Współczesne okręty wojenne są jedną z najbardziej skomplikowanych konstrukcji na świecie. O sile poszczególnych flot wojennych świadczy nie ilość posiadanych jednostek, ale ich zaawansowanie techniczne. By dotrzymywać kroku postępowi technologicznemu, konieczne jest przeznaczanie coraz większych kwot na budowę jednostek, przez co zastępowanie starszych okrętów nowymi konstrukcjami w zasadzie nie może odbywać się w proporcji jeden do jednego. Nie oznacza to jednak, że wartość operacyjna marynarek wojennych spada. Współczesne okręty są platformami wielozadaniowymi, naszpikowanymi najnowocześniejszym uzbrojeniem i elektroniką, przez co jedna jednostka może wypełniać zadania, do których niegdyś trzeba było przeznaczać więcej okrętów.
Wysokie koszty budowy, stopniowo wzrastające od przełomu lat 70. i 80. XX wieku, sprawiły w ostatecznym rozrachunku, że nowoczesne okręty można było uznać za towar ekskluzywny, na który nie może pozwolić sobie każde państwo z dostępem do morza. Przykładem tak drogich okrętów mogły być amerykańskie krążowniki typu Ticonderoga, na których zamontowano najnowszy zintegrowany system dowodzenia i kierowania ogniem AEGIS (Automatized Electronic Guidance Interconnected System), wyznaczający od tamtego momentu kosztowne standardy nowoczesności. Tym samym rynek potencjalnych odbiorców nowoczesnych jednostek zaczął się kurczyć, co groziło stoczniom i przedsiębiorstwom zmniejszeniem dochodów. By temu zapobiec, niemieccy projektanci z hamburskiej stoczni Blohm und Voss opracowali kolejną techniczną innowację, która miała jednak obniżyć koszty budowy. Tą nowością była tak zwana koncepcja MEKO (MEhrzweck-KOmbination), która wprowadzała modularyzację i standaryzację poszczególnych elementów konstrukcji okrętów, co ułatwiało ich montaż, przyspieszało proces produkcji, a podczas samej eksploatacji zmniejszało jej koszty. Tym samym współczesne okręty wojenne, wyposażone w najnowocześniejsze uzbrojenie i elektronikę, mogły trafić do takich krajów jak Nigeria, Argentyna, Portugalia, Turcja lub Indie. Co ciekawe z dobrodziejstw modularyzacji i standaryzacji korzystają także floty z większym budżetem, jak niemiecka, francuska lub amerykańska. Okręty wojenne są więc obecnie konstrukcjami opartymi z jednej strony na prostocie wykonania, a z drugiej – na daleko posuniętym skomplikowaniu poszczególnych modułów, w prosty sposób łączonych w jedną całość.
Założenia koncepcji MEKO
Zaletą opracowanej przez niemieckich projektantów koncepcji MEKO jest nie tylko obniżenie kosztów budowy i eksploatacji, ale także możliwość łatwego dostosowania poszczególnych konstrukcji do wymagań konkretnych państw. Zamawiając jednostkę tak konstruowaną, dane państwo może wybrać, które z modułów znajdą się na okrętach. Dotyczy to na przykład silników, uzbrojenia, systemów dowodzenia i innych elementów, które wykonano w modułach funkcjonalnych. Istotne jest to, że dostosowanie okrętu do konkretnych wymagań nie wiąże się z dodatkowymi kosztami, gdyż polega tylko na zainstalowaniu odpowiednich modułów funkcjonalnych w miejscach do tego wyznaczonych. Co więcej, do konstrukcji różnie skonfigurowanych zamówień można wykorzystać te same linie produkcyjne.
Rysunek prezentuje podwójne grodzie wodoszczelne oraz wzdłużniki tunelowe na niemieckich okrętach typu Sachsen.
Koncepcja MEKO ma zastosowanie nie tylko podczas samego procesu budowy, ale także w czasie eksploatacji. W razie uszkodzenia któregoś elementu wystarczy wymienić go na nowy. Jednostka nie przebywa długo w doku i może być wykorzystywana przez marynarkę, podczas gdy wadliwy element naprawia się na lądzie. Równie szybko okręt powraca do służby po modernizacjach, które także wymagają jedynie wymiany modułów funkcjonalnych na nowsze. Jest to system wygodny, umożliwiający dość łatwe dotrzymywanie kroku postępowi technologicznemu, gdyż nie wymaga budowy nowych, kosztownych okrętów. Sama wymiana modułów również nie jest droga, ponieważ nie trzeba zmieniać struktury jednostek. Wszystko to wpływa na zwiększenie efektywności okrętów.
Możliwości wymiany poszczególnych modułów funkcjonalnych na inne opierają się w koncepcji MEKO na tym, że okręt wyposażony jest w gniazda o standardowych wymiarach, dzięki czemu w to samo miejsce można włożyć różne bloki funkcjonalne. Każde gniazdo ma jednak ograniczenie w postaci przeznaczenia na konkretny rodzaj modułu. W konstrukcji jednostek wyróżnić można gniazda na bloki funkcjonalne o przeznaczeniu ogólnookrętowym, jak na przykład napęd, moduły klimatyzacji lub zasilania w energię elektryczną.
We wnętrzu nadbudówek i masztów, będących modułami kadłubowo-wyposażeniowymi, znajdują się mniejsze moduły funkcjonalne z wyposażeniem specjalnym i elektroniką. Jest to istotne rozróżnienie, gdyż ułatwia modernizację okrętów, podczas której nie trzeba wymieniać na przykład całego masztu, a jedynie bloki w jego wnętrzu. Jednostki posiadają także gniazda, w których instalowane są moduły funkcjonalne z uzbrojeniem. By skonfigurowane w różny sposób systemy mogły sprawnie współdziałać, okręty wyposażono w specjalnie zaprojektowany system kontroli nad jednostką. Inne systemy bojowe, zamówione przez odbiorcę przystosowuje się do unikalnych wymagań danej konfiguracji elementów.
Kształt kadłuba w formie „X”. Rysunek przedstawia fregatę w wersji MEKO A-200SAN, której konstrukcja kadłuba i nadbudówek wykonana została w tak zwanym kształcie „X”. Dzięki tej technologii zwiększa się niewykrywalność jednostki, gdyż nieprzyjacielskie wiązki radarowe odbijane są w kierunku wody lub w powietrze, przez co nie wracają do swojego źródła.
Składanie okrętów z modułów daje także jednostkom charakterystyczne cechy w obszarze przetrwania na polu walki. Każdy blok w zakresie systemów wentylacyjnych i przeciwpożarowych projektowany jest osobno, przez co po złożeniu w całość jednostka jest dobrze zabezpieczona na każdym odcinku. Ta technologia była i nadal jest rozwijana w koncepcji MEKO, gdyż po jej wprowadzeniu spotkała się z pozytywnym odzewem ze strony klientów.
Kolejnym rozwiązaniem zapewniającym większe szanse przetrwania na polu walki jest wprowadzony w połowie lat 90. na jednostkach typu Brandenburg system podwójnych grodzi wodoszczelnych i trzech wzdłużników tunelowych. Struktura ta dobrze ogranicza możliwość rozprzestrzeniania się gazów użytych w ataku biologicznym lub chemicznym i skuteczność szrapneli. Dobrze spisuje się także w przypadku ataku rakietowego, pochłaniając dużą ilość energii i zapewniając utrzymanie wzdłużnej stabilności okrętu. Kolejną zaletą takiej konstrukcji jest wysoka odporność na przełamanie się okrętu na pół, gdyż wzdłużniki tunelowe dobrze wzmacniają sztywność kadłuba. Takie same rozwiązanie jak na niemieckim typie Brandenburg zastosowano także na kolejnej generacji okrętów dla niemieckiej floty, znanych jako typ Sachsen.
Początkowo założenia koncepcji MEKO skupiały się na redukcji kosztów budowy i eksploatacji, jak również na osiągnięciu największej elastyczności jednostek w dostosowywaniu ich do konkretnych wymagań odbiorców, przy jednoczesnym zachowaniu kosztów budowy na mniej więcej stałym poziomie. W ich wyniku powstały pierwsze jednostki z serii MEKO typu A-360, których pierwszym odbiorcą w 1981 roku była marynarka wojenna Nigerii. Z czasem kolejne wersje okrętów z serii MEKO w swych projektach zawierały rozwiązania „stealth”. Za pierwszą konstrukcję szeroko wykorzystującą tę technologię można uznać niemieckie fregaty typu Brandenburg, natomiast jednostkami stosującymi ją najszerzej są fregaty w wersji MEKO A-200SAN typu Valour, zbudowane dla marynarki wojennej Republiki Południowej Afryki.
Według przedstawicieli stoczni Blohm und Voss znaczną redukcję odbicia wiązek radarowych osiągnięto dzięki uformowaniu ścian nadbudówek, masztów i samego kadłuba, które określane jest jako kształt „X”, ze względu na zmieniający się kąt pochylenia ścian. Dzięki temu wiązki radarowe odbijane są albo w kierunku wody, albo w powietrze, przez co nie wracają do źródła. Kolejnym zabiegiem ograniczającym skuteczność nieprzyjacielskich radarów jest zastosowanie piramidalnych, pełnych masztów w miejsce kratownicowych, bardziej podatnych na wykrycie. Poza tym wszelkie zbędne elementy wystające z kadłuba chowa się do wnętrza lub zasłania specjalnymi kurtynami, co zmniejsza pole odbicia dla nieprzyjacielskich wiązek radarowych. Te zabiegi nie są już niczym niezwykłym we współczesnej myśli budownictwa okrętowego.
Rysunek przedstawia rodzaje modułów fregaty w wersji MEKO A-200.
Kolejnym założeniem jest zmniejszenie prawdopodobieństwa wykrycia w podczerwieni. Zasadniczą innowacją w tej materii jest umieszczenie kominów odprowadzających gazy wylotowe z silników we wnętrzu kadłuba w jego rufowej części. Kominy ułożone są horyzontalnie, przez co ciepłe kłęby dymu zostają za okrętem, co może zmylić samonaprowadzający się na ciepło pocisk przeciwokrętowy. By zredukować ciepłotę gazów wylotowych, wykorzystywany jest system ich schładzania. Inne miejsca jednostki, które mogą się nagrzewać, chłodzone są przez system klimatyzacyjny i wodę morską, którą można polewać te części kadłuba i nadbudówek, które wytwarzają szczególnie duże ilości ciepła, na przykład w okolicach maszynowni.
Ostatnim elementem technologii „stealth” jest zredukowanie wytwarzanego pola magnetycznego i hałasu. W okrętach z serii MEKO wykorzystuje się w tym celu zabiegi, które wcześniej sprawdziły się na innych konstrukcjach.
Rysunek przedstawia modułowe systemy fregat w wersji MEKO A-360, które zakupione zostały przez Nigerię i Argentynę.
Ogólnie założenia konstrukcyjne okrętów wykorzystujących koncepcję MEKO nie odbiegają od standardów przyjętych dla współczesnych jednostek budowanych w ramach innych programów. Dużą uwagę zwraca się na zachowanie wysokiego stopnia niewykrywalności. Okręty MEKO nie są jednostkami wyspecjalizowanymi w konkretnym rodzaju misji, ich przeznaczenie jest wielofunkcyjne, podobnie jak niemal wszystkich współczesnych konstrukcji. Ciągłe wprowadzanie ulepszeń sprawiło, że od momentu pierwszych zamówień na przełomie lat 70. i 80. konstrukcje z serii MEKO cieszyły się i nadal cieszą się sporym zainteresowaniem flot wojennych świata.
Budowa
Budowa okrętów w koncepcji MEKO ma zasadniczy plus. Jest nim możliwość rozdzielenia procesu budowy od prac wyposażeniowych. Dzięki temu można równolegle projektować konstrukcję kadłuba i wyposażenie, które montowane jest w osobnych modułach, a następnie instalowane w standardowych gniazdach. Budowa samego kadłuba jest łatwiejsza, gdyż polega jedynie na połączeniu przygotowanych i wyposażonych wcześniej elementów, zwanych blokami kadłubowymi. Są to zespoły sekcji przestrzennych połączonych w jedna dużą konstrukcję, na przykład w moduł skrajnika rufowego. Dzięki konieczności jedynie połączenia elementów kadłubowych okręt spędza mniej czasu na pochylni lub w doku, co zwiększa moce produkcyjne stoczni. Krótszy czas budowy związany jest także z tym, że wykorzystuje się standardowe moduły kadłubowe. Przy konstrukcji jednostek z serii MEKO obok modułów kadłubowych i funkcjonalnych wykorzystuje się też bloki kadłubowo-wyposażeniowe w postaci na przykład nadbudówek i kominów. Wpływ na szybszą konstrukcję ma także to, że stocznia nie musi sama wykonywać wszystkich elementów, może to zlecić podwykonawcom, którzy dostarczają gotowe bloki, które trzeba już tylko połączyć.
Jak każdy system, również budowa oparta na modularyzacji i standaryzacji ma swoje wady. Po pierwsze: więcej czasu należy poświęcić na wykonanie dobrego projektu, by rozmieszczenie poszczególnych bloków, szczególnie funkcjonalnych, było prawidłowe i zapewniało swobodny dostęp. Po drugie: równie istotne jest rozplanowanie tras transportowo-demontażowych. By móc zastosować standardowe moduły, konieczne jest odpowiednie dostosowanie konstrukcji kadłuba i nadbudówek, co ogranicza swobodę projektowania. Inną wadą jest uzależnienie całej budowy od podwykonawców, którym stocznia zleciła wykonanie bloków. Jeżeli choć jedno zamówienie jest opóźnione, automatycznie zagrożone jest planowe oddanie okrętu do służby.
Wszystkie wady i zalety koncepcji MEKO zależą także w dużym stopniu od czynników zewnętrznych, nie związanych z samą metodą budowy. Jedne stocznie są bardziej doświadczone w konstruowaniu tego rodzaju okrętów, inne mniej. Zależy to również od zaawansowania technologicznego oraz specyficznych wymagań stawianych przez odbiorcę.
Rufa fregat w wersji MEKO D. Jest to najszersza część kadłuba w formie delta. Dzięki temu w porównaniu z innymi jednostkami podobnych rozmiarów w tylnej części uzyskano więcej przestrzeni do zagospodarowania.
Sam proces budowy całego okrętu przebiega w ten sposób, że moduły kadłubowe montowane są z mniejszych elementów, tak zwanych sekcji przestrzennych kadłuba. Odbywa się to w hali lub w specjalnie wyznaczonym miejscu na terenie stoczni. Następnie poszczególne elementy wyposaża się w moduły funkcjonalne, takie jak na przykład silniki napędowe i klimatyzacja. Tak skonstruowane bloki stanowią naturalną ochronę elementów umieszczonych wewnątrz, wzajemnie połączonych w sztywną i zwartą konstrukcję. Następnie bloki łączy się w doku lub na pochylni w kadłub okrętu. Po zmontowaniu kadłuba rozpoczyna się prace związane z umieszczaniem modułów kadłubowo-wyposażeniowych na gotowym kadłubie jednostki. Elementy te są uprzednio wyposażane w mniejsze bloki funkcjonalne, tak jak w przypadku modułów kadłubowych. Ostatnim etapem budowy jest montowanie w gniazdach modułów funkcjonalnych z uzbrojeniem i urządzeniami radarowymi. Na tak skonstruowanym okręcie rozpoczynają się następnie końcowe prace integracyjne wszystkich elementów zamontowanych na jednostce.
Istotą tak rozplanowanej budowy jest to, by bloki były możliwie największe, gdyż wówczas prace wyposażeniowe są łatwiejsze i przebiegają w przygotowanych do tego halach, które zapewniają dogodniejsze warunki pracy niż na budowanym okręcie. Poza tym im mniejsza liczba bloków, tym mniej wykonuje się operacji transportowych do miejsca ich łączenia w jedną całość.
Użytkownicy okrętów z serii MEKO
Opracowane przez niemieckich projektantów okręty z serii MEKO od samego początku cieszyły się dużym zainteresowaniem. Pierwszą jednostką z całej rodziny MEKO, która weszła do służby, była fregata „Aradu” (F 89), zbudowana dla marynarki wojennej Nigerii. Od tego momentu stocznia Blohm und Voss w Hamburgu i inne partnerskie stocznie skonstruowały ponad 60 fregat i korwet w technologii MEKO, które służą w dziesięciu krajach świata. Są to Nigeria (typ Aradu), Argentyna (typ Almirante Brown, typ Espora), Turcja (typ Yavuz/Barbaros), Portugalia (typ Vasco da Gama), Grecja (typ Hydra), Niemcy (typy Brandenburg, Sachsen i Braunschweig), Australia (typ Anzac), Nowa Zelandia (typ Anzac), Republika Południowej Afryki (typ Valour) i Malezja (typ Kedah). Do tego grona w przyszłości dołączy Polska, która buduje korwetę typu Gawron, opierającą się na koncepcji MEKO A-100.
Przyszłość
Stocznia Blohm und Voss, mając ogromne doświadczenie w budowie okrętów w technologii MEKO, nie zamierza kończyć prac rozwojowych nad jednostkami tego rodzaju. Wykorzystując zebrane doświadczenie, opracowała nowe okręty, znane jako MEKO D (Delta). Nazwa ta wzięła się od innowacyjnego kadłuba, w którym najszersza część znajduje się na rufie. Taki pokład, oglądany z góry przybierający kształt delty, ma lepsze właściwości hydrodynamiczne przy dużych prędkościach. Kolejnym plusem jest to, że na rufie zyskuje się dużo cennego miejsca, w porównaniu z jednostkami o podobnych rozmiarach o około 20% więcej. Pozwala to na powiększenie pokładu lotniczego dla śmigłowca i korzystniejsze rozplanowanie wyposażenia wewnątrz, jak również dodanie zupełnie nowych elementów.
Kolejną innowacją w MEKO D jest takie rozplanowanie nadbudówek, by stanowiły dwie niezależne konstrukcje. Mają być wyposażone w identyczne systemy – dowodzenia, nawigacji, komunikacji, kontroli maszynowni, żywotności jednostki i tym podobne. Takie zdublowanie ma na celu zwiększenie żywotności okrętu, gdyż w przypadku ciężkich uszkodzeń w przedniej lub tylnej sekcji, można by bez problemu kontynuować działania, przenosząc dowodzenie z jednej części okrętu do drugiej.
Koncepcja jednostek MEKO D zakłada, że są to okręty wielozadaniowe, podobnie jak wszystkie poprzednie serie MEKO. Będzie je można wykorzystywać w sytuacjach kryzysowych z dala od własnych baz, jako osłonę własnych sił. Wydaje się, że równie dobrze MEKO D spisywać się będzie w misjach blisko brzegu, skupiając się na zwalczaniu okrętów podwodnych i obronie przeciwlotniczej.
Wykorzystując wszystkie innowacje zastosowane w projekcie MEKO D, stocznia Blohm und Voss dodała do oferty kolejną wersję, znaną jako MEKO X. Jednostki te przedstawiane są jako zdolne do długotrwałego przebywania z dala od własnych baz oraz pełnego współpracowania z innymi jednostkami własnej i sojuszniczej floty. Konstrukcja ta ma być platformą wielozadaniową, potrafiącą skutecznie działać przeciwko nieprzyjacielskim siłom nawodnym, podwodnym i powietrznym. Szczególny nacisk położono na zwalczanie celów powietrznych i możliwość wsparcia desantów, z uwzględnieniem trudnych warunków elektronicznego pola walki.
Obie koncepcje, MEKO D i MEKO X, są platformami przyszłościowymi. Wyraźnie widać, że cała seria MEKO nie stoi w miejscu i sukcesywnie się rozwija, tak by sprostać wymaganiom współczesnego pola walki. Nowe projekty mają dużą szansę na eksportowy sukces, co można sądzić po poprzednich udanych konstrukcjach, takich jak MEKO A-360, MEKO A-200, MEKO A-140 oraz MEKO A-100. Wszystkie wersje okrętów znalazły swoich nabywców, dlatego można sądzić, że z kolejnymi jednostkami będzie podobnie, tym bardziej, że oferują one stosunkowo niskie koszty budowy i możliwość indywidualnego dostosowania konstrukcji do potrzeb klienta, w zależności od tego jakim dysponuje budżetem.
Bibliografia:
Busquets C., Niszczyciele, fregaty i korwety, Warszawa 2002.
Miller D., Miller C., Współczesna wojna morska, Warszawa 1994.
http://www.deagel.com/Frigates/MEKO-D_a000251001.aspx , 29.06.2007
http://www.defence-guide.com/navy/military-products-and-services/meko-frigate-family , 29.06.2007
http://www.naval-technology.com/projects/meko/ , 29.06.2007
http://www.powmadeak47.com/xp/xpnato021021gerships.html , 29.06.2007
http://www.marinelog.com/DOCS/NEWSMMIII/MMIIIJan18.html , 29.06.2007
