Małe, tanie, bezzałogowe czy wielkie, drogie, pełne marynarzy. Zmierzch okrętów podwodnych, jakie znamy?

Jedną z konsekwencji przebiegu wojny Rosji z Ukrainą jest szerząca się opinia, że era wielkich załogowych okrętów podwodnych (1) dobiega końca. Efektywność małych, tanich, pływających jednostek podwodnych (UUV) w walce z rosyjskąflotą zwróciła uwagę na alternatywne konstrukcje, np. na prototyp amerykańskiego drona Manta Ray oraz na inne pomysły i projekty.

Prototyp zrobotyzowanej łodzi podwodnej, a mówiąc bardziej technicznie, bezzałogowego pojazdu podwodnego, opracowany przez amerykańską agencję DARPA był ściśle tajny. Jednak sylwetka łodzi niespodziewanie pojawiła się na mapach Google’a, dzięki czemu wiemy nie tylko w zarysie, jak wygląda, ale również, że powstał prototyp testowany w terenie, a dokładniej mówiąc, w wodzie. Wciąż jednak niewiele wiadomo na temat specyfikacji Manta Ray. Ze zdjęć udostępnionych z miejsca, w którym odbywały się testy, wynika, że prototyp ma kilka metrów długości i szerokości. Ma płaski kształt nawiązujący do diabła morskiego czyli manty. Systemy napędowe są, jak wynika z relacji, schowane w korpusie konstrukcji. Według głównego wykonawcy prototypu, firmy Northrop Grumman, Manta Ray ma modułową konstrukcję i energooszczędne systemy zasilające, w tym zdolność do zakotwiczenia na dnie morskim i przejścia w tryb hibernacji. Na pokładzie znajdują się też nowe czujniki do podwodnego wykrywania i klasyfikowania zagrożeń i niebezpieczeństw, wysokowydajne systemy nawigacji i dowodzenia oraz kontroli, a także rozwiązania zapobiegające porastaniu i degradacji materiałów.

Uderz i uciekaj

Innowacyjne projekty podwodne lub o hybrydowym charakterze nie są nowością ostatnich miesięcy. Amerykańska firma Juliet Marine Systems pokazała już w 2017 r. projekt łodzi o nazwie Guardian, będącej hybrydą, która może pływać po powierzchni z dużą prędkością, a w razie potrzeby staje się niewielką łodzią podwodną. Jednostka może mieć załogę lub nie – jeśli trzeba, staje się całkowicie autonomiczna. Guardian zaprojektowano jako pojazd patrolowy i transportowy, z możliwością jednak instalacji uzbrojenia. Długość jednostki wynosi od 9 do 14 metrów. Silnik Diesla zainstalowany w kadłubie na powierzchni wody pozwoli rozpędzić się do prędkości około 35 węzłów (65 km/h). Duża prędkość nie oznacza jednak dużego spalania paliwa. Jest to możliwe dzięki temu, że Guardian wynurza swój kadłub z wody (maksymalna wysokość to 1,2 metra), a pozostałe w wodzie pływaki napędowe (płaty nośne) wykorzystują efekt superkawitacji. Polega on na tym, że wokół nich wytwarzana jest ogromna liczba miniaturowych pęcherzyków powietrza, tworzących razem bąbel powietrzny. W ten sposób redukowane jest tarcie – miało być 90 razy mniejsze niż w przypadku kadłuba zanurzonego w wodzie. Podczas zanurzania łodzi płaty nośne zostają rozłożone płasko i kadłub opada na powierzchnię wody, umożliwiając płynne zejście w morską toń. Wówczas do napędu posłuży silnik elektryczny.

Tego rodzaju elastyczne, szybkie, hybrydowe jednostki pomyślane są jako alternatywa dla wielkich, masywnych i w niektórych warunkach kłopotliwych okrętów wojennych. Przeznaczone do operowania na głębokich wodach tradycyjne okręty podwodne potrafią patrolować oceany przez wiele miesięcy, są potężne i śmiercionośne, ale zarazem bardzo masywne i manewrują powoli. Zanurzenie awaryjne, zejście pod wodę możliwie szybko, aby uniknąć ataku, zajmowało okrętowi podwodnemu z czasów II wojny światowej około pół minuty. Nowoczesny atomowy okręt podwodny klasy Ohio potrzebuje do pięciu minut, by w pełni się zanurzyć. Przeciętny współczesny okręt podwodny poruszający się z pełną prędkością ma promień skrętu od 250 do 500 metrów. Potrzebuje też głębokiej wody. Według Instytutu Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, nawet mniejsze okręty, takie jak łodzie podwodne oznaczone jako SSK, mają minimalną głębokość operacyjną przekraczającą znacznie dwieście metrów, ponieważ muszą mieć przestrzeń pod stępką.

Takie jednostki w realnym morskim teatrze działań podczas wojny u wybrzeży Ukrainy są praktycznie nieprzydatne. Ukraińcy, jak wiadomo, od dłuższego czasu wykorzystują półzanurzone, własnym sumptem przygotowane jednostki bezzałogowe, wypełnione materiałami wybuchowymi, i zniszczyli lub wręcz zatopili szereg rosyjskich okrętów. Związani z Ukrainą konstruktorzy pracują nad nowymi, doskonalszymi konstrukcjami. Przykładem proponowanych przez nich innowacji jest Kronos, zaprojektowany przez ukraińskiego inżyniera Aleksandra Kuzniecowa, założyciela firmy Highland Systems. Niewielka konstrukcja Kronosa, jednostki obsługiwanej jednoosobowo (lub sterowanej zdalnie), o cechach stealth, pozwala na podpływanie blisko brzegu lub jednostek nieprzyjaciela, wystrzeliwanie torped i uwalnianie min magnetycznych. Jak się obecnie przewiduje, jednostka może przewozić też niewielki oddział komandosów operacji specjalnych. Kokpit nie ma żadnych okien. Sternik korzysta z ekranów podłączonych do zewnętrznych kamer i czujników termicznych, które zapewniają 360-stopniowy widok otoczenia łodzi podwodnej. Highland Systems twierdzi, że kształt Kronosa, silnik elektryczny i powłoka pochłaniająca sonar sprawiają, że jest to idealny statek do misji typu „uderz i uciekaj” oraz sabotażu.

Przy prędkości 27 węzłów (50 km/h), Kronos przewyższa prędkość maksymalną okrętu podwodnego klasy Los Angeles, która wynosi 20 węzłów (37 km/h). Na powierzchni mała ukraińska łódź osiąga 43,2 węzła (80 km/h) w porównaniu z maksymalną prędkością około 30 węzłów dla typowego okrętu wojskowego, takiego jak ultranowoczesny niszczyciel USS „Zumwalt”, który osiąga 32 węzły. Kronos został zbudowany do patrolowania wód płytkich, od kilkunastu do prawie trzystu metrów głębokości, z możliwością znacznie szybszego zanurzania się niż standardowa łódź podwodna. Może obrócić się o 180 stopni „natychmiast” przy pełnej prędkości. Jeśli ta manewrowość zostanie potwierdzona w testach, to może okazać się kluczowa w walce podwodnej: „Jeśli ktoś wystrzeli w nas torpedę, Kronos może jej uniknąć dzięki swojej zwrotności i niewielkim rozmiarom”, twierdzi w komunikacie rzecznik Highland Systems. Firma zapewnia, że cena jego statku będzie małym ułamkiem kosztu okrętu podwodnego SSK, który kosztuje około 450 milionów dolarów bez kosztów utrzymania i kosztów operacyjnych. W rezultacie można zbudować całą flotę okrętów podwodnych podobnych do Kronosa i pokrywać ich koszty operacyjne przez lata za cenę jednego SSK. Cena wielkich amerykańskich atomowych okrętów podwodnych zaczyna się od 3 miliardów dolarów, a ich budowa trwa przeciętnie siedem lat.

Firma Kuzniecowa uważa, że pół tuzina Kronosów mogłoby kontrolować Morze Czarne. Eksperci zachodni są ostrożniejsi, ale przyznają, że do patrolowania i obrony wybrzeża wystarczy niewielka liczba zwrotnych, sprawnych i zabójczych dla dużych okrętów łodzi. Nawet bez Kronosa rosyjska marynarka wojenna obawia się zbliżyć do ukraińskiego wybrzeża, starając się nie opuszczać krymskiego portu Sewastopol, w którym doszło zresztą do kilku zmasowanych ataków ukraińskich dronów morskich „domowej roboty”.

Podwodne roboty budzą zainteresowanie, ale okręty nie znikną (na razie)

Zapleczem militarnych podwodnych innowacji jest fala nowatorskich konstrukcji robotycznych służących do eksploracji podwodnego świata, która wzbiera od kilkunastu lat. Doświadczenia zbierane przez różnego rodzaju, czasem bardzo oryginalne, naukowo-badawcze konstrukcje robotów podwodnych są wykorzystywane przez konstruktorów jednostek o przeznaczeniu militarnym.

Dość znaną konstrukcją jest np. miękka, robotyczna ryba SoFi, zbudowana przez inżynierów z MIT. Sterowanie nią odbywa się za pomocą kontrolera podobnego do używanych przez graczy. Tylna połowa ryby została wykonana z elastycznego silikonu i gumy, natomiast przednia połowa jest wydrukowana w 3D i mieści w sobie elektronikę. Na pokładzie znajduje się jednostka sterująca pływalnością, która może regulować ciśnienie powietrza, aby umożliwić robo-rybie szybkie unoszenie się lub opadanie. Z przodu ryby znajduje się kamera. Badacze z Narodowego Uniwersytetu Singapuru (NUS) opracowali innego podwodnego robota inspirowanego mantą, zanim usłyszeliśmy o projekcie DARPA. Manty zainteresowały inżynierów ze względu na sposób, w jaki potrafią bez wysiłku pływać nawet w burzliwych wodach. Zbudowany ok. 48 lat temu MantaDroid był wystarczająco szybki, aby przepłynąć w ciągu sekund dwukrotność swojej długości i mógł pozostawać aktywny przez dziesięć godzin, więcej niż konwencjonalne drony wyposażone w śrubę napędową. Urządzenia były wykorzystywane do obserwacji podwodnych. Jeszcze innym rybokształtnym robotem był AgnathaX, zaprojektowany, by naśladować minoga. Miał szereg silników, które uruchamiały dziesięć segmentów korpusu robota, co naśladowało mięśnie podłużnego stworzenia.

Badania małych zwrotnych podwodnych konstrukcji nieustannie trwają, jednak eksperci radzą, by nie spieszyć się tak bardzo z zastępowaniem tradycyjnych, załogowych, jednostek podwodnych. Są wojskowe zadania, w których „unmanned underwater vehicles” nie mają obecnie szansy zastąpić okrętów. Jest to choćby przenoszenie strategicznych pocisków balistycznych.

Jednak lądowe, a raczej powietrzne przykłady odejścia od wykorzystywania ludzkich załóg, takie jak znany MQ-9 Reaper, który jest w użyciu od dziesięcioleci, czy drony kamikadze, typu Switchblade, obficie wykorzystywane ostatnio na Ukrainie, a nawet F-16, załogowy myśliwiec, który, jak się okazuje, może latać również zdalnie sterowany, bez człowieka w kokpicie, zachęcają, by próbować bezzałogowych rozwiązań także w wodzie.

Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych inwestuje obecnie w nowe okręty podwodne, które pozostaną w służbie nawet przez pół wieku. Planuje też już budowę bardziej zaawansowanych okrętów podwodnych, które miałyby wejść do służby w latach 40. XXI wieku, które również będą działać przez kolejne kilka dziesięcioleci. Tak więc, choć rozwój UUV na pewno będzie kontynuowany, a małe jednostki będą prawdopodobnie dalej integrowane z resztą systemów marynarki wojennej, nie należy spodziewać się pełnego zastąpienia przez UUV załogowych okrętów podwodnych w najbliższej przyszłości.

Mirosław Usidus