Рождение гиганта: репортаж с верфи

Этому суперавианосцу нового класса предначертано стать краеугольным камнем всей военно-морской мощи США на ближайшие полсотни лет, а пока что его первые узлы и детали лежат под открытым небом на территории верфи в Виргинии. Мелкий дождик моросит над огромным полем, где в кажущемся беспорядке раскиданы элементы надстройки, переборок, штабеля труб и 200-тонные сегменты будущего корабельного корпуса. Впечатление, будто некий ребенок-гигант разломал свой игрушечный кораблик и раскидал его кусочки по полу.

Впрочем, персонал компании Northrоp Grumman на верфи Newport News отлично ориентируется в этом кавардаке. Им известно, где что лежит и в каком порядке эти детали будут стыковаться. Строительство авианосца подобно складыванию трехмерного пазла, только эта игра должна растянуться на несколько лет. К проектированию отдельных узлов гиганта инженеры приступили еще в 2000 году, а вся работа подойдет к концу не раньше 2015 года.

Рекордсмен грузоподъемности 23-этажный портальный кран, самый большой во всем западном полушарии, переставляет один из элементов корабельной конструкции на предписанное место.

Когда реализуют проект такой степени сложности, у строителей практически не остается возможностей исправлять допущенные ошибки. Если какой-либо недосмотр не будет сразу же найден и устранен, всего один ничтожный дефект может повлечь осложнения, которые в дальнейшем обойдутся в десятки миллионов долларов, месяцы работы с металлом, а возможно, и не одну человеческую жизнь. «Такие корабли подобны выстроенным с нуля городам», — говорит Эрик Уэртхейм, редактор издания The Naval Institute Guide to Combat Fleets of the World (справочника по военным флотам мира, выпускаемого Военно-морским институтом).

В течение последних шести десятилетий американские авианосцы принимали участие практически во всех крупных конфликтах — начиная со Второй мировой войны и вплоть до нынешних военных действий в Ираке и Афганистане. Однако авианосный флот Америки стареет день ото дня. Проектирование нынешних кораблей класса «Нимиц» началось еще в 1964 году, и хотя они регулярно модернизировались, все равно их катапульты с паровым приводом и тесные внутренние помещения кажутся отголоском другой эпохи. Итак, впервые на памяти целых двух поколений военно-морской флот заказал новый авианосец, который назван в честь президента Джеральда Форда, в годы Второй мировой доблестно служившего на авианосце «Монтерей». По сложившейся традиции каждый следующий корабль этой серии будет относиться к классу «Форд».

Новая ядерная силовая установка. Два новых ядерных реактора A1B, разработанных компанией Bechtel. Они выдают втрое больше энергии, чем силовые установки существующих авианосцев. Для обслуживания требуется меньшая численность персонала. Системы дозаправки и фильтрации авиатоплива. Техники палубных служб следят за дозаправкой самолетов по компьютерным терминалам. Усовершенствованная система фильтрации позволяет очистить топливо от вредных загрязнений. Электромагнитная система разгона самолетов при взлете. Мощный линейный электромотор в течение трех секунд выдает мощность в 150 МВт. Он разгоняет подвижную тележку катапульты, которая выбрасывает самолеты в воздух. Усовершенствованная надстройка. Она расположена ближе к корме и правому борту. По размеру она меньше, чем у современных авианосцев, так что оставляет больше места на летной палубе. На ней установлен двухдиапазонный радар нового типа. Механизм торможения самолетов при посадке. Эта система должна заменить современный гидромеханический поршневой механизм. В ее основу лягут энергопоглощающие водяные турбины. Она будет обеспечивать посадку и пилотируемых самолетов, и беспилотных аппаратов, снабженных хвостовым крюком. Грузовые лифты, экономящие время Здесь все организовано по образцу сервисных мастерских («питстопы»), действующих на автогонках. С помощью лифтов и боевые самолеты, и необходимые для них вооружения подаются в одно место палубы. В результате экономится время, необходимое для предстартовой подготовки самолета.

Все мировые флоты насчитывают сейчас 21 авианосец, 11 из них — американские. Монополии у американцев нет, но никто пока не строил таких больших и таких совершенных кораблей.

Последний раз, еще в 1960-х годах, когда американские инженеры с нуля создавали новый авианосец, сначала изготавливались чертежи и строились полномасштабные деревянные модели для экспериментальной проверки технических решений. Потом очередь дошла до работников верфи, которым нужно было придумать, как лучше собрать весь корабль из множества отдельных деталей. Сейчас, в 2009 году, работают немного по‑другому. Теперь инженеры и монтажники могут бродить по макету корабля, не обуваясь в рабочие ботинки и обходясь без касок. Нужно лишь нацепить довольно массивные черные очки и, глядя на экран, смело шагнуть прямо внутрь трехмерного чертежа.

Боевая группа

Сэм Вриланд, руководящий на верфи всеми строительными работами, выдал и мне пару таких очков. Мы находимся в неприметном здании на территории верфи, в комнате с черными стенами. В центре комнаты стоит экран высотой 2,5 м. Здесь могут встречаться инженеры со всей страны и проверять свои чертежи и расчеты с помощью симуляторов, действующих в виртуальном мире. Для этого специалистам даже не требуется покидать собственные кабинеты. Передо мной трехмерная виртуальная модель машинного отделения со всеми его насосами, трубопроводами, шайбами и заклепками, сшивающими стальные листы переборок. Каждый из этих виртуальных предметов снабжен ярлыком с номером детали и названием поставщика. «Мы выбрали такой подход, поскольку теперь можно провести по всем закоулкам корабля кого угодно, включая и военных моряков, — говорит Вриланд. — Заказчику здесь все виднее, чем на деревянном макете».

---

Слева на экране появляется Вон Уискер из Пенсильванского университета. Точнее, появляется его образ (аватар) — одетый в черное и с небритой физиономией. Он машет нам рукой из университетского городка, расположенного в 600 км от нас. В цифровом машинном отделении этот виртуальный персонаж проверяет положение трубы, желая убедиться, что ее смонтировали в правильном месте. Потом он обходит вокруг насоса — надо проверить, смогут ли потом ремонтники, проводя регламентные работы, втиснуться между помпой и переборкой.

Еще один щелчок мышкой — и любой конструктор получает доступ к файлам САПР (системы автоматизированного проектирования), глядя на машинное отделение глазами члена будущего экипажа. Теперь сразу видно, не будут ли какие-нибудь трубы или откинутые люки загораживать циферблаты приборов и аварийные индикаторы, хорошо ли видны посты других членов экипажа и можно ли подать им сигнал рукой. «Все инженерные решения должны хорошо сопрягаться друг с другом», — говорит Лин «Янк» Резерфорд, бывший контр-адмирал, руководящий теперь платформенной интеграцией.

Я протягиваю вперед руку, нарисованную множеством мелких пикселей, хватаю одну из помп и переставляю ее в другой угол машинного отделения. Потом я спутываю электропровода и перекашиваю палубу. Если бы инженеры из компании Northrop захотели воплотить в жизнь мои дурачества, нужно было бы новые данные ввести в САПР, а потом перекачать результат за 4 км на другой конец верфи, где в мастерских кроят металл в полном соответствии со спецификациями, заданными в цифровых чертежах.

Есть и другие весьма изощренные программные средства, помогающие согласовывать конструкцию судовых механизмов с их будущим использованием. Так, к примеру, на летной палубе кораблестроители проверяют, как самолеты будут подаваться на палубу и готовиться к взлету. На этом авианосце будет реализована новая концепция работы сервисных команд в духе пит-стопов на автогонках. На авианосцах класса «Нимиц» самолеты перемещают по всей летной палубе для заправки топливом, загрузки вооружения и сервисных проверок. На новом корабле все обслуживание самолета будет проводиться в одном месте. ВМС надеется, что такой порядок позволит увеличить количество взлетов как минимум на четверть и выполнять до 270 полетов в день.

В проекте корабля все элементы проходят симуляторные испытания. Проверяется обзор палубы с капитанского мостика, работа группы борьбы за живучесть в машинном отделении. Как говорит руководитель инженерного отдела Дэвид Роки, на имитаторах отрабатывается даже работа камбуза: «Нам нужно знать, как быстро все команды могут пообедать и вернуться на свои посты». Это почти как игра Sim-City, но только на примере авианосца.

И наступает время, когда виртуальный мир встречается с миром реальных вещей. Вместе с Вриландом мы заходим в мастерские и видим, как привезенные сюда по железной дороге листы металла превращаются в детали корабельного корпуса. В цеху, который занимает больше 3000 м², отовсюду несутся грохот молотов, шипение пневматики, сыплются искры, под ногами хрустит окалина и металлическая стружка.