Il progetto denominato “Conventional Prompt Strike (CPS)”, concerne lo sviluppo tra US NAVY e US Army, di un missile ipersonico basato su di un motore razzo “acceleratore” ed un “glide ipersonico”.
Vista la non idoneità degli attuali lanciatori verticali delle unità ZUMWALT, da 25 e 28 pollici, nell’ospitare il nuovo sistema d’arma, si è scelto di rimuovere i due cannoni da 155 mm “Advanced Gun System” prodieri per fare posto ad un complesso di lancio “Advanced Payload Module” (APM), idoneo ad ospitare il CPS e un razzo da 34,5 pollici; il sistema di lancio verticale sarà composto da diverse celle in grado di ospitare fino a 12 missili ipersonici.
Per fare spazio all’avanzatissimo sistema, è necessaria la rimozione dei 2 cannoni di precisione a lungo raggio prodieri; ciò non rappresenta una grossa perdita per la classe ZUMWALT, dato che con il taglio del numero totale delle unità da 30 a 3, il costo di ogni singolo proiettile “speciale” per il sistema d’arma era arrivato a sfiorare quello di un missile da crociera TOMAHAWK!
La modifica prodiera non avrà ripercussioni sugli esistenti 80 ulteriori “pozzi” verticali che l’incrociatore utilizza per gli altri sistemi missilistici anti-nave, anti-missile e A.S.W..
Il documento programmatico della US NAVY conferma altresì che lo stesso sistema di lancio APM verrà imbarcato entro il 2028 anche sui sottomarini nucleari classe OHIO e VIRGINIA.
L’Intermediate-Range Conventional Prompt Strike (IRCPS), è basato essenzialmente su di un grosso booster che accelera secondo una traiettoria balistica un veicolo planante destinato poi a colpire il bersaglio a velocità ipersonica con un profilo di rientro altamente manovrante e imprevedibile.
Il glider dell’IRPCS, denominato Common Hypersonic Glide Body (C-HGB), è stato sviluppato e messo a punto nell’ambito di una cooperazione con l’US Army che lo impiegherà dal suo Long-Range Hypersonic Weapon (LRHW).
Il servizio ha anche ora rivelato che sta cercando di schierare questi missili caricati in un modulo di avanzato, o APM, che ha "una configurazione a tre pacchetti".
L'ufficio del Programma di Sistemi Strategici della Marina (SSP) ha emesso il cosiddetto "avviso di ricerca delle fonti" il 18 marzo 2021. Questo tipo di annuncio ha lo scopo di indurre le aziende a presentare proposte per vedere che tipo di opzioni potrebbero essere disponibili per soddisfare determinati requisiti, ma non è automaticamente un preludio a un contratto formale. SSP è meglio conosciuto come responsabile della gestione dello sviluppo, dell'acquisizione e del sostegno del missile balistico lanciato dal sottomarino Trident D5 e dei sottomarini missili balistici classe Ohio del servizio, o SSBN, nonché del lavoro sui prossimi SSBN di classe Columbia.
L’SSP sta attualmente valutando i mezzi per attuare gli obiettivi fissati nel FY21 National Defense Authorization Act (NDAA) per integrare le tecnologie ipersoniche con i cacciatorpediniere di classe Zumwalt; inoltre, sta cercando input dall'industria per determinare se ci sono fonti con le strutture e le competenze necessarie per eseguire le seguenti capacità".
I requisiti includono l'integrazione dei vari componenti dell'arma IRCPS (Intermediate-Range Conventional Prompt Strike) della US NAVY, inclusi l'APM triplo e i necessari sistemi di controllo del fuoco, sui DDG-1000 già operativi con la Us Navy. Gli appaltatori devono anche presentare proposte su come sosterrebbero l'espansione della produzione di componenti IRCPS, nonché articoli correlati che sono comuni tra quelle armi e l' arma ipersonica a lungo raggio (LRHW) dell’US ARMY.
L'esercito e la marina statunitensi hanno lavorato insieme sull’ IRCPS e l’LRHW come uno sforzo congiunto ed i missili che entrambi i sistemi utilizzeranno sono gli stessi. Non è chiaro quanto siano lunghe le armi, ma si dice che i corpi dei missili abbiano un diametro di 34 pollici e mezzo. Ognuno trasporta nella testata un singolo veicolo ipersonico boost-glide non alimentato, noto anche come Common Hypersonic Glide Body (C-HGB).
Un'infografica dell’Us Army mostra i componenti della sua arma ipersonica a lungo raggio che sono comuni tra essa e il sistema d'arma di attacco rapido convenzionale a raggio intermedio della Us Navy, nonché il contenitore singolo che utilizzerà insieme ai lanciatori montati su di un rimorchio.
Le armi boost-glide ipersoniche non potenziate utilizzano grandi razzi per portare il veicolo alla velocità e all'altitudine desiderate, dopodiché il booster cade e il veicolo planante torna indietro verso il suo bersaglio lungo una traiettoria relativamente imprevedibile, che differisce in modo significativo da quella tradizionale missili balistici durante il volo. Questa capacità, combinata con la velocità ipersonica, definita come qualsiasi cosa al di sopra di Mach 5+, rende questi tipi di armi ideali per penetrare attraverso l'atmosfera e la difesa missilistica e presenta sfide significative per gli avversari per rispondere efficacemente o addirittura provare a nascondersi.
L'attuale piano della Marina sarà quello di schierare l'IRCPS per primo sui suoi futuri sottomarini VIRGINIA Block V, ognuno dei quali avrà quattro tubi di lancio verticali multiuso di grande diametro, molto simili a quelli delle unità SSBN classe Ohio, in una sezione aggiuntiva dello scafo nota come il Virginia Payload Module (VPM).
Il servizio ha anche già condotto almeno un test che ha coinvolto il lancio di un missile che trasportava un prototipo di C-HGB da una dei sottomarini classe Ohio. C'è stato anche almeno un test a terra del veicolo boost-glide; i test del prototipo completo di missili IRCPS / LRHW inizieranno a breve.
Non è del tutto chiaro dal bando di gara se gli APM siano specificamente legati alle discussioni sull'integrazione degli IRCPS sui DDG-1000 o se siano già stati in fase di sviluppo per il lancio di quelle armi dai sottomarini, ma ci sono forti indicazioni che puntano a quest'ultimo. Sulla base della descrizione di base dell'APM, sembrerebbe essere correlato, se non è una conseguenza diretta del lavoro su quello che era noto come Flexible Payload Module (FPM), che è stato progettato per adattarsi all'interno di un tubo di lancio di un SSBN-SSGN classe Ohio.
L'FPM è stato sviluppato nello stesso periodo in cui la Marina statunitense ha iniziato il processo di conversione di quattro sottomarini Ohio in quelli che sono stati successivamente classificati come sottomarini a missili guidati o SSGN. In realtà, queste unità sono piattaforme multiuso altamente specializzate che lanciano attacchi missilistici da crociera, trasportano forze operative speciali e agiscono come centri di comando e controllo sottomarini e di fusione dell’intelligence.
Sono state sviluppate e testate almeno due versioni dell’FPM:
- la prima delle quali aveva due tubi di lancio di 20 pollici di diametro e 10 più piccoli da 14 pollici;
- la seconda aveva tre tubi di diametro maggiore, una configurazione simile ma non identica, il nuovo APM per l'uso con l'arma ipersonica IRCPS.
- Un'altra diapositiva rivelata ai media concerne l'immagine di una seconda versione del Flexible Payload Module che aveva tre tubi di lancio di diametro maggiore rispetto a quelli trovati sul primo modello.
Se l'FPM e l'APM sono effettivamente correlati, sarebbe possibile uno sforzo limitato per integrare l'IRCPS su imbarcazioni classe Ohio, SSBN o SSGN, nonché sui sottomarini classe Columbia e possibili futuri sottomarini di grandi dimensioni.
Il Large Payload Submarine è un concetto di design simile a SSGN che la US NAVY ha esplorato negli ultimi anni. Se non altro, gli APM consentirebbero a ciascun Blocco V dei Virginia di trasportare 12 missili IRCPS.
Si discute almeno dallo scorso anno sull'integrazione dell'IRCPS sui cacciatorpediniere classe Zumwalt, ma non è chiaro come potrebbe funzionare dato che queste armi sono sostanzialmente più grandi delle dimensioni delle celle esistenti Mk 57 Vertical Launch System (VLS) imbarcate su queste navi.
Si prevede che l'installazione pianificata utilizzi gli APM ricavando lo spazio necessario sui cacciatorpediniere utilizzando almeno un tubo di lancio di dimensioni simili al quelli degli Ohio, così come quelli previsti per il VPM sul Block V dei Virginia.
Una linea di condotta logica potrebbe essere quella di installare i tubi nello spazio attualmente occupato da uno o entrambi i due sistemi avanzati AGS da 155 mm su ciascun DDG-1000. Gli AGS si caricano automaticamente e sono collegati a caricatori di grandi dimensioni che si estendono ben al di sotto della linea del ponte, il che non sarebbe più necessario se queste armi venissero rimosse. Nel 2016, la Marina statunitense ha deciso in particolare di non acquistare munizioni per queste armi, rendendole effettivamente un peso morto e stimolando varie discussioni tra gli esperti sulle possibili opzioni di sostituzione.
Naturalmente, il dibattito sul futuro armamento del DDG-1000 è solo una parte della saga di quelle tre navi, una delle quali, la USS Zumwalt, è tecnicamente in servizio ora, con le altre due, la USS Michael Monsoor e la futura USS Lyndon B. Johnson in varie fasi di operatività. La Marina inizialmente si aspettava di acquistare 32 di queste navi, ma quei piani sono stati notevolmente ridimensionati a causa della crescita dei costi e dei ritardi dovuti a vari fattori, tra cui la complessità della forma dello scafo di base, nonché altre tecnologie avanzate, incluso un sistema di combattimento unico.
Ci sono stati continui dibattiti nel corso degli anni su quali dovrebbero essere i ruoli e le missioni attesi dei cacciatorpediniere classe Zumwalt. Al momento, il piano è quello di assegnare tutte e tre le unità all'esplorazione di nuove tattiche, tecniche e procedure relative alla guerra navale di superficie: l’Us Navy insiste sul fatto che saranno importanti risorse nel combattimento di prima linea.
Vale anche la pena notare che si è parlato della possibile aggiunta di IRCPS, o qualche altra futura arma ipersonica, all'arsenale dei cacciatorpediniere classe Arleigh Burke: "Questa capacità sarà schierata prima sui nostri sottomarini di classe Virginia più recenti e sui cacciatorpediniere di classe Zumwalt . Alla fine, tutti e tre i cacciatorpediniere Arleigh Burke metteranno in campo questa capacità", aveva detto Robert O'Brien, consigliere per la sicurezza nazionale dell'amministrazione Trump in un discorso nell'ottobre 2020.
Se queste navi, così come le Zumwalt, non finiscono per essere armate con IRCPS, potrebbero comunque essere in grado di imbarcare altre future armi ipersoniche, inclusi missili Cruise e altri tipi. Il futuro missile SM-6 Block IB sarà in grado di raggiungere una velocità ipersonica. Molte di queste armi si adatterebbero probabilmente alle celle VLS esistenti, il che renderebbe la loro integrazione molto più semplice.
Il bando di gara della Marina non dice quando potrebbe prendere una decisione sull'opportunità o meno di procedere con i piani per armare i DDG-1000 con armi ipersoniche. Tuttavia, afferma che qualsiasi proposta deve essere presentata molto presto.
Qualunque nave e sottomarino finisca per essere armato con IRCPS, ora è chiaro che la Marina ha intenzione di installarli in tubi di lancio tripli.
Arma ipersonica a lungo raggio
L'arma ipersonica a lungo raggio (LRHW) è un prototipo di un sistema di lancio integrato operativo per unità dell’US ARMY, in grado di volare a Mach 5 +, capace di fornire una risposta tempestiva a un possibile scenario di minaccia ostile.
L’LRHW sfrutta la ricerca innovativa nella gestione del calore, la manovrabilità, la progettazione dei materiali e la logistica delle operazioni per costruire e testare un'arma ipersonica in grado di superare i confini della velocità di volo.
I sistemi ipersonici viaggeranno a Mach 5+ (oltre un miglio al secondo) e potenzialmente anche più veloci! Creare un sistema così veloce significa superare una serie di difficili sfide ingegneristiche e fisiche.
L'Advanced Hypersonic Weapon (AHW) è un veicolo di planata a lungo raggio dimostrativo in grado di volare nell'atmosfera terrestre a velocità ipersonica. Il programma di dimostrazione della tecnologia AHW è gestito dall'US Army Space and Missile Defense Command (USASMDC) / Army Forces Strategic Command (ARSTRAT).
La tecnologia è stata sviluppata attraverso lo sforzo cooperativo del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per valutare una capacità convenzionale di attacco globale immediato (CPGS) per colpire obiettivi sensibili di alto valore.
Nel novembre 2011, l’AHW è stato lanciato dal Pacific Missile Range Facility a Kauai, Hawaii, al Reagan Test Site sulle Isole Marshall. Il veicolo in planata ha colpito con successo il bersaglio, che si trovava a circa 3.700 km dal sito di lancio. Le caratteristiche di volo del veicolo sono state raccolte da piattaforme spaziali, aria / mare e terrestri.
Il test è stato condotto per dimostrare le tecnologie boost-glide ipersoniche e testare la capacità di volo atmosferico a lunghe distanze. Il test di volo è stato effettuato in conformità con i regolamenti del Trattato di riduzione delle armi strategiche I, nonché del Trattato sulle forze nucleari a raggio intermedio.
"Lo Strategic Target System (STARS) è stato utilizzato per il test di volo dell'AHW dal Kauai Test Facility (KTF).” L'arma ipersonica avanzata è stata sviluppata come parte del programma convenzionale di attacco globale immediato (CPGS). Il programma CPGS consentirà alle forze di difesa statunitensi di colpire obiettivi ovunque sulla Terra con armi convenzionali entro un'ora. Questa capacità garantirà che gli Stati Uniti possano attaccare obiettivi di alto valore o obiettivi temporanei all'inizio o durante un conflitto.
Il budget FY2010 per il programma AHW è stato di 46,9 milioni di dollari. La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha completato i test di volo boost-glide nell'aprile 2010 e nell'agosto 2011. I risultati dei test sono stati utilizzati nel test di volo AHW.
L'ufficio del programma dell'SMDC a Huntsville esegue il programma AHW. La Sandia National Laboratories ha fornito il sistema di aumento pressione e il veicolo di scorrimento. Il sistema di protezione termica è stato sviluppato dallo US Army Aviation and Missile Research Development and Engineering Center (AMRDEC).
Il veicolo AHW hypersonic glide body (HGB) ha un design conico con alette. È stato progettato per adattarsi al gruppo del carico utile. La struttura è realizzata in alluminio, titanio, acciaio, tantalio, tungsteno, tessuto di carbonio, silice e altre leghe, tra cui cromo e nichel.
Classe Zumwalt
La classe Zumwalt è una classe di cacciatorpediniere della US NAVY, il cui allestimento è iniziato nell'ottobre 2008 presso i cantieri Bath Iron Works.
La capoclasse è stata dedicata all'ammiraglio Elmo Zumwalt, importante figura nella US Navy degli anni sessanta e settanta, come capo delle operazioni navali ed autore di una importante riforma del personale della marina.
Inizialmente programmati in 32 esemplari, per problemi di costi sono stati ridotti prima a 10 poi a 3. Il progetto contempla uno scafo di concezione stealth molto spinta, elettronica d'avanguardia, due lanciatori verticali multiarma per complessivi 256 missili, due cannoni automatici da 155mm e due sistemi CIWS da per la difesa di punto. Il progetto prevede anche l'installazione di cannoni ad induzione (railgun) quando questa tecnologia sarà matura.
Per la prima volta dalla guerra russo-giapponese del 1905, una nave militare riprende la forma con una prua a sperone, questa volta non come arma offensiva ma per diminuire la segnatura radar e "aprire" le onde piuttosto che cavalcarle.
Il contratto per la pianificazione della produzione e reperimento dei materiali è stato firmato con la Northrop Grumman per 90 milioni di dollari USA il 13 novembre 2007. Il 14 febbraio 2008, la Bath Iron Works è stata scelta per la costruzione della USS Zumwalt (DDG-1000), e Northrop Grumman Shipbuilding ha avuto il contatto per la successiva USS Michael Monsoor (DDG-1001), al costo di $1.4 miliardi ognuna.
Il design
Nel gennaio 2009, il Government Accountability Office (GAO) ha rilevato che quattro delle 12 tecnologie critiche nella progettazione della nave erano pienamente mature. Sei delle tecnologie critiche erano "prossime alla maturità", ma cinque di esse non sarebbero state pienamente mature fino a dopo l'installazione.
Stealth
Pur essendo il 40% più grande di un cacciatorpediniere della classe Arleigh Burke, la sezione del radar è più simile a quella di una barca da pesca. Lo scafo a cassapanca e la tuga in composito riducono il ritorno del segnale radar. Nel complesso, la costruzione angolare del cacciatorpediniere rende "50 volte più difficile da individuare sul radar di un normale cacciatorpediniere".
La firma acustica è paragonabile a quella dei sommergibili di classe Los Angeles. L'acqua che fluttua lungo i lati, insieme all'induzione passiva dell'aria fredda nel sacco, riduce la firma a infrarossi.
La tuga in composito racchiude gran parte dei sensori e dell'elettronica. Nel 2008, Defense News ha riportato che ci sono stati problemi di sigillatura dei pannelli compositi di questa zona; Northrop Grumman ha negato questo fatto.
La US NAVY ha sollecitato offerte per una tuga in acciaio a basso costo per il cacciatorpediniere Lyndon B. Johnson (DDG-1002).
Per migliorare il rilevamento in situazioni non combattenti da parte di altre navi, come l'attraversamento di canali di navigazione affollati o il funzionamento in condizioni meteorologiche avverse, la Marina sta testando l'aggiunta a bordo di riflettori per migliorare la visibilità radar dell’unità.
L'utilità delle funzioni stealth è stata recentemente messa in discussione.
Il cacciatorpediniere di classe Zumwalt reintroduce la forma di scafo a cassapanese, una forma di scafo che non si vedeva fino a questo punto dalla guerra russo-giapponese del 1905. Le navi da guerra a casa dirompente possono essere instabili, specialmente quando virano ad alta velocità.
Advanced Gun System
L'Advanced Gun System è un cannone navale da 155 mm, due dei quali sono installati in ogni nave. Questo sistema è costituito da un cannone avanzato da 155 mm e dal suo proiettile d'attacco a terra a lungo raggio (LRLAP). Dopo varie vicissitudini soprattutto di costo, la Base Systems ha scelto il progetto italiano “VULCANO” da 155 mm di Leonardo. La canna è raffreddata ad acqua per evitare il surriscaldamento e consente una velocità di fuoco di 10 colpi al minuto per arma. Utilizzando una tattica di tiro a impatto simultaneo a colpi multipli (MRSI), la potenza di fuoco combinata di una coppia di torrette dà ad ogni cacciatorpediniere della classe Zumwalt una potenza di fuoco iniziale equivalente a 12 cannoni da campo convenzionali M198. Per fornire una stabilità sufficiente per il tiro, gli Zumwalt utilizzano cisterne di zavorra per abbassarsi in acqua. Lyndon B. Johnson, l'ultimo Zumwalt, viene preso in considerazione per l'installazione di cannoni elettromagnetici. Questo è possibile perché i generatori a turbina Rolls-Royce installati sono in grado di produrre 78 megawatt (105.000 hp), sufficienti per l'arma elettrica.
Sistema di lancio verticale periferico
Il Peripheral Vertical Launch System (PVLS) è un tentativo di evitare l'intrusione nel prezioso spazio centrale dello scafo riducendo al contempo il rischio di perdita dell'intera batteria del missile o della nave in un'esplosione del caricatore. Il sistema è costituito da pod di celle VLS distribuite attorno al guscio esterno della nave, con un sottile guscio esterno in acciaio e uno spesso guscio interno. Il design del PVLS dirige la forza di qualsiasi esplosione verso l'esterno piuttosto che verso la nave. Inoltre, questo design riduce la perdita di capacità del missile solo alla capsula interessata.
Due spot sono disponibili su un grande ponte per l'aviazione con un hangar in grado di ospitare due elicotteri SH-60 full size. Gli elicotteri sono gestiti all'interno di un hangar di poppa con rampa. La posizione di poppa dell'hangar di poppa soddisfa i requisiti dello stato dell'alto mare per le operazioni imbarcate.
Radar
L'array attivo a scansione elettronica AN/SPY-3, sarà il radar primario utilizzato per gli ingaggi missilistici. Gli operatori di bordo saranno in grado di ottimizzare lo SPY-3 sia per la ricerca orizzontale che per la ricerca volumetrica.Questo sistema è pensato per fornire elevate capacità di rilevamento ed eccellenti capacità di anti-jamming, in particolare se utilizzato in combinazione con la Cooperative Engagement Capability (CEC). Significative modifiche software sono necessarie per supportare l'ICWI, trasmettere e ricevere messaggi di collegamento ai missili. I missili standard (SM)-2 IIIA e l'ESSM previsti per la classe Zumwalt richiedono ricevitori missilistici modificati, trasmettitori e un processore di segnale digitale riprogettato per funzionare con il sistema della nave. Questi missili modificati non potranno essere utilizzati sulle navi di classe Aegis.
Common Display System
Il Common Display System della nave è soprannominato "keds": I marinai gestiscono i keds tramite trackball e pulsantiere specializzate, con la possibilità di interfacciarsi tramite schermi tattili. L'array tecnologico permette ai marinai di monitorare sistemi di armi multiple o sensori, risparmiando manodopera e permettendo di guidarla dal centro operativo.
(Web, Google, Wikipedia, RID, TheDRIVE, Lockheedmartin, You Tube)
