceanului. În ape puțin adânci, un submarin care se deplasează rapid ar avea puțin timp pentru a lua măsuri corective în cazul în care ceva nu ar merge bine. Apropierea de fundul mării creează o zonă de presiune redusă, numită squat (aspirație), sub chila. Acest lucru poate duce la dificultăți de manevrare și chiar la eșuare. De asemenea, mișcarea prin apă generează la suprafața mării o cocoașă distinctivă, care este mult mai ușor de detectat în ape puțin adânci.

În mod normal, un SSN (Attack Submarine, Nuclear-powered / submarin de atac cu propulsie nucleară) trebuie să aibă cel puțin 15-18 metri de apă sub chila sa pentru siguranța navigației; adâncimea corespunzătoare pentru un SSK (Hunter-Killer/ASW Submarine / submarin de atac cu propulsie diesel-electrică) este de 9-12 metri. Un submarin trebuie să navigheze relativ aproape de suprafața mării pentru a-și folosi periscopul sau snorkelul pentru comunicații. De exemplu, adâncimea periscopului pentru un SSN american este de aproximativ 15 metri. Pentru SSK-ul german de tip 212A, aceasta este de aproximativ 12 metri. Pentru a evita urmărirea, nava trebuie să aibă o adâncime mult mai mare sub chila sa, astfel încât să poată efectua manevre verticale rapide.

Transmisia sunetului în apele de mică adâncime este extrem de imprevizibilă din cauza proximității fundului mării, a marilor variații ale temperaturii și salinității mării, a influxului de apă dulce din râuri și a efectului mareelor, curenților, gheții, vântului și valurilor. Zgomotul ambiental natural și cel produs de om afectează în mod negativ activitatea sonarelor pasive și active. Senzorii antisubmarin proiectați pentru a funcționa în apele adânci ale unui ocean sunt nepotriviți pentru detectarea submarinelor silențioase în ape puțin adânci. Acești senzori au, de obicei, o rată de căutare limitată, în timp ce cei care au rate de căutare ridicate sunt, în general, ineficienți împotriva țintelor lente și de adâncime.

Sonarele pasive nu sunt foarte eficiente împotriva SSK-urilor silențioase din cauza lipsei frecvente de date privind semnătura țintei. Sonarele active sunt împiedicate de dezordinea mediului și de incapacitatea de a verifica în mod fiabil întreaga zonă de căutare. Cea mai mare parte a semnăturii de zgomot a SSK-urilor este în bandă largă (zgomot de curgere peste corpul navei), în timp ce semnătura SSN-urilor este în bandă îngustă (sau tonală).

În apele de mică adâncime ale unui arhipelag, problema utilizării sonarului pasiv este agravată de reverberațiile puternice cauzate de reflectarea sunetului de pe fundul mării, de la suprafață și de insulele din apropiere. Multe contacte sonare sunt false, din cauza neregularității ridicate a fundului mării. Din cauza silențiozității SSK-urilor moderne, razele de detecție sunt în general scurte. Acest lucru, la rândul său, necesită un timp de reacție mult mai scurt din partea forțelor ASW, în comparație cu detectarea de către acestea a unui submarin în ape deschise.

Scurtă paranteză. În completarea celor de mai sus, vă invit să citiți un articol mai vechi publicat pe rnhs.info (disponibil aici) în care veți găsi mai multe informații legate de dificultatea descoperirii unui submarin în zona litoralului românesc.

SSK-urile mai mici

SSK-urile sunt concepute în principal pentru operațiuni în apele litorale și în apele puțin adânci. Acestea au dimensiuni mult mai mici decât SSN-urile și nu au nevoie să transporte rezerve mari de combustibil. Capacitatea lor de reîncărcare a armelor nu este esențială pentru îndeplinirea misiunilor care le sunt atribuite. Un SSK se poate întoarce frecvent la baza sa sau la un submarin de aprovizionare pentru refacerea rezervelor de unică folosință. Tipul german 212A are un deplasament de 1.450 de tone la suprafață și de 1.830 de tone în imersiune. Tipul 214 are un deplasament de 1.700 de tone la suprafață și de 1.860 de tone în imersiunea; SSK-ul francez Agosta 90B destinat exportului are un deplasament la suprafață de 1.490 de tone și de 1.740 de tone în imersiune. SSK-urile avansate au echipaje mici datorită nivelului ridicat de automatizare. SSK-urile suedeze Gotland și cele germane de tip 212A au echipaje de numai 27-28 de persoane. Acest lucru înseamnă că efectuarea serviciului de cart este mai complicată decât la bordul SSN-urilor. Echipajele mici sunt, de asemenea, susceptibile de a suferi de oboseală în timpul misiunilor de luptă de lungă durată.

Datorită pescajului lor mic și manevrabilității mai bune la viteze mai mici, SSK-urile avansate sunt potrivite pentru operațiuni în ape restrânse și puțin adânci. Unii experți susțin că dimensiunile submarinului joacă un rol minor în ceea ce privește manevrabilitatea acestuia și că un factor mult mai important este manevrabilitatea și stabilitatea sa. Dar lungimea și înălțimea totală a submarinului joacă un rol major în ceea ce privește capacitatea lui de a asigura siguranța navigației în ape de mică adâncime. De asemenea, în cazul pierderii controlului adâncimii, SSN-urile mult mai lungi au dificultăți mult mai mari în evitarea fundului mării.

Provocarea de suprafață

În mod tradițional, cel mai mare dezavantaj al SSK-urilor a fost nevoia lor frecventă de a ieși la suprafață pentru a-și reîncărca bateriile. Invenția snorkelului a redus foarte mult această problemă, deoarece cu ajutorul acestuia submarinul poate reîncărca bateriile în timp ce navighează la adâncimea periscopului. În prezent, cele mai avansate SSK-uri sunt dotate cu propulsie anaerobă (AIP), care permite o rezistență sporită în imersiune. De asemenea, AIP reduce considerabil rata de indiscreție a SSK-urilor (procentul de timp petrecut în snorkeling variază între 10 și 25%). Astfel, se îmbunătățește capacitatea de supraviețuire în timpul tranzitului către zona de operare sau în timpul deplasării spre atac. Viteza maximă a majorității SSK-urilor moderne în imersiune nu depășește 20 de noduri (37 km/h), dar acestea pot naviga la această viteză doar câteva ore. De exemplu, Gotland-urile au o viteză maximă de 10 noduri (18 km/h) la suprafață și de aproximativ 20 de noduri în imersiune. Cifrele corespunzătoare pentru clasele Type 212A și Agosta 90B franceze sunt de 12 și, respectiv, 20 de noduri. Zgomotul propriu peste o viteză de 20 de noduri ar face foarte dificilă detectarea altor nave de către un SSK.

Distanța mare și rezistența nu sunt la fel de importante pentru submarinele care operează în apele litorale ca pentru cele desfășurate în largul oceanului sau care trebuie să tranziteze distanțe mari. Cu toate acestea, SSK-urile moderne sunt capabile să parcurgă distanțe lungi la o viteză relativ mică și la suprafață. Distanța lor submersă se măsoară în câteva sute de mile marine (Mm). Tipul 212A are o rază de acțiune de 8.000 Mm (14.816 km) la 8 noduri (15 km/h) la suprafață sau 420 nm (778 km) la 8 noduri în imersiune. Autonomia lor este de aproximativ 30 de zile. Cele de tip 214 au o rază maximă de acțiune de 12.000 Mm (22.224 km) la o viteză de 9 noduri (17 km/h). Ele pot naviga la o viteză submersă între 16 și peste 20 de noduri timp de câteva ore, de mai multe ori în timpul unei misiuni de 50 de zile.

Un SSK poate tranzita zona de operare potențială cu ajutorul bateriilor sau cu ajutorul snorkeling-ului. Odată ajuns acolo, poate folosi AIP pentru patrule lungi, submersibile și silențioase, la viteză redusă (4-5 noduri / 7-9 km/h). Gotland din Suedia poate funcționa cu AIP timp de două săptămâni la 5 noduri fără snorkeling. Submarinele de tip 212A pot naviga sub apă folosind AIP timp de aproximativ 15 zile, iar cele de tip 214 timp de peste patru săptămâni. Cu toate acestea, un SSK cu AIP are în continuare nevoie, din când în când, să vină la adâncime de snorkeling pentru a prelua oxigen pentru echipajul său.

Scufundare, scufundare, scufundare, scufundare și manevră

Adâncimea de scufundare este un factor important în evitarea unei urmăriri, dar în apele litorale nu joacă un rol la fel de important. Din cauza prevalenței apelor puțin adânci în majoritatea mărilor înguste, adâncimea minimă de operare pentru un SSK ar trebui să fie de aproximativ 198 de metri. Tipul 214 are mai mult de 426 de metri pentru aceasta, iar SSK din clasa S-80 Scorpène, de concepție franco-spaniolă, are o adâncime maximă de operare de aproximativ 304 metri.

Manevrabilitatea ridicată este, de asemenea, esențială în apele puțin adânci și restrânse. Toate submarinele care navighează la o adâncime mai mică de 198 de metri trebuie să aibă un control excelent al adâncimii. În acest caz, un submarin poate manevra într-o coloană de apă de numai două-trei lungimi de navă. La adâncimea periscopului, acesta trebuie să opereze în jurul unei adâncimi a chilei de 15 – 20 de metri, în funcție de starea mării și de extinderea periscopului și a catargului.

SSN-urile moderne sunt echipate cu un nou pilot automat controlat de calculator și cu un sistem de plutire care le permite să mențină o anumită adâncime cu o precizie de 1/10 de picior la adâncime stabilă, chiar și în cele mai dificile condiții meteorologice. De asemenea, acestea pot pătrunde în apropierea țărmului, acolo unde contururile fundului mării permit acest lucru. Cu toate acestea, dimensiunea submarinului contează în continuare în apele de mică adâncime. SSK-urile silențioase au, de asemenea, caracteristici care le sporesc capacitatea de a opera în ape de mică adâncime. Gotland-urile sunt echipate cu patru suprafețe de control în configurație X, plus o elice cu șapte pale cu rotire lentă, ceea ce le conferă o manevrabilitate extrem de mare și operațiuni aproape de fund. De asemenea, raza lor de întoarcere este foarte mică.

Menținerea la sol

SSN-urile moderne sunt mai invizibile decât SSK-urile, deoarece nu trebuie să iasă la suprafață și sunt extrem de silențioase. De exemplu, clasa Virginia este foarte silențioasă, iar semnătura lor non-acustică a fost redusă la minimum absolut. Dar acest avantaj, care a fost odată mare, a fost erodat de progresele tehnologice ale SSK-urilor care operează pe AIP. Acestea sunt chiar mai silențioase decât submarinele cu propulsie nucleară.

Gotland-urile au o semnătură magnetică și infraroșie foarte redusă. Nu au vibrații și se pare că sunt extrem de greu de detectat. Tipul 212A este probabil cel mai silențios SSK din prezent, cu semnătura acustică, magnetică, radar, infraroșu și de presiune drastic reduse. Are o carcasă și un chioșc atent modelate, fără linii drepte, ceea ce duce la o intensitate scăzută a ecourilor țintelor. Celulele de combustibil de tip 212A și 214 funcționează la o temperatură de funcționare de 70-80 de grade C. Acest lucru face ca submarinul să fie dificil de detectat cu ajutorul senzorilor externi de căldură.

Atunci când fac snorkeling, SSK-urile pot fi capabile să se integreze în transportul maritim de suprafață, care este predominant alimentat cu motorină. Unele SSK au elice special concepute care reduc drastic viteza paletelor. Un fund de mare neted permite unui SSK să se „culce” în timpul unei urmăriri, iar acest submarin se poate folosi de batimetrie, de compoziția fundului, de topografia din apropiere sau de o epavă pentru a se ascunde. Un SSK este greu de detectat dacă se așează pe fundul mării la mai puțin de 30 de metri de suprafață, își oprește motoarele și închide toate intrările de apă de mare. (În schimb, un SSN nu se poate așeza pe fundul apei, din cauza pericolului de a bloca intrările vitale ale condensatoarelor). Cu toate acestea, SSK este vulnerabil la detectare și atac din cauza necesității sale de a urca la intervale regulate chiar sub suprafață, ridicându-și catargul cu snorkel și punând în funcțiune motorina pentru a-și reîncărca bateriile.

SSK-urile moderne sunt bine înarmate

Din cauza dimensiunilor lor mai mici, SSK-urile nu pot concura cu SSN-urile în ceea ce privește numărul, varietatea și sofisticarea senzorilor și armelor. Anterior, SSK-urile erau echipate doar cu două sonare, cu procesoare simple și cu calculatoare mai slabe. Le lipseau spațiul, puterea și oamenii pentru a utiliza eficient sonarele remorcate, precum și spațiul pentru a monta un hidrofon mare pentru detectarea și localizarea cu rază lungă de acțiune. Dar SSK-urile moderne și avansate au mai mulți senzori.

Submarinele de tip 214 au cinci sonare diferite: sonarul pasiv de frecvență medie, rețeaua sonarelor de flancuri, sonarul remorcat de frecvență foarte joasă și sonarul pasiv/activ pentru controlul focului. De asemenea, au periscoape modulare avansate, un catarg electro-optic, contramăsuri pentru torpile și o rețea de comunicații prin fibră optică. Și au conectivitate de comunicații prin satelit de mare lățime de bandă cu ajutorul balizei de comunicații remorcate Callisto.

În plus, SSK-urile moderne sunt mult mai bine înarmate. Tip 214 au opt tuburi lanstorpilă de 533 mm în prova (care transportă 16 torpile) și rachete de croazieră anti-navă Harpoon. Cele de tip 212A sunt înarmate cu șase tuburi lanstorpilă de 533 mm. Ambele pot transporta mine în loc de torpile. Cea mai nouă variantă a acestora (lotul 2) va fi înarmată și cu tunul Murena fără recul de 30 mm montat pe catarg, retractabil, pentru angajarea țintelor de la suprafață, și cu sistemul de rachete IDAS (sistem interactiv de apărare și atac pentru submarine) care facilitează angajarea elicopterelor ASW. Acestea vor avea o cameră pentru scafandri și containere de depozitare în carcasă pentru operațiunile forțelor speciale.

Gotland-urile sunt echipate cu sistemul de luptă Sesub 940A, un sistem integrat CSU-90 compus dintr-un sonar de căutare/atac pasiv de frecvență medie pe carenă, un sonar de căutare activă Reson Subac, un sonar de căutare activă Reson Subac, un sistem de căutare pasivă pe flanc de frecvență joasă și un periscop avansat. Sunt echipate cu tuburi lanstorpilă de 533 mm (cu 12 torpile) și două tuburi lanstorpilă de 457 mm (șase torpile antisubmarin). Pot transporta 12 mine în locul torpilelor de 533 mm și alte 48 de mine cu un brâu extern. Gotland-urile sunt echipate cu sonare active pentru detectarea/localizarea minelor și cu un ecosondaj de navigație de fund.

Cele mai bune submarine pentru această misiune

SSN-urile pot susține pe termen nelimitat viteze mari de tranzit și se pot scufunda la adâncimi superioare prin urmare sunt cele mai bune platforme împotriva submarinelor inamice. Acestea pot ataca o mare varietate de ținte, atât la suprafață, cât și în adâncimea teritoriului inamic. Simpla prezență a unui SSN în anumite zone poate avea efecte nu numai operaționale, ci și strategice asupra desfășurărilor inamicului și a mișcărilor navelor comerciale.

Dar SSK-urile par mult mai capabile să caute și să distrugă submarinele inamice care operează în ape de mică adâncime și să apere navele comerciale din zonele de coastă. De asemenea, acestea sunt mai potrivite pentru a amplasa mine pe ascuns în apropierea bazelor navale și a porturilor inamice precum și în strâmtori. SSK-urile pot fi utilizate pentru detectarea și localizarea minelor inamice și pentru dislocarea trupelor de operațiuni speciale.

Astfel de misiuni ar putea necesita ca un submarin să opereze la mai puțin 36 m – 55 m adâncime, la viteze mai mici de 3 noduri, pentru perioade prelungite. Astfel de operațiuni în ape de mică adâncime implică opriri și manevre, inclusiv mersul cu spatele și coborârea. Dar, din cauza razei de acțiune, a rezistenței și a vitezei susținute scăzute, SSK-urile nu pot fi utilizate ca parte a grupurilor de atac ale portavioanelor sau ale expedițiilor în largul oceanului. Necesitatea lor de a folosi ocazional snorkel sau de a ieși la suprafață nu le permite să fie eficiente în misiuni de informații, supraveghere și recunoaștere. Și, din cauza dimensiunilor lor mici, nu pot transporta rachete de atac terestru cu rază lungă de acțiune.

În mod optim, SSK-urile ar trebui să fie utilizate ca parte integrantă a unei forțe special concepute și antrenate pentru a opera în apele litorale. O astfel de forță ar trebui să fie compusă din mici nave de luptă de suprafață (fregate ușoare, corvete multifuncționale, ambarcațiuni rapide de atac), SSK-uri, nave amfibii mai mici, elicoptere de atac și de contracarare a minelor și vehicule aeriene fără pilot. (sublinierea traducătorului) Aceste grupuri de luptă litorale ar opera sub umbrela protectoare a grupurilor de atac ale portavioanelor și a aeronavelor terestre.

Considerații politice și financiare

Unul dintre cele mai mari dezavantaje ale SSK-urilor este incapacitatea lor de a se desfășura rapid și pe ascuns din porturile de origine aflate la mii de kilometri distanță de zonele de operare preconizate. Prin urmare, sprijinul țării gazdă este esențial. În același timp, porturile de origine și vizitele în porturi ale SSK-urilor sunt mai puțin problematice din punct de vedere politic decât cele ale SSN-urilor.

Un SSN poate fi de trei până la cinci ori mai scump decât un submarin convențional echipat cu AIP. Prețul unui submarin din clasa Los Angeles este de aproximativ 1 miliard de dolari, al unui submarin din clasa Virginia de 1,6 miliarde de dolari, iar al unui submarin din clasa Seawolf de aproximativ 2,1 miliarde de dolari. În schimb, prețul unui submarin AIP din clasa Gotland este de aproximativ 365 de milioane de dolari, iar cel al unui Type 212A de aproximativ 500 de milioane de dolari. (Nota traducătorului. Prețurile indicate mai sus sunt la nivelul anului 2010 și ar trebui actualizate cu inflația).

SSN-urile sunt costisitoare și nu pot fi înlocuite cu ușurință în caz de pierdere sau avarii grave. Dar SSK-urile au o rază de acțiune, o anduranță și o viteză mai mult decât suficiente pentru a opera într-o mare îngustă tipică. Ele sunt mai manevrabile în ape puțin adânci și sunt de două-trei ori mai puțin costisitoare. SSK-urile avansate sunt foarte greu de detectat de către senzorii ASW inamici.

Deficitul numeric actual și preconizat al Marinei în forța de submarine poate fi rezolvat prin achiziționarea unui număr relativ mic de SSK AIP de la națiuni prietene. Acestea nu pot și nu ar trebui să fie considerate ca o alternativă la forța SSN, ci doar ca o completare a acestora. Eficacitatea forței submarine americane va fi mult îmbunătățită printr-o combinație adecvată de SSN-uri și SSK-uri. Deoarece SSK-urile pot îndeplini mult mai eficient anumite misiuni în zona litorală, SSN-urile se pot concentra în primul rând pe acele misiuni pentru care sunt proiectate în mod optim.