Marinha do Futuro: A Revolução e Evolução dos Combatentes de Superfície

Edward Lundquist • 26 outubro 2018

O destróier de mísseis guiados USS Zumwalt (DDG 1000), à esquerda, o navio de superfície tecnologicamente mais avançado da Marinha, está em formação com o navio de combate litorâneo USS Independence (LCS 2). Esses navios serão como navios de guerra navais no futuro? (Foto da Marinha dos EUA por um suboficial da 1ª classe Ace Rheaume)

Os proprietários de túmulos e tripulantes da fragata de mísseis guiados USS Kauffman (FFG 59) tripulam os trilhos como parte da cerimônia de desmantelamento do navio. Kauffman é a fragata operacional final da classe Oliver Hazard-Perry para o descomissionamento. Encomendada em 1982, ela tinha uma expectativa de vida útil de 20 anos, mas serviu por mais de 30 anos. (Foto da Marinha dos EUA pela Especialista em Comunicação de Massa 2ª Turma Shane A. Jackson)

O navio de combate litorâneo USS Freedom (LCS 1) em manutenção enquanto em doca seca na BAE Systems San Diego Ship Repair. (Foto da Marinha dos EUA por Josiah Poppler)

O radar de defesa antiaérea e de ar (AMDR) é um facilitador essencial para a melhoria de capacidade e desempenho do novo navio DDG 51 Flight III. Imagem: Raytheon

Conceito do artista de um voo DDG-51 III com o radar da defesa do ar e do míssil (AMDR). Imagem: Raytheon

Após a retirada no final da Guerra Fria, a Marinha encontra-se tentando construir novamente. A expansão do poder naval russo e chinês mudou o cálculo.

Embora sempre haja um debate sobre o número final de navios a serem construídos, todos podemos concordar em uma coisa: a Marinha deve ficar maior e o sinal de demanda deve começar a ser construído agora ”, disse o chefe de operações navais, o almirante John Richardson, em depoimento ao Congresso sobre o pedido de orçamento de 2019 do serviço marítimo. “A Marinha (precisa) de uma frota melhor, mais capacidade alcançada através de modernização, redes, conceitos operacionais ágeis e uma força talentosa de marinheiros e civis com oficiais de competência e caráter para liderá-los. E, finalmente, a nação precisa de uma frota pronta: mais no mar, mais voar, mais manutenção e mais armas de maior letalidade que vão mais rápido, mais longe e mais resistentes. ”De fato, uma grande tarefa, com a questão principal: onde virá o dinheiro?

Projetando, Construindo, Mantendo a Frota Futura
Para a Marinha dos EUA, projetar e construir a frota de amanhã sempre foi fortemente influenciado pelo passado e pelo presente. Isso vale para a tecnologia nos navios para a capacidade industrial de produzi-los. Leva anos para construir um navio desde o projeto até a construção antes de entrar na frota, especialmente o primeiro navio de uma classe. Tornar o projeto e a construção particularmente desafiadores é o fato de que muitas tecnologias mudam do desenho inicial para o comissionamento, particularmente hoje com a aceleração da mudança de tecnologia. É por isso que a construção da Marinha de amanhã exigirá uma abordagem diferente. Um ponto crítico a ter sempre em mente: a capacidade industrial de projetar, construir, equipar e manter uma força naval não é uma torneira que pode ser simplesmente ligada e desligada.

Assuntos de comunalidade
A Marinha agora está planejando um grande combatente de superfície e um pequeno combatente de superfície, conhecido como a fragata.
“Quando pensamos na distribuição de nossa força, precisamos de capacidade, então precisamos que algumas coisas sejam grandes e algumas coisas sejam pequenas, e descobrir como podemos equilibrar capacidade e custo e distribuir esses sensores e atiradores de forma mais econômica nossa força ”, disse o Contra-Almirante Ron Boxall, diretor de guerra de superfície da equipe da OPNAV.

O grande combatente de superfície tomará o sistema de combate DDG 51 Flight III e o colocará em um casco maior, com espaço, peso e potência para o crescimento da missão. A fragata também está avançando, com cinco equipes do setor contratadas para trabalhos conceituais. “Eles estão trabalhando com nossos escritórios de programa para amadurecer a especificação do sistema e os projetos individuais, dentro dos parâmetros de custo que estamos procurando para fazer com que aquele pequeno combatente de superfície seja uma plataforma de superfície comum em rede para fazer tanto detecção quanto captura; comum ao grande combatente de superfície e nossa plataforma ou plataformas não tripuladas ”, disse Boxall. “Estamos usando muitos sistemas de equipamentos fornecidos pelo governo (GFE) que já conhecemos, por isso não estamos trazendo muita incerteza.” Enquanto a fragata vai alavancar um projeto existente, o grande combatente exigiria um novo projeto com o tamanho apropriado e poder.

Boxall disse que os sistemas não tripulados são outra maneira de distribuir a força e construir capacidade. "Precisamos que as coisas sejam tão pequenas quanto possam ser, mas grandes o suficiente para fazer o que precisam fazer."
“No nível de pequeno combatente de superfície, essa força precisa ter capacidade a um custo, mas precisa ser capaz de detectar e disparar e comandar e controlar, e isso simplesmente não terá um sensor tão grande, que não tem tanta capacidade de atirar, mas ainda terá o mesmo sistema de combate comum ”, disse Boxall. “Então é por isso que a comunalidade é importante. Terá o mesmo radar que o grande combatente de superfície. E a mesma coisa se você olhar para a plataforma não-tripulada, pode ser um sensor, ou um shooter, ou algo intermediário - um nó de comando e controle, mas nem todas essas coisas. ”

Há muito tempo existe o desejo de criar um “casco comum” que possa ser configurado conforme necessário. Os benefícios são óbvios, com redução de custos de projeto e fabricação e comunalidade para peças de reposição e treinamento. Mas a promessa foi elusiva. Há tantas compensações, que o resultado é um compromisso que nunca é ideal para qualquer missão.
Há exemplos de comunalidade do sistema que economizaram dinheiro e permitiram um uso mais eficiente da mão de obra, treinamento e suporte.

• CGs e DDGs possuem sensores, armas, lançadores e mísseis semelhantes.

• A substituição da classe de LSDs da Whidbey Island será baseada em uma versão de menor capacidade da classe de LPD da San Antonio. Haverá vantagens em comum e economia de custos em design e construção, evitando um design totalmente novo.

• A Itália e a França construíram suas fragatas FREMM com um casco comum, mas com variantes de propósito geral e ASW. Da mesma forma, as fragatas e naves de apoio flexíveis da Dinamarca são basicamente duas variantes do mesmo casco comum, com um navio projetado para missões de múltiplos propósitos e outro para ASW e AAW, usando o mesmo sistema de gerenciamento de combate Terma C-Flex.

Há uma semelhança entre o sistema de combate da Lockheed Martin Aegis em cruzadores e contratorpedeiros de mísseis guiados da Marinha dos EUA e navios de guerra anti-aéreos de outras marinhas aliadas, e o sistema COMBATTS 21 na variante Freedom da LCS, que é baseado na Aegis. Da mesma forma, a variante Independence do LCS usa Tacticos, uma variante do sistema Thales Tacticos encontrada em muitos navios de guerra. O ambiente de computação do navio na Independência é semelhante ao encontrado na classe de transporte rápido expedicionária da classe Spearhead, ambos fornecidos pela General Dynamics Mission Systems.

A modularidade é outra maneira de alcançar a comunalidade. Pacotes de força adaptativa, incluindo sistemas e operadores como os sistemas de contramedidas da mina General Dynamics Knifefish ou Kongsberg MK 18, podem operar a partir do LCS ou de outra plataforma, como o EPF.

Evolução de Capacidade
Durante várias gerações de combatentes da Marinha dos EUA, as classes subseqüentes de navios foram adaptadas de classes anteriores e levaram algo novo adiante. Mas os navios não eram totalmente transformadores.

A classe Dealy (DE 1006) foi a primeira pós-guerra construída para o ASW. Eles não eram altamente capazes, mas eram seguidos pelos Bronsteins. A classe de escoltas Bronstein (DE 1037) tinha novas armas de sonar e ASW, que eram então instaladas na classe de escoltas Garcia (DE 1040) e ainda maior Knox (DE 1052). Tudo no 1037 estava no 1040, exceto o 1040 era mais seaworthy. As fragatas da classe Garcia provaram armas e sistemas ASW, mas uma nova usina elétrica, que foi transportada para a classe Brooke (FFG 1) de escolta de mísseis guiados, mas não para navios subseqüentes. Como os Bronsteins, não havia muita margem para crescimento. As aulas de Knox e ligeiramente modificadas de Joseph Hewes (DE 1078) tiveram muito mais espaço. Os contratorpedeiros de classe Spruance (DD 963) tinham um sistema de armas atualizado do antigo Forest Shermans, mas com um casco maior e sistema de propulsão de turbina a gás inteiramente novo. Os radares e sonares de busca não eram novos, mas o sistema de controle de incêndio Mk 86 era novo e os radares SPG-50 e SPQ-9 eram um novo salto. E a classe Spruance tinha muito espaço e tolerância para mais peso, juntamente com grande excesso de potência, tornando lógico usar a plataforma Spruance para o cruzador de mísseis guiados classe Ticonderoga (CG 47) e seu revolucionário sistema de combate Aegis.

A fragata de mísseis guiados Oliver Hazard Perry (FFG 7) era um navio “descartável” de 20 anos com uma pequena tripulação, sem margem para mais capacidade ou mais pessoas. Ele foi projetado para serviço de escolta de escolta em mar aberto, mas nenhum FFG executou essa missão. Como outras fragatas, com velocidades máximas de menos de 30 nós, os FFG 7 foram limitados em velocidade nas operações do grupo de batalha. No entanto, o fato de ter dois helicópteros e receber um sistema de sonar rebocado tornou-o um recurso valioso. E eles se tornaram um valioso jogador utilitário nas operações do grupo de batalha. Com um calado mais raso do que os DDG 51, eles poderiam entrar em mais portos do que outros combatentes, e eram mais adequados para tarefas destacadas, como operações de interdição marítima, do que navios maiores e mais capazes. Eles duraram 35 anos em vez de 20.

Os cruzadores de mísseis guiados da classe Ticonderoga (CG 47) foram construídos no casco Spruance (o casco e a engenharia eram quase idênticos). Os primeiros cinco CG-47 foram descomissionados bem antes de atingirem a vida útil esperada, porque não podiam ser atualizados com o sistema de lançamento vertical (VLS).

A classe de destróieres de mísseis guiados Arleigh Burke (DDG 51) essencialmente pega o sistema de combate CG 47 e o coloca em um novo casco. Um esforço para reduzir os custos de construção exigiu a redução da quantidade de aço necessária para construí-lo. Isso a tornava compacta, o que reduzia o espaço para crescer e muitas vezes dificultava a manutenção em espaços confinados. Uma versão posterior do Flight II foi um pouco maior, e o hangar de helicóptero permitiu que um descolamento aéreo fosse embarcado. Agora a versão do Flight III está em andamento, com um novo conjunto de sensores.
Há muitos outros exemplos de desenvolvimento evolutivo, como a conversão de cruzadores da Segunda Guerra Mundial em navios de mísseis, o desenvolvimento da família de mísseis Stand de armas de navios de superfície e a introdução de energia nuclear para combatentes de superfície. E este artigo não se concentra nas tecnologias emergentes, como armas de energia direcionada e sistema não tripulado, que certamente alterarão a trajetória de desenvolvimento de navios de superfície.

Na maioria desses casos, houve inovação combinada com algo testado e verdadeiro - revolução e evolução. Esse não foi o caso dos DDGs da classe Zumwalt (DDG 1000), em que tudo era novo e diferente.

Novo é velho
Mesmo o mais moderno navio de guerra é, de certa forma, obsoleto quando é comissionado. À medida que os novos destróieres de mísseis guiados DDG 1000 entram em serviço, podemos apreciar toda a “nova” tecnologia que entrou nesses navios. Mas o conceito para esses navios não é novo.
Para entender a gênese, precisamos voltar a 1987, quando o vice-almirante Joe Metcalf, vice-chefe de Operações Navais de Guerra de Superfície (OP-03) da equipe da Marinha levantou dois grupos de estudo - o Estudo de Características Operacionais do Navio ( SOCS) e o Estudo do Requisito da Força Combatente da Superfície (SCFRS) - para examinar as características operacionais requeridas do combatente de superfície e quantas seriam necessárias, respectivamente.

O relatório do SCFRS (pronunciado “skiffers”) avaliou e validou os números, tipos e capacidades dos combatentes de superfície necessários durante o próximo quarto de século, enquanto o SOCS estudou as características operacionais necessárias que esses navios precisariam para atender a ameaça prevista.

O estudo SOCS examinou de novo os fatores legais, institucionais, operacionais e culturais que resultaram em projetos de combatentes de superfície e as práticas operacionais e de manutenção que exigiam os requisitos de mão-de-obra.
Uma das idéias para sair desses estudos foi o "navio arsenal", que mais tarde se transformou no SC 21 (combatente de superfície do século 21), e depois no destróier de ataque terrestre DD 21. Em 2001, o DD 21 foi cancelado, mas foi ressuscitado como DD (X). Como a Marinha iria parar de construir a classe Arlesigh Burke de DDGs, a Marinha poderia se concentrar em DD (X), e um cruzador de continuação, CG (X). O contrato para o primeiro DDG 1000, agora chamado de classe Zumwalt, foi assinado no Dia dos Namorados de 2008. Era o primeiro de 32 navios. Eles seriam otimizados para a guerra de ataque para apoiar grupos de ataque expedicionários. Esse número foi reduzido para 24, depois para 12, depois para sete e, depois, para apenas três. Como na maioria das novas classes de navios, o primeiro navio demorou muito para ser construído, com a General Dynamics Bath Iron Works investindo pesadamente na criação de uma instalação que pudesse construir esses navios.

O USS Zumwalt hoje incorpora as ideias propostas pela primeira vez na SOCS há quase três décadas. O navio integrou a propulsão elétrica (gerando 78 MW de potência); espaços superficiais lisos com antenas embutidas; um alto grau de automação e resiliência elétrica, comunicações e distribuição principal de incêndio. Assim como a SOCS recomendou, enquanto a Zumwalt tem uma ponte para conning, ela é completamente fechada, e as câmeras e os microfones proporcionam uma percepção sensorial para a equipe de observação. As 80 células verticais de lançamento estão localizadas ao redor da periferia do navio para sobrevivência. Os dois canhões de 6 polegadas se retraem em uma carcaça stealth. É quieto e furtivo. Tem a seção transversal do radar de um barco de pesca. A automação reduziu o tamanho da tripulação de 300 para um DDG 51 de 9.800 toneladas para 147 para um DDG 1000 de 15.800 toneladas.
O investimento em toda essa nova tecnologia valeu a pena?

Se olharmos para as três naves da classe Zumwalt como plataformas de pesquisa e desenvolvimento, então algumas tecnologias muito úteis se concretizaram e finalmente chegarão aos futuros navios da Marinha. Mas é difícil olhar para a visão que começou em 1987, e perseguida por tantos anos, e sentir satisfação de que a visão se tornou uma realidade.
Mais ou menos na mesma época em que o DD (X) estava evoluindo para o programa DDG 1000, o conceito de LCS estava sendo introduzido. O navio de combate litorâneo deveria ser uma plataforma simples, com muito volume, para capacidade de combate intercambiável, capaz de lidar com as ameaças assimétricas mais significativas dos Comandantes Combatentes no litoral. Foi para um “caminhão” que você carregou conforme necessário. Mais uma vez, demorou algum tempo para colocar os primeiros navios na frota, mas essas dores iniciais estão para trás, e ambas as variantes (o monocasco sendo construído pela Lockheed Martin e o trimarã que está sendo construído pela Austal USA) estão em produção em série. 32 serão construídos, e já há um número significativo deles na frota.

As lições aprendidas no desenvolvimento do DDG 100 e do LCS influenciarão as futuras gerações de navios de guerra. Mas podemos evoluir e nos adaptar rápido o suficiente para colocar o navio certo no lugar certo amanhã?

Capacidade industrial
Com o tamanho da frota atual bem abaixo de 300 navios, e uma meta de 355, há a questão da capacidade industrial de ser capaz de construir tantos novos navios. Existe uma escassez de capacidade industrial interna para projetar e construir navios, e colocá-los em campo de maneira oportuna. Há apenas dois quintais construindo DDGs hoje, dois submarinos de construção, dois LCS de construção e um porta-aviões de construção e um prédio de anfíbios. Presumivelmente, eles poderiam fazer ajustes e contratar a força de trabalho para aumentar drasticamente a produção.
Mas e quanto a manutenção, modernização e reparo?
Mais navios significa mais manutenção. Qualquer esforço para aumentar a frota também incluirá a manutenção de navios úteis por mais tempo. Um navio com uma vida útil esperada de 30 anos geralmente tem uma modernização planejada para a meia-vida para atualizá-lo. Uma disponibilidade adicional de modernização poderia mantê-la por mais uma década ou mais. A Marinha agora planeja estender a vida útil de toda a classe de DDGs para 45 anos, o que significa mais capacidade de estaleiro é necessária para realizar essas revisões.

O Plano de Resposta de Frota Otimizado (OFRP) foi projetado para alinhar implantações de grupos de ataque com treinamentos de disponibilidade de manutenção e fornecer previsibilidade e estabilidade para Marinheiros e famílias, sem mencionar os comandos de treinamento e os pátios de manutenção e reparo.

Há apenas alguns jogadores que têm o espaço do cais, guindastes, docas secas e lojas para lidar com navios da Marinha dos EUA. Existem alguns pátios comerciais que poderiam começar a assumir o trabalho da Marinha, e há algumas empresas menores que poderiam concorrer a contratos e ir para os estaleiros maiores para o encaixe ou outro trabalho que requer a infraestrutura séria para realizar. Mas como a construção, isso não é algo que a luz possa ser ligada com o toque de um interruptor.

Muito poucos terrenos têm docas secas grandes o suficiente para grandes embarcações navais, e isso inclui as docas secas da Marinha. Há discussão sobre a aquisição de uma nova doca seca para a Marinha. A maioria das grandes docas secas hoje é construída na China. Uma doca da Marinha teria que ser feita na América. Mas a maioria dos estaleiros americanos não tem capacidade para construir uma grande doca flutuante. E mesmo que haja capacidade, ela deve ser agendada com muita antecedência para utilizar plenamente o investimento significativo. E enquanto a Marinha se esforçou para executar o OFRP, na realidade a manutenção é contratada aos poucos.

Valor de uma base industrial forte
A Marinha dos EUA tinha experiência no final da Segunda Guerra Mundial para construir uma classe de navio e embarcar na próxima iteração melhorada antes que o projeto anterior estivesse completo. Isso foi possível, em parte, porque havia capacidade industrial suficiente para ter múltiplos estaleiros trabalhando ao mesmo tempo.

Destruidor de classe Fletcher (DD 445)
175 concluídos / 13 cancelados / 11 jardas

Destruidor de classes (DD 710)
152 planejados / 98 compl. / 54 cancelado / 9 jardas

Allen M. Sumner (DD 692) destruidor de classes
70 planejados / 58 construídos / 6 jardas

Destruidor de mísseis guiados classe Charles F. Adams (DDG 2)
23 construídos para a USN, mais três para a Austrália e três para a Alemanha / 6 jardas

Destruidor de classes Spruance (DD 963)
31 construído / 1 jarda

Arleigh Burke (DDG 51) destruidor de mísseis guiados
68 até agora / 82 planejado / 2 jardas