DDG-1000 Zumwalt

Il progetto delle Zumwalt nasce a seguito della specifica DD-21 “Land attack destroyer”, poi DD(X), che prevedeva una nave stealth multi-missione, armata con due cannoni verticali VGAS (Vertical Gun for Advanced Ships) con proiettili a razzo LRLAP, con ruolo primario il supporto di fuoco navale, coprendo il vuoto lasciato dalla dismissione delle corazzate classe Iowa. Il piano originale prevedeva 32 unità. Le spese di ricerca e sviluppo hanno portato allo sforamento continuo dei costi, con le unità ridotte a 24 e poi a 7. Nel 2007 un rapporto segnalava le gravi carenze date dal numero limitato di unità, dai costi crescenti, dalle discutibili capacità nel settore antiaereo, antisom e di supporto di fuoco navale, mettendo in dubbio il concetto stesso di nave stealth. Nel 2009 il Dipartimento della Difesa e la Marina hanno proposto la chiusura del programma a sole 3 unità, a vantaggio dei cacciatorpediniere classe A.Burke, innescando un ulteriore, incessante, aumento dei costi, simile a quello del bombardiere B-2. Il costo del programma è lievitato dai 7,5 miliardi di $ iniziali, comprese le spese di sviluppo, ai 22,5 miliardi del 2016 e ai 24,5 del 2018. Compresi i successivi aggiornamenti, il programma Zumwalt è costato finora oltre 26 miliardi di $, nonostante il NAVSEA indichi un costo ufficiale, detratto lo sviluppo, di 3,87 miliardi di $ per unità. Elevato, ma alla pari con le A.Burke Flight III, che hanno beneficiato dello sviluppo svolto.

La costruzione ha visto l’impegno di molte ditte, con la Raytheon Mission Systems Integrator, la Northrop Grumman Ship Systems e la General Dynamics Bath Iron Works, principali contraenti per lo scafo e le componenti elettromeccaniche. E tutta una serie di altre aziende per le 12 tecnologie innovative presenti, come BAe Systems Inc., Lockheed Martin, Northrop Grumman Sperry Marine, L-3 Communications. La DDG-1000 Zumwalt è stata varata il 28/10/2013 e consegnata il 15/10/2016. Ma l’IOC è progressivamente slittata al 2021. La seconda unità, DDG-1001 M. Monsoor, è stata varata il 21/6/2016 e consegnata ad aprile 2018. L’ultima, la DDG-1002 L.B.Johnson, è stata varata il 9/12/2018.

La Zumwalt pesa 15730 tonnellate a pieno carico ma, a seconda della configurazione, può arrivare a 15907 tonnellate ed è predisposta per un eventuale aumento del dislocamento del 10%. E’ lunga 185,9 metri, larga 24,7 metri e alta 28 metri dalla linea di galleggiamento. Per le caratteristiche, nonostante sia classificata cacciatorpediniere (DDG), è senz’altro un incrociatore. Grazie ai sistemi automatizzati, ha un equipaggio di 147 persone, più 28 del personale di volo. Ai test ha raggiunto 33 nodi. La velocità massima è di 32 nodi per breve durata, 30 nodi continua, 20 nodi in crociera sostenuta, con autonomia di 8300 km, e 14 nodi in crociera economica, per 11100 km.

Adotta un sistema propulsivo IEP (Integrate Electric Propulsion) su 2 turbine a gas Rolls-Royce MT30 (35,4 MW-47500 hp ognuna) combinabili con 2 generatori a turbina ausiliari Rolls-Royce RR4500 (3,8 MW-5100 hp ognuno) che forniscono energia a due motori a induzione AIM (Advanced Induction Motors) Curtiss Wright per la propulsione e i sistemi di bordo. La potenza totale è di 78 MW (105000 shp), solo 20 dei quali necessari per la navigazione. In origine era previsto un sistema PMM (Permanent-Magnet synchronous Motors) ma i ritardi hanno portato, nel 2005, alla scelta dell’AIM, più pesante, voluminoso e con minore voltaggio, con costi maggiori e ritardi. Vi sono anche 2 generatori diesel di emergenza Caterpillar da 500 kW. La potenza disponibile è 10 volte superiore a quella della classe A.Burke.

Manovrabilità

Nonostante le critiche sulla stabilità, la nave ha dimostrato ai test una inclinazione massima di 8° in virata a piena velocità. E nel 2019 ha affrontato senza problemi mare forza 6.

Resistenza ai danni

I pozzi di lancio Mk-57 PVLS sono sul perimetro esterno, corazzati internamente e blindati leggermente all’esterno, per dirigere le esplosioni lontano dalla nave, riducendo la perdita dei missili al singolo modulo colpito, evitando la perdita per esplosione dei depositi armi. La sovrastruttura ha protezioni in Kevlar.

Un sistema AFSS (Automatic Fire Suppression System) con telecamere e sensori di fumo, calore e fiamme, controllato da computer, diffonde schiuma o acqua nebulizzata, sigilla automaticamente le porte stagne e isola le condutture rotte. Un sistema estinguente ad halon/azoto sarebbe stato più adatto, vista la presenza dell’elettronica, ma meno efficiente in caso di danni allo scafo.

Sensori

Le Zumwalt adottano il Raytheon TSCE (Total Ship Computing Environment) ad architettura aperta. Computer IBM, hardware e server sono alloggiati in 16 moduli indipendenti EME (Electronic Modular Enclosures) in 4 zone protette da urti, vibrazioni ed EMP. Tutti i sistemi sono collegati in rete in sensor fusion e, assieme ai sistemi per collegamento dati, rendono agevole la pianificazione delle operazioni. Gli operatori hanno schermi panoramici con telecamere esterne e postazioni con tre touch screen (Common Display System), che supportano i tre grandi schermi in plancia. Armi e sensori sono controllati in remoto dal centro di controllo.

In origine le Zumwalt avrebbero dovuto montare il sistema DBR (Dual Band Radar) formato dai radar AN/SPY-3 in banda I/J e AN/SPY-4 in banda E/F per ricerca volumetrica. Per ridurre i costi, il secondo non è stato installato. Il radar Raytheon AN/SPY-3 MFR (Multi-Function Radar) è AESA, con due antenne ai due lati anteriori e una posteriore, ognuna con una copertura di 120°. Opera in banda I/J a 8-12 GHz e ha una portata di 320-370 km. Una modifica al software ha aggiunto il controllo volumetrico, selezionabile dagli operatori. L’alta frequenza permette eccellente definizione dei bersagli anche a bassa quota in ambiente degradato, tipico quello litoraneo. Il radar ha ottime capacità antidisturbo, garantite dai fasci multipli, dai filtri digitali, dalla processazione Doppler, dal sector blanking. Le modalità comprendono LPI (Low Probability of Intercept), NCTR (Non-Cooperative Target Recognition), Raid Count, Kill Assessment, rilevamento passivo in EmCon (Emission Control). In TWS può tracciare 500-600 bersagli.

Le Zumwalt non richiedono illuminatori AN/SPG-62 per la guida terminale dei missili. Il radar SPY-3 impiega la modalità ICWI (Interrupted Continuous Wave Illumination) con fasci sottili (pencil beam) focalizzati sul bersaglio. Il tipo di guida ha richiesto modifiche software e di collegamento coi missili SM-2 IIIAZ ed ESSM, i cui ricevitori-trasmettitori e processori digitali sono stati modificati appositamente.

Il programma ZEUS (Zumwalt Enterprise Upgrade Solution) dovrebbe rinnovare l’elettronica, approfittando degli spazi e dei pesi previsti originariamente. E’ probabile l’adozione del radar Raytheon AN/SPY-6(V)3 EASR (Enterprise Air Surveillance Radar) in banda E/F, della funzione CEC (Cooperative Engagement Capability), del SEWIP block 3 e del sistema antisom AN/SQQ-89. Il nuovo radar, con antenne di 6,7 metri, consentirebbe capacità BMD contro missili balistici. Gli Zumwalt, infatti, non dispongono del sistema Aegis.

Gli Zumwalt sono equipaggiati con 5 sensori EO/IR Lockheed Martin per scoperta e tiro di artiglieria.

Un sistema sonar Raytheon AN/SQQ-90 IUSW (Integrated Under Sea Warfare) controllato da computer, rileva mine, siluri e sottomarini, tramite un sonar a media frequenza AN/SQS-60, uno ad alta frequenza AN/SQS-61 e un sonar rimorchiato a schiera multifunzione AN/SQR-20, tutti sistemi ottimizzati per acque litoranee.

ESM ed ECM

Le Zumwalt sono dotate di completi sistemi di ricezione e localizzazione ESM, per rilevare radio e radar.

Il sistema di guerra elettronica è il Lockheed Martin SEWIP block 2 ma anche il radar AESA può fornire capacità attive di disturbo. Non sono visibili, ma apparentemente imbarcati, 4 lanciatori di esche Mk-36 SRBOC e Mk-51/53 Nulka.

Un sistema filabile SLQ-25 Nixie, per inganno siluri, completa la dotazione.

Armamento

La nave dispone del sistema Mk-57 PVLS (Peripheral Vertical Launching System) con 12 moduli quadrupli anteriori e 8 posteriori, alloggiati sui lati, con un totale di 80 pozzi di lancio, più grandi degli Mk-41. Si possono inserire missili Standard SM2 Block IIIAZ, RGM-109E Tomahawk TLAM block IV o RUM-139 VL-ASROC (Vertical Launch Anti-Submarine Rockets). Per autodifesa, ogni modulo può imbarcare 4 RIM-162 ESSM (Evolved Sea Sparrow Missile), con un massimo teorico, quindi, di 320 missili. E’ prevista l’acquisizione degli Standard SM6 e i pozzi sono compatibili coi Maritime Tomahawk e gli LRASM.

Le Zumwalt erano nate per fornire supporto di fuoco di superficie (NSFS=Naval Surface Fire Support). Per questo sono dotate di due torri Mk-51 AGS (Advanced Gun System) con cannoni da 155/62mm raffreddati ad acqua con elevazione di -5°/+70°. La velocità iniziale è di 825 m/s e la cadenza è di 8 colpi in meno di 45 secondi (oltre 10 c/m). Ogni cannone ha un deposito di ricarica automatico corazzato, con una capacità teorica di 38 contenitori da 8 colpi (608 colpi per due torri), con proiettile e carica di lancio separata. Un deposito ausiliario è predisposto per ulteriori 320 colpi ma richiede il trasferimento manuale ai magazzini automatici. Secondo i calcoli, in modalità MRSI (Multiple Rounds Simultaneous Impact) è possibile far arrivare sul bersaglio 6 proiettili in 6 secondi e con due cannoni si possono avere in volo contemporaneamente 140-160 colpi con impatti simultanei su bersagli multipli.

La munizione primaria era il Lockheed Martin LRLAP (Long Range Land Attack Projectile), un proiettile assistito da razzo di 104 kg, lungo 2,24 metri, con una gittata prevista di 154 km e dimostrata di 109 km. La guida GPS/INS assicurava un CEP di 20-30 metri. La testata, con spoletta CCF (Course Corrected Fuze), conteneva 11,3 kg di PBXN-9. Avrebbe dovuto essere affiancato dall’LRBP (Long Range Ballistic Projectile) di 91 kg con gittata di 44,5 km, il cui sviluppo, però, è stato interrotto. La tipica dotazione avrebbe visto 600 colpi convenzionali e 70-100 LRLAP.

Nel 2015 il Congresso ha approvato l’acquisto di 150 LRLAP per 113 milioni di $. Ma a novembre 2016 la Marina ha annullato la richiesta di 2000 LRLAP perché il costo per proiettile, causa la riduzione a tre delle Zumwalt, era ormai salito a oltre 800000$. Sono stati acquisiti solo 90 proiettili, costati 477000$ l’uno, molti impiegati nei test. I cannoni non sono quindi operativi e non esistono neppure proiettili convenzionali adattabili, perché la rigatura poligonale del cannone ne richiede di appositi.

Nel 2015 era pronto il prototipo di un cannone elettromagnetico con gittata di oltre 185 km, previsto per il DDG-1002, ma nel 2021 anche il suo sviluppo si è interrotto. Nel 2017 Leonardo aveva annunciato i test delle munizioni guidate Vulcano per l’eventuale uso sugli AGS, con gittata di oltre 100 km. Ma si era valutato anche l’Excalibur e i proietti della Orbital ATK. La ricerca di un’alternativa è cessata nel 2021.

Nello stesso anno, la Marina ha richiesto la riconfigurazione delle unità nell’ambito del programma CPS (Conventional Prompt Strike) con armi ipersoniche LRHW (Long-Range Hypersonic Weapons). Almeno un AGS per nave sarà rimpiazzato da 4 tubi di lancio APM di 2,2 metri di diametro, ognuno con 3 missili Dark Eagle, bistadi con veicoli di rientro C-HGB (Common-Hypersonic Glide Body), con portata di oltre 2800 km. La conversione inizierà nel 2024, coi test l’anno dopo.

Per l’autodifesa contro piccole imbarcazioni veloci e velivoli lenti a bassa quota, sono presenti 2 cannoni Mk-46 Mod.2 GWS (Gun Weapon System) da 30mm, con sensori FLIR, LLTV e laser. Con 400 colpi ognuno e una cadenza di 200 c/m, hanno una portata massima di 4 km e utile di 1,6 km. Sono stati selezionati nel 2012 come alternativa economica e leggera ai cannoni Mk-110 da 57mm, selezionati nel 2005, rivelatisi meno rispondenti come letalità alle specifiche, pur con capacità non indifferenti (220 c/m, raggio utile 3,2-4,8 km).

2 mitragliatrici pesanti M-2HB da 12,7mm e 2 leggere M-240 da 7,62mm, completano la dotazione.

In futuro è previsto l’imbarco di cannoni laser. Vi sono spazi previsti per tubi lanciasiluri ASW ma la nave, per l’attacco ai sottomarini, si affida agli elicotteri e agli ASROC.

Il ponte di volo e l’hangar sono predisposti per 1 MH-60R Seahawk e 3 MQ-8C Fire Scout (VTUAV) o 2 SH-60. In origine sembra si sia considerato l’imbarco dei V-22 Osprey. Da una rampa coperta posteriore, possono operare 2 natanti RHIB di 7 e 11 metri per operazioni speciali.

Traccia radar, infrarossa, sonora, magnetica

Principale caratteristica delle Zumwalt è la bassa osservabilità. La sezione radar si dice sia pari a quella di un peschereccio di 15 metri. Viene altrimenti definita come 1/50 di quella di un cacciatorpediniere classe A.Burke (nella banda I/J) e 1/2500 (-34dBsm) di quella di un incrociatore classe Ticonderoga. L’RCS di un incrociatore classe Spruance, da cui è derivato il Ticonderoga, era di 30000 m2 in banda I/J. Il Ticonderoga ha adottato le prime misure di riduzione della traccia radar, stimabile in 25000 m2. L’RCS della Zumwalt, quindi, può essere ragionevolmente valutata in 10 m2, compatibile con le dichiarazioni. L’analisi della configurazione dimostra una riduzione della sezione radar principalmente sulle frequenze medie e alte, per evitare la localizzazione dei radar aerei, con buoni effetti già a 2 Ghz. Ma è senz’altro rilevabile dai radar a bassa frequenza.

La forma caratteristica dello scafo, ricoperto con RAM, è volta alla dispersione delle onde radar. La sovrastruttura angolare IDHA (Integrated composite DeckHouse & Apertures), inclinata di 12°, è realizzata in composito. Contiene 100 m3 di polimero di schiuma sintetica, radar assorbente, anima in balsa, ed è ricoperta da strati di fibra di carbonio impregnati di resina vinilestere e Kevlar di 3 mm. L’hangar ha la superficie coperta da piastre RAM.

Le aperture dell’IDHA sono coperte con materiale a filtraggio selettivo dei segnali emessi. Nel 2013 la General Dynamics Bath Iron Works ha ottenuto un contratto per una sovrastruttura economica in acciaio per il DDG-1002. L’RCS rimane più bassa della soglia richiesta. E’ stato necessario montare dei riflettori radar, per i movimenti nei porti.

Il raffreddamento passivo ad aria, per induzione, della sovrastruttura e i soppressori sugli scarichi, rendono la segnatura infrarossa estremamente contenuta.

Grazie alla propulsione elettrica l’impronta sonora è pari a quella dei sottomarini Los Angeles.

Una rete elettrica smagnetizzante, integrale allo scafo, è alimentata dal sistema elettrico di bordo.

In combattimento

La classe Zumwalt è stata pesantemente criticata per il costo, superiore a quello di un sottomarino Virginia. Ma che si sta rivelando poco inferiore a quello dei nuovi A.Burke Flight III. Si sostiene che il supporto di fuoco di superficie, preso la costa, renda inutili le capacità stealth, specialmente al momento dell’apertura del fuoco. E che la traccia di un peschereccio sia comunque rilevabile. Ma le Zumwalt avrebbero potuto attaccare restando a 50-75 km dalla costa, oltre l’orizzonte. Una RCS così bassa, oltre a perdersi in presenza di altre unità, rende arduo l’aggancio da parte dei piccoli radar sui missili antinave, lo stesso si può dire per i sensori IIR data la limitata segnatura infrarossa, e rende molto più efficaci il jamming e le esche. Il radar attivo dei missili Yakhont può rilevare un incrociatore a 75 km. Ma non vedrebbe una Zumwalt oltre 10 km. Una critica più seria riguarda il sistema SPY-3 che, dovendo operare in ricerca volumetrica e di superficie, oltre che nell’illuminazione terminale, potrebbe essere sopraffatto da un massiccio attacco. L’imbarco dei radar SPY-6 e dei nuovi missili ipersonici, unito alle caratteristiche stealth, dovrebbe fornire notevoli capacità di difesa di area e attacco di sorpresa, rendendo nuovamente le Zumwalt le unità più avanzate della Marina degli Stati Uniti.

Fonti

Panorama Difesa (2/2017)

I DDG-1000 della classe Zumwalt (G. Martinelli)

The surface warfare test ship (Technical report)

http://www.navweaps.com/Weapons/WNUS_61-62_ags.php

https://it.topwar.ru/188448-korotkie-marshruty-vdol-poberezhja-stels-jesmincy-klassa-zumwalt-vms-ssha-poka-ne-riskujut-otpravljat-v-dalnie-pohody.html