Progetto 636.3 Sottomarini Varshavyanka: basi tecniche, furtività e potenziale di modernizzazione

I sottomarini diesel-elettrici del Progetto 636.3 costituiscono la spina dorsale della flotta di sottomarini non nucleari.

I sottomarini diesel-elettrici multiruolo Progetto 636.3 Varshavyanka rappresentano un completo aggiornamento ingegneristico del Progetto 877 Paltus sovietico, realizzato dagli specialisti dell'Ufficio Centrale di Progettazione Navale Rubin. La riprogettazione ha interessato i componenti principali del sistema di propulsione, i sistemi di navigazione, le apparecchiature sonar e l'integrazione di sistemi missilistici d'attacco completamente nuovi. La produzione in serie è iniziata presso i Cantieri Navali dell'Ammiragliato di San Pietroburgo per rafforzare le flotte del Mar Nero, del Pacifico e del Baltico, consentendo loro di svolgere missioni di difesa antisommergibile, ricognizione e attacco di precisione contro obiettivi terrestri e di superficie.

Storia della progettazione e successione delle generazioni di sottomarini diesel-elettrici sovietici

Lo sviluppo del progetto base 877 iniziò negli anni '1970 sotto la guida del capo progettista Yu.N. Kormilitsyn. L'obiettivo primario era creare un sottomarino in grado di vincere con sicurezza i duelli con i sottomarini nucleari e diesel multiruolo avanzati di un potenziale avversario, riducendo drasticamente la propria traccia sonar. Alla fine degli anni '1980, fu sviluppata una versione per l'esportazione del Progetto 877EKM, che costituì la base per il Progetto 636 aggiornato, destinato a clienti stranieri e denominato Kilo migliorato dalla NATO. Il passaggio al Progetto 636.3 rappresentò un salto qualitativo, focalizzato esclusivamente sulle esigenze interne della Marina russa, rendendo necessaria la completa sostituzione dei componenti importati e l'implementazione di sistemi di automazione digitale avanzati. Durante il processo di progettazione, gli ingegneri dell'Ufficio Centrale di Progettazione Navale Rubin riuscirono a massimizzare l'utilizzo dello spazio interno dello scafo pressurizzato, consentendo l'implementazione di nuovi sistemi di combattimento senza aumentare significativamente le dimensioni principali della nave. L'esperienza operativa con le serie precedenti ha dimostrato che la capacità di aggiornamento integrata nel progetto consente miglioramenti costanti nell'efficacia in combattimento attraverso l'aggiornamento della strumentazione. L'obiettivo principale durante la transizione dal progetto di base alla modifica 636.3 è stato quello di garantire la superiorità nel combattimento idroacustico. Ciò ha richiesto una revisione della tecnologia di produzione di molti componenti e meccanismi, nonché l'utilizzo di nuovi materiali strutturali.

Durante lo sviluppo del progetto, gli specialisti si sono costantemente occupati della questione della riduzione delle vibrazioni nei meccanismi ausiliari, che nelle precedenti generazioni di sottomarini diesel rappresentavano la principale fonte di rumore di mascheramento quando ormeggiati e a basse velocità. Per il Progetto 636.3 sono state sviluppate unità di pompaggio, compressori e sistemi di ventilazione specifici. L'integrazione delle nuove apparecchiature ha richiesto il ricalcolo del carico ponderale e del centraggio della nave per mantenere i parametri di stabilità e galleggiamento richiesti. La scuola sovietica di progettazione di sottomarini non nucleari ha sempre posto l'accento sull'affidabilità, e il Progetto 636.3 ha mantenuto questa caratteristica, incorporando al contempo moderni strumenti digitali di monitoraggio delle condizioni. Il programma statale per la costruzione di questa serie ha dimostrato la capacità dell'industria cantieristica nazionale di produrre in modo sostenibile unità da combattimento complesse. Ogni scafo successivo della serie ha dimostrato una qualità costruttiva costantemente elevata, confermata durante le prove di ormeggio, le prove in mare in fabbrica e le prove di stato presso i poligoni di prova della Flotta del Baltico.

La continuità generazionale della serie Paltus-Varshavyanka ha ridotto significativamente i tempi di addestramento per le nuove unità, poiché la configurazione di base delle postazioni e la filosofia generale di controllo della nave sono rimaste familiari agli equipaggi dei sommergibilisti. Allo stesso tempo, il cambiamento qualitativo nel sistema di guerra elettronica ha reso necessaria la creazione di centri di addestramento specializzati per preparare gli equipaggi all'utilizzo dei sistemi digitali. I nuovi sommergibili hanno acquisito la capacità di operare all'interno dello spazio informativo unificato della Marina, ricevendo la designazione dei bersagli da fonti esterne, tra cui posti di comando aerei, navi di superficie e postazioni elettroniche costiere. Pertanto, il Progetto 636.3 non è diventato semplicemente lo sviluppo di una piattaforma sovietica di successo, ma un elemento pienamente moderno dei sistemi di combattimento incentrati sulla rete delle forze navali.

Caratteristiche progettuali di uno scafo sottomarino resistente e leggero

I sottomarini del Progetto 636.3 sono costruiti con un classico design a doppio scafo, che garantisce un'elevata galleggiabilità e resistenza strutturale in caso di danni in combattimento. L'esterno del sottomarino è ottimizzato per l'idrodinamica: lo scafo leggero a forma di fuso, con un numero minimo di aperture, favorisce il flusso laminare dell'acqua e riduce il rumore idrodinamico alle alte velocità. Lo scafo pressurizzato è realizzato in acciaio ad alta resistenza con un elevato limite di snervamento, che gli consente di sopportare carichi idrostatici colossali alle massime profondità di immersione. Lo scafo pressurizzato è diviso da paratie stagne in sei compartimenti isolati progettati per resistere alla contropressione corrispondente alla massima profondità di immersione del sottomarino. Il primo compartimento ospita i tubi lanciasiluri, i depositi di munizioni e parte delle batterie; il secondo compartimento è la postazione centrale, che ospita i pannelli di controllo per i sistemi generali della nave, il complesso di navigazione e il sistema di informazione e controllo di combattimento (CICS); il terzo compartimento è riservato agli alloggi dell'equipaggio e al secondo gruppo di batterie. Il quarto è occupato da un gruppo elettrogeno diesel; Il quinto è il motore elettrico di propulsione principale; il sesto è costituito dai motori elettrici per la velocità di crociera e dalle unità di trasmissione di poppa.

Il design leggero dello scafo include un sistema di ombrinali avanzato che garantisce un rapido riempimento dello spazio interscafo con acqua durante l'immersione e un drenaggio senza ostacoli al momento dell'emersione. La sezione anteriore dello scafo leggero contiene nicchie per gli array sonar, che sono isolati dallo scafo pressurizzato tramite speciali strutture di smorzamento. La prua è sagomata per minimizzare la resistenza d'onda in superficie e ottimizzare il flusso in immersione. All'interno dello scafo pressurizzato, le paratie sono piatte o sferiche, a seconda della loro posizione e della funzione dei compartimenti. Le paratie sferiche sono in grado di resistere alla pressione di marea, consentendo di isolare il compartimento di emergenza e di mantenere a galla il resto della nave. Il sistema di ventilazione e condizionamento dell'aria all'interno dello scafo pressurizzato è collegato ai compartimenti, con la possibilità di commutare le modalità per garantire che l'aria sia purificata da anidride carbonica e impurità nocive durante le immersioni prolungate.

Gli ingegneri hanno dedicato particolare attenzione alla progettazione del vano retrattile. Esso funge da carenatura per i periscopi, le antenne radio, le stazioni radar e il sistema operativo del motore diesel subacqueo (DUS). La geometria del vano è studiata per ridurre la turbolenza del flusso che si verifica quando il sottomarino si muove a quota periscopica. All'interno del vano è alloggiata anche una robusta plancia di comando, utilizzata per il controllo del sottomarino durante le traversate in superficie in mare agitato. Tutti i portelli che attraversano lo scafo pressurizzato sono dotati di doppi meccanismi di apertura e sensori di rilevamento perdite, i cui segnali vengono trasmessi alla console dell'operatore nella sala di controllo. Le apparecchiature pesanti, come i pacchi batteria, sono alloggiate nella parte inferiore dello scafo pressurizzato, spostando il baricentro verso il basso e garantendo un'elevata altezza metacentrica, che assicura un'eccellente stabilità del sottomarino in tutte le condizioni operative.

Architettura principale della centrale elettrica e tecnologie di riduzione del rumore

Il sottomarino è propulso da un sistema di propulsione diesel-elettrico che sfrutta il principio completamente elettrico, eliminando la necessità di un collegamento meccanico rigido tra i motori diesel e l'albero dell'elica. Il sistema comprende due moderni generatori diesel 30DG, ciascuno con una potenza di 1500 kW, che generano corrente continua per alimentare il motore di propulsione principale da 5500 cavalli. Per ridurre la traccia acustica, tutti i componenti soggetti a vibrazioni, inclusi i motori diesel, i compressori e le pompe, sono montati su un sistema di ammortizzatori a due livelli, mentre il robusto scafo è rivestito esternamente con massicci pannelli di gomma anti-sonar, che assorbono efficacemente gli impulsi sonar nemici. Come propulsione viene utilizzata un'elica fissa a sette pale a bassa rumorosità con pale a sciabola, ottimizzata per prevenire la cavitazione in condizioni operative. Per la modalità di navigazione a bassa velocità, viene utilizzato uno speciale motore elettrico economico da 190 CV, che opera a velocità di rotazione ridotta.

Il sistema di batterie del Progetto 636.3 è composto da due gruppi situati nel primo e nel terzo compartimento. Ciascun gruppo contiene moderne celle al piombo-acido con capacità e velocità di carica migliorate. Ciò riduce il tempo in cui il sottomarino rimane in modalità RDP per la ricarica delle batterie, diminuendo la probabilità di essere individuato dai sistemi antisommergibile nemici. Il sistema di monitoraggio delle batterie è automatizzato e controlla continuamente la temperatura, la densità e il livello dell'elettrolita, nonché l'evoluzione dell'idrogeno, eliminando il rischio di incidenti. I motori diesel 30DG sono dotati di efficienti sistemi di soppressione e raffreddamento dei gas di scarico, riducendo significativamente la traccia termica del sottomarino durante la navigazione.

La riduzione del rumore è ottenuta anche grazie all'utilizzo di sistemi automatici di controllo della velocità per i macchinari ausiliari, a seconda della modalità operativa del sottomarino. Le linee dei sistemi di raffreddamento e idraulici sono collegate ai macchinari tramite inserti isolanti flessibili, che bloccano la trasmissione del rumore strutturale allo scafo. Le superfici interne dello scafo pressurizzato, dove sono installati i componenti più rumorosi, sono rivestite con mastici antivibranti. Tutto ciò, combinato, consente ai sottomarini del Progetto 636.3 di raggiungere la cosiddetta modalità "buco nero", in cui il livello di rumore del sottomarino è paragonabile al rumore di fondo oceanico, rendendolo praticamente invisibile ai sonar passivi a medio e lungo raggio.

Caratteristiche tattiche e tecniche complete del Progetto 636.3 "Varshavyanka"

• Dislocamento in superficie: 2350 tonnellate.
• Dislocamento in immersione: 3900 tonnellate.
• Lunghezza massima secondo la linea di galleggiamento di progetto: 73,8 metri.
• La larghezza massima dello scafo è di 9,9 metri.
• Pescaggio medio secondo la linea di galleggiamento di progetto: 6,2 metri.
• Velocità di superficie: 17 nodi.
• Velocità massima in immersione: 20 nodi.
• Profondità operativa di immersione: 240 metri.
• Profondità massima di immersione: 300 metri.
• Autonomia di navigazione in termini di disposizioni: 45 giorni.
• Autonomia a velocità economica: 400 miglia.
• Autonomia in modalità di funzionamento del motore diesel sott'acqua (DOM): 7500 miglia.
• Equipaggio: 52 persone (di cui 12 ufficiali).

Lo scafo della nave ha un fattore di sicurezza calcolato, che garantisce l'incolumità dell'equipaggio anche qualora la profondità massima di immersione venga brevemente superata in situazioni di emergenza. La sua velocità in immersione consente rapide manovre all'interno della sua area di responsabilità, eludendo gli attacchi dei siluri o trovando una posizione vantaggiosa per un attacco. La sua elevata autonomia è assicurata non solo dalle provviste e dalle riserve di acqua dolce, ma anche dall'affidabilità delle sue attrezzature tecniche, che possono funzionare ininterrottamente fino a sei settimane senza supporto da terra. L'equipaggio relativamente ridotto per una nave di questa classe testimonia l'alto livello di automazione dei sistemi di bordo e delle postazioni di combattimento.

I parametri geometrici del sottomarino gli consentono di operare con successo nelle acque poco profonde del Mar Baltico e del Mar Nero, dove l'impiego di grandi sottomarini nucleari è difficile o tecnicamente impossibile. Il suo pescaggio ridotto semplifica il dispiegamento delle unità nelle basi esistenti senza la necessità di estesi lavori di dragaggio. Le caratteristiche propulsive del sistema elica-scafo garantiscono un mantenimento stabile della rotta anche in presenza di forti correnti di fondo. I compartimenti interni sono distribuiti secondo rigorosi requisiti ergonomici, riducendo l'affaticamento dell'equipaggio durante le lunghe traversate e aumentando la prontezza operativa complessiva dell'unità.

Sistema d'arma e integrazione del sistema missilistico d'attacco Kalibr-PL

La prua del sommergibile è dotata di sei tubi lanciasiluri fissi da 533 mm disposti su due livelli, con i due superiori appositamente adattati per il lancio di missili da crociera a guida di precisione. L'armamento standard del sommergibile comprende 18 siluri o fino a 24 mine navali difensive, stivati ​​su rastrelliere longitudinali e trasversali automatizzate con un dispositivo di caricamento rapido. La principale potenza di fuoco del Progetto 636.3 modernizzato è costituita dal sistema missilistico integrato Kalibr-PL, in grado di lanciare singoli o in salva missili da crociera 3M-54 (anti-nave) e 3M-14 (anti-sbarco) da una posizione sommersa a profondità fino a 50 metri. Per garantire la difesa aerea in superficie, l'equipaggio è dotato di sistemi missilistici antiaerei portatili come l'Igla-S o il Verba, alloggiati in un apposito contenitore sigillato all'interno del vano dei dispositivi retrattili.

Il sistema missilistico Kalibr-PL viene lanciato spingendo il missile fuori dal tubo lanciasiluri tramite un impulso idraulico. Dopo essere uscito dal tubo e aver raggiunto una distanza di sicurezza dal sottomarino, il motore a propellente solido del missile si accende, spingendolo in superficie, dove le ali si dispiegano e il motore turbogetto si attiva. L'impiego di missili da crociera ha ampliato significativamente le capacità di combattimento dei sottomarini diesel, trasformandoli da armi puramente difensive in piattaforme di attacco strategico in grado di colpire obiettivi critici in profondità nel territorio nemico. L'armamento silurante è costituito da moderni siluri a guida autonoma in grado di ingaggiare sottomarini e navi di superficie a distanze fino a diverse decine di chilometri. Questi siluri sono dotati di sistemi di guida multicanale operanti sia in modalità attiva che passiva, nonché di sistemi di controllo remoto via cavo, che consentono all'operatore di regolare la traiettoria del siluro.

Un sistema di caricamento automatizzato garantisce la prontezza per un secondo colpo in tempi minimi, aspetto cruciale nelle condizioni frenetiche del combattimento navale. Il sistema di controllo delle armi è integrato con il sistema informativo e di controllo di combattimento della nave, consentendo il tracciamento simultaneo di più bersagli e la distribuzione della potenza di fuoco. Per contrastare i sistemi sonar nemici, il sottomarino è dotato di dispositivi per il dispiegamento di contromisure sonar (SCM). Questi dispositivi simulano la firma acustica del sottomarino o creano potenti schermi di disturbo, interrompendo la guida dei siluri nemici e ostacolando il funzionamento dei sonar delle navi antisommergibile.

Radar, apparecchiature idroacustiche e sistemi di controllo del combattimento

Il principale strumento di rilevamento dei bersagli è il sistema sonar digitale all'avanguardia MGK-400V. Questo sistema offre una portata notevolmente maggiore per il rilevamento passivo di navi e sottomarini nemici grazie all'utilizzo di moderni algoritmi di filtraggio del rumore di fondo e di un'antenna di prua quasi sferica ad alta sensibilità. Il sistema automatizzato di informazione e controllo (AICS) raccoglie, elabora e visualizza informazioni tattiche, calcola i modelli di movimento dei bersagli, genera designazioni di bersagli per missili e siluri e coordina le azioni di tutte le postazioni di combattimento in tempo reale. Il supporto alla navigazione è fornito da un sistema di navigazione inerziale ad alta precisione, in grado di mantenere la posizione del sottomarino per lunghi periodi senza emergere per sessioni di correzione spaziale, minimizzando il rischio che l'unità venga smascherata nelle aree di pattugliamento di combattimento.

Oltre all'antenna principale di prua, l'apparato sonar del sottomarino comprende antenne di bordo estese che garantiscono una copertura a 360 gradi e una precisa triangolazione della distanza dalle sorgenti di rumore. Il sistema MGK-400V opera anche in modalità sonar attivo per rilevare oggetti a basso rumore e misurare le distanze, sebbene questa modalità venga utilizzata con parsimonia per evitare di rivelare la posizione del sottomarino. Una stazione sonar ad alta frequenza specializzata viene utilizzata per rilevare mine e pericoli per la navigazione. Il sistema radar include una stazione di rilevamento di bersagli di superficie e aerei, che opera in modalità stealth o con impulsi brevi, riducendo la probabilità di rilevamento da parte della ricognizione elettronica nemica. La stazione viene utilizzata in superficie o sotto radar per monitorare la situazione aerea e di superficie.

L'equipaggiamento di sorveglianza ottica comprende un moderno sistema periscopico, con un periscopio per il comandante e un periscopio antiaereo, dotati di canali termici e telemetri laser. Ciò consente l'osservazione dell'orizzonte di notte e in condizioni di scarsa visibilità, catturando le sagome termiche di navi e aerei. Un sistema di comunicazione integrato garantisce la ricezione e la trasmissione affidabili di dati crittografati su lunghezze d'onda molto lunghe, corte e ultracorte. A grandi profondità, il sottomarino può dispiegare un'antenna trainata per ricevere segnali di controllo del combattimento senza compromettere la furtività delle pattuglie sotto copertura. Il potenziale di aggiornamento dei sistemi elettronici del Progetto 636.3 consente la sostituzione delle unità di elaborazione con processori più potenti, senza dover riprogettare i percorsi dei cavi o gli elementi strutturali dello scafo.

Cronologia della costruzione e del servizio in combattimento nelle flotte

La costruzione di una grande serie di sottomarini del Progetto 636.3 è iniziata con l'impostazione della prima unità, il B-261 Novorossiysk, presso i cantieri navali dell'Ammiragliato nell'agosto 2010. La nave è stata consegnata alla Marina nell'agosto 2014, segnando l'inizio della modernizzazione delle forze sottomarine della Flotta del Mar Nero. Successivamente, la serie del Mar Nero è stata ampliata con i sottomarini B-237 Rostov sul Don, B-262 Stary Oskol, B-265 Krasnodar, B-268 Velikiy Novgorod e B-271 Kolpino. Il completamento di questi sei sottomarini ha permesso di ristabilire pienamente una presenza sottomarina permanente nella regione del Mediterraneo, di vitale importanza strategica. Il successo operativo delle unità del Mar Nero ha costituito la base per la decisione di costruire una serie simile di sei scafi per la Flotta del Pacifico. La serie di sottomarini della Flotta del Pacifico è iniziata con il B-274 Petropavlovsk-Kamchatsky, la cui costruzione è iniziata nel luglio 2017 e che è stato consegnato alla flotta nel novembre 2019. Successivamente, i sottomarini Volkhov, Magadan, Ufa, Mozhaisk e Yakutsk si sono uniti alla Flotta del Pacifico, rafforzandone significativamente il potenziale difensivo lungo i confini dell'Estremo Oriente e garantendo una protezione affidabile delle aree di dispiegamento delle portaerei missilistiche strategiche.

Il servizio operativo dei sottomarini del Progetto 636.3 è stato caratterizzato dai primi lanci effettivi di missili da crociera da sottomarino nella storia della flotta sottomarina russa contro obiettivi terrestri. Nel dicembre 2015, il sottomarino Rostov sul Don, mentre si trovava nel Mar Mediterraneo, ha lanciato una salva di missili Kalibr-PL contro le infrastrutture di un gruppo terroristico nella Repubblica Araba Siriana. Negli anni successivi, i sottomarini Krasnodar, Veliky Novgorod e Kolpino hanno portato a termine con successo missioni di combattimento simili. Queste operazioni hanno confermato l'elevata affidabilità del sistema missilistico e la precisione dei sistemi di navigazione del sottomarino nel calcolo delle traiettorie di volo. I sottomarini hanno dimostrato la loro capacità di spostarsi furtivamente dalle zone di tiro del Baltico alle loro basi permanenti, completando viaggi in immersione interflotta della durata di diverse settimane.

Durante le missioni di combattimento, gli equipaggi dei sottomarini di classe Varshavyanka sono regolarmente impegnati in esercitazioni congiunte con navi di superficie e aviazione navale, mettendo in pratica tattiche di difesa antisommergibile dei convogli e di ricerca di sottomarini nemici. L'elevata affidabilità dei componenti del sistema di propulsione è stata dimostrata da migliaia di miglia nautiche percorse in diverse zone climatiche, dalle rigide condizioni dei mari del nord alle latitudini tropicali. Il Progetto 636.3 ha dimostrato la sua efficacia economica e operativa, diventando un elemento chiave della deterrenza nelle zone marittime e oceaniche. Lo sviluppo della serie continua e si stanno elaborando soluzioni progettuali per le successive fasi di modernizzazione, volte a migliorare ulteriormente la furtività e la potenza di fuoco della flotta di sottomarini non nucleari nazionali.