ズムウォルト級駆逐艦の仕組み

広大な現代海戦の中で、最先端の技術と比類のない能力の象徴として際立っている名前が 1 つあります。それは、ズムワルトです。ズムワルト級駆逐艦は造船工学の驚異であり、海軍の実力と戦略における恐るべき進歩を表しています。そのユニークなデザインと革新的なシステムは、軍事愛好家と戦略思想家の両方の想像力を魅了してきました。この記事では、この海軍の巨大艦の内部の仕組みを掘り下げ、ズムウォルト級駆逐艦を現代海軍の真の驚異たらしめている秘密を明らかにします。

ズムウォルト級駆逐艦とは？

ズムウォルト級駆逐艦は、次世代の機能を提供できる軍艦を構想するために海軍計画立案者によって 1991 年に開始された米海軍の21 世紀水上戦闘艦 (SC-21) 計画の重要な部分です。 SC-21 プログラムは、海岸近くで行われる沿岸作戦でより効果的に戦うように設計された一連の艦船について説明しています。同時に、SC-21 船は外洋でも同様に機能する必要があります。鍵となるのは多用途性であり、SC-21 ファミリーの艦船は、陸上攻撃や海中戦での戦時任務から、非戦闘員の避難、駐留、護衛、外交任務まで、事実上あらゆる任務に対応できます。

SC-21 ファミリーには、駆逐艦クラスと巡洋艦クラスの艦船が含まれます。この駆逐艦級は当初 DD 21 と名付けられ、この級の最初の艦を実現させるために、海軍は 4 段階の開発プロセスを導入しました。競合する 2 つのチームが、システム概念設計と初期システム設計を含む最初の 2 つのフェーズを監督しました。 Bath Iron Works はロッキード・マーチン社をシステムインテグレーターとして迎え、最初のチームを率いました。ノースロップ・グラマン・インガルス氏とレイセオン・システムズ社がシステムインテグレーターとしてもう一方を率いた。

ノースロップ・グラマンは、フェーズ 3 の設計と開発を進める契約を獲得し、DD(X) ナショナル チームとして知られるチームを支えました。レイセオンは、あらゆる電子システムと戦闘システムを扱うナショナル チームの主要なミッション システム インテグレーターとなりました。他の主要な下請け業者には、ロッキード・マーティン、BAE システムズ、ボーイング、ゼネラル・ダイナミクス・バス鉄工所が含まれていました。

2005 年 11 月、DD(X) プログラムは第 4 段階および最終段階、つまり 8 隻の建造に入る資金の承認を受けました。 5か月後、海軍はこの級艦と先頭艦の名称と船体番号をDDG 1000 ズムウォルトとすることを発表した。

当初、アメリカ海軍は駆逐艦 32 隻の建造を計画していましたが、コストの関係でその数はすぐに 24 隻に減らされ、その後 8 隻に減らされました。最終的に海軍は、USS ズムウォルト (DDG 1000)、USS マイケル モンスール (DDG 1001)、USS リンドン B. ジョンソン (DDG 1002) を含むズムウォルト級駆逐艦のみを建造しました。

ズムウォルト級駆逐艦の建造

USS ズムウォルト (DDG 1000) は 2009 年 2 月に建造が開始され、2016 年 10 月 15 日に就役、2020 年 4 月 24 日に正式に海軍に引き渡されました。米国太平洋艦隊に加わり、海上試験と艦隊演習に参加しました。 2022 年 8 月に DDG 1000 は最初の運用展開を開始し、2023 年 10 月に従来型プロンプト ストライク (CPS) 機能をインストールする前にテストを継続します。

USS マイケル モンスール (DDG 1001) は、海軍特殊部隊が名誉勲章を受賞したことにちなんで命名され、2018 年 4 月 26 日に海軍に引き渡され、2019 年 1 月 26 日に就役しました。2020 年 3 月に戦闘システムの稼働を完了し、現在、DDG 1001 はシェイクダウン後の出荷段階にあり、2023 年 5 月まで継続する予定です。

USS リンドン B. ジョンソン (DDG 1002) は 2019 年 4 月に命名され、生産と試験活動は 2021 年 11 月に完了しました。DDG 1002 は現在、戦闘システムの設置と起動のためにハンティントン インガルス インダストリーズの造船所にあり、単一の配送アプローチが計画されています。受け入れトライアルは成功しました。海軍はズムウォルト級駆逐艦に従来型即時攻撃 (CPS) 機能を装備する準備を進めており、2024 年度の配備予定期間中に統合される予定であり、これには 2 基の 155 mm 先進砲システム (AGS) マウントの撤去も含まれます。

ズムウォルト級駆逐艦の設計要件

DDG 1000 は、従来の軍事活動だけでなく、世界的な対テロ戦争の一環として発生する可能性のある軍事活動の両方に参加するために特別に設計されています。アーレイ・バーク級駆逐艦と同様に、DDG 1000 は複数の任務を持ち、前方抑止力とプレゼンスを提供することができ、統合および統合された遠征軍の不可欠な部分となります。しかし、今日の駆逐艦とは異なり、DDG 1000 の主な任務は地上部隊への陸上攻撃支援です。実際、その最も重要な要求の 1 つはアメリカ海軍からではなく、海兵隊からのものでした。海兵隊は 2002 年に海軍に対し、24 時間 365 日、全天候型の長距離ミサイル発射能力を提供するよう要求しました。アメリカ海兵隊の水陸両用作戦の支援。つまり、DDG 1000 は、沿岸の浅い水域で効率的に運用する必要があります。迅速な一撃離脱任務ではなく、数日または数週間続く可能性のある戦闘で使用する必要があります。

沿岸地域に持続的に存在することは、ズムウォルト級駆逐艦の最も重要な設計要件の 1 つです。ここで、海軍の計画立案者によって概説された、艦艇のその他の要件のいくつかを見てみましょう。

生存可能

DDG 1000 は、敵の海岸線近くの敵海域を巡航している間、巡航ミサイルや小型ボートからの攻撃が予想されます。明らかに、潜水艦や水上機雷からの脅威だけでなく、これらの脅威に対して効果的に防御する必要があります。ミサイル攻撃による被害を最小限に抑えるシステムも整備する必要がある。

ステルス

長さ 600 フィートの船を敵から見えなくするのは不可能に思えるかもしれませんが、それは DDG 1000 の最も重要な要件の 1 つです。つまり、船はエンジンの騒音を抑え、敵の探知機に反射する電磁エネルギー（レーダーや赤外線など）の量を減らす必要があります。

強力な

海軍の計画立案者は当初から、DDG 1000 を、増大し続ける電力需要を満たす全電気船として構想していました。現在のアーレイ・バーク級駆逐艦で利用可能な電力のほぼ10倍である約80メガワットの電力が、砲塔を含む艦の主要システムすべてに電力を供給します。プロペラに動力を供給するために設計された電気モーターは、世界最先端のものの 1 つとなり、最高速度 30 ノットを維持できます。

ズムワルトのその他の設計要件

ズムウォルト級駆逐艦には、生き残ること、敵から見えないこと、電力だけで動くこと以外にも、地球上で最も危険で恐ろしい駆逐艦の 1 つとなる他の要件があります。

完全に統合

DDG 1000 はオープン IT アーキテクチャを特徴としており、既製のソフトウェアの使用が容易になり、相互運用性が促進されます。海軍による船舶のさまざまなシステムの開発を支援する請負業者は、この単一の IT フレームワーク内で作業し、すべてのハードウェアとソフトウェアが完全に統合されていることを確認します。

経済的

DDG 1000 の建造には多額の費用がかかりますが、最も効率的に運用できる船の 1 つとなるでしょう。重要なシステムの多くは完全に自動化され、船の運航を維持するには少数の乗組員が必要になります。燃料効率の高い電力システムにより、燃料コストも削減され、大幅なエネルギー節約が可能になる可能性があります。

先駆者

さまざまな意味で、ズムウォルト級駆逐艦は、海軍の 21 世紀艦隊の一部として建造されるすべての艦艇の実用的なプロトタイプとなるでしょう。その高度な技術は、現実世界の状況でテストおよび実証され、近い将来に計画されている DD(X) 巡洋艦や沿海域戦闘艦などの艦船に組み込まれる予定です。また、DDG 1000 が今世紀の残りの船舶設計に影響を与え、より新しく、より高度な機能を生み出すことも期待されています。

ズムウォルト級駆逐艦の重要技術

前の 2 つのセクションで概説した要件が確実に満たされるように、DDG 1000 にはこれまで軍艦では見られなかった数多くの革新的な機能が搭載されています。ズムウォルト級駆逐艦に組み込まれている最も重要な技術のいくつかを以下に示します。

低く角張った甲板室は、ズムウォルト級駆逐艦にこれまでの軍艦とはまったく異なる洗練されたモダンな外観を与えています。この特徴的な外観は、喫水線の上から内側に傾斜している DDG 1000 の船体によってのみ強化されています。 「タンブルホーム」船体として知られるこの機能により、船は波をきれいに切り裂き、音響と赤外線の痕跡を軽減しながら速度と操縦性を最適化できます。

兵器

DDG 1000 の火力は恐るべきものとなるでしょう。この艦の兵器システムの中心には、長距離対地攻撃発射体 (LRAP) を発射できる 155 mm砲のペアであるアドバンスト ガン システム (AGS) と呼ばれるものがあります。 LRAP はGPS誘導砲弾で、160 マイルも離れた目標に正確に攻撃を当てることができます。ズムウォルト級駆逐艦から 30 分以内に 600 発の LRAP を発射することができ、アーレイ・バーク級駆逐艦に搭載されている 155 mm 榴弾砲 12 門を超える真の速射能力をこの艦に与えます。

AGS に加えて、DDG 1000 は船の周囲に千鳥状に配置された 80 基の垂直ミサイル発射装置も備えています。各発射システムにはモジュール式電子アーキテクチャが搭載されており、地上攻撃、対艦、対潜、対空戦用の既存および将来のミサイルの両方に簡単に対応できます。各システムは自己完結型で完全に装甲されており、戦闘によるダメージを制限および隔離します。

最後に、2 基の 57 ミリメートル近距離砲が船首から毎分 220 発の砲弾を発射します。どちらの銃も折りたたんで収納できるため、ステルス性を確保できます。

当初は、電磁レールガンを搭載する計画がありました。これは、電気を動力とする磁場を使用して発射体を毎秒 52,493 フィート (16,000 メートル) まで加速する兵器です。しかし、2021年にアメリカ海軍のレールガン開発への資金提供が停止され、プロジェクトを継続する計画はありませんでした。代わりに、2023 年には砲架が極超音速ミサイルに置き換えられます。これは2025年に完成する予定で、ズムウォルトには陸軍、空軍、海軍向けに開発された共通極超音速滑空体（C-HGB）が装備されることになる。従来の即時攻撃（CPS）は米国の長距離攻撃能力を拡大するだろう

レーダー

DDG 1000 のデュアルバンドレーダーは、S バンドと X バンドのレーダー機能を 1 つのシステムに統合しています。 Xバンドレーダーは2.5～4cmの波長と8～12GHzの周波数で動作します。 Xバンドレーダーは波長が短いため感度が高く、より小さな物体を検出できます。 S バンド レーダーは、より長い波長、約 8 ～ 15 cm、周波数 2 ～ 4 GHz で動作します。この高周波レーダーにより、駆逐艦の航空機やミサイルを追跡し、艦艇を攻撃しようとする海岸設置の砲やミサイル砲台に反撃する能力が向上します。

デザイン

典型的な戦艦を見ると、高いマストの上に回転する皿とアンテナが並んでいるのがわかります。残念ながら、この設計ではエネルギーを反射する面積が広くなるため、敵のレーダーで船を発見しやすくなります。この問題を克服するために、DDG 1000 は通信ハードウェアを甲板室の「外板」に直接統合し、頑丈で軽量な複合材料で作られます。

ズムワルトの重要な技術 (続き)

ソナー

2 種類のソナー アレイが、Integrated Undersea Warfare システムとして知られる 1 つのソリューションにまとめられています。高周波ソナーは水中の地雷原を探知でき、中周波ソナーは潜水艦や魚雷を嗅ぎつけます。デュアルバンド ソナー アレイは船首の球根状のコンパートメント内に配置されており、水中環境を 360 度完全にカバーします。

推進

現在、ほとんどの軍艦は、2 つの別々のタービン セットを備えた伝統的な機械駆動推進システムを使用しています。1 つは推進用、もう 1 つは船上で使用する発電用です。このタイプの推進システムの欠点は、船上の最も必要な場所に動力を移すことができないことです。たとえば、武器は戦闘中にプロペラから動力を借りることができません。ズムワルト級駆逐艦は、統合電力システム (IPS) によってこの問題を克服します。

IPS の仕組みは次のとおりです。船のエンジンはプロペラに接続されなくなります。その代わりに、ロールス・ロイスが現在入手可能な最も強力なガスタービンと称する 4 基の船舶用ガスタービンが、合計 80 メガワットの電力を生成する発電機に電力を供給します。その電力は、船のほとんどのシステムとプロペラを駆動する電気モーターに分配されます。電力は集中化されているため、必要に応じて需要の高いシステムに分散できます。

安全性と損傷管理

船舶設計者は、船舶を脅かす事象への対応時間を短縮するために、DDG 1000 に高度な損傷制御システムを組み込みました。このシステムはセンサー、カメラ、自動消火機能を組み合わせており、被害制御に必要な隊員の数を減らしながら生存性を向上させます。

航空機のサポート

DDG 1000 の船尾デッキは、ヘリコプター、無人航空機、またはその他の航空機の着陸パッドとして機能します。

クルー

スプルーアンス級駆逐艦には 330 人の乗組員が必要です。オリバー ハザード ペリー フリゲート艦には 200 人の乗組員が必要です。非常に多くのシステムが自動化されているため、DDG 1000 の乗組員は 140 名になります。これにより、船の運用コストが削減されますが、乗組員にとっても、より大きな部屋と改善された生活環境を享受できるという利点があります。

設計から駆逐艦まで

ズムウォルト級駆逐艦の設計から就役に至るまでの道のりは、革新性と前例のないコストを伴う驚くべきものでした。これらの革新的な艦の最初の艦である USS ズムウォルトは、 の価格で新たな基準を打ち立て、当時の海軍で最も高価な駆逐艦の称号を獲得しました。この例外的な艦船は 2008 年 10 月に建造を開始し、2013 年 10 月に進水して話題を呼び、最終的に 2016 年 10 月にアメリカ海軍の艦隊の仲間入りを果たしました。

ズムウォルト級駆逐艦の巨大さにはかなりのコストがかかり、アーレイ・バーク級駆逐艦など海軍の最も強力な艦艇の 2 倍近くに相当します。 USSマイケル・モンスールとUSSリンドン・B・ジョンソンを含む3隻のズムウォルト級駆逐艦が存在し、海軍は研究開発に約224億ドルを投資し、現代の海戦におけるこれらの駆逐艦の重要性を強調した。 USS ズムウォルトの建造を担当するバース製鉄所造船所の所有者であるゼネラル ダイナミクスは、これらの巨大船の建造に対応するための専門施設に 4,000 万ドルを投資するという多大な労力を費やしました。 USS ズムウォルトは現在、世界最大の水上戦闘艦の 1 つとしての地位を確立しています。

ズムワルト級駆逐艦はエンジニアリングと技術の勝利を表し、海軍能力の限界を押し広げます。開発費と開発期間はかなりのものでしたが、これらの艦は海事革新の最前線に留まり続けるという海軍の献身を象徴しています。ズムウォルト級駆逐艦は、初期設計から現役運用に至るまで、アメリカ海軍における卓越性の継続的な追求の証です。

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