Att se utan att synas – korvett typ Visby – Del 1

Innehåll
 

.

Del 1 av 2. Läs del 2 här.

Så fort man sticker ned näsan under däck så fullkomligt exploderar (haha) detaljerna emot en. Titanrör överallt, aktiva avmagnetiseringsslingor i XYZ-led, luftslussar, redundant hydraulsystem, kylda avgaser, halvautomatisk stridsförmåga, interceptorer baktill som både kan användas som trimplan och för aktiv rulldämpning vilket får upp fartget i över 35 knop, samt snabbpåtagbara rökdykardräkter. Och längst ned i en datorrack kan man klappa på den svenska brandväggen Färisten. Som tekniker får man lyckotårar i ögonen. Vi svenskar är bra på teknik!

HMS Helsingborg, ett av fartygen i Visby-klassen i Valettas hamn på Malta. Masten bakom fezen (toppen) visar att fartyget inte var i leveransversion då bilden togs. Bild: Kockums.

Visby är fartygets typ, eller klass. I klassen har Sverige fem fartyg, med namnen: HMS Visby, HMS Helsingborg, HMS Härnösand, HMS Nyköping och HMS Karlstad. HMS betyder Hans Majestäts Skepp, eftersom Konungen är statschef och främste representant för Försvarsmakten. På engelska blir det HSwMS (His Swedish Majesty's Ship).

Allt handlar om att kunna se utan att synas

Det är som Riksbankens motto: Att verka utan att synas. Visbykorvetten var det första fartyget i världen med fullt utvecklad stealth-teknik och dessutom med hög driftsmässig flexibilitet. De utmärkta stealth-egenskaperna bidrar till att förbättra fartygets effektivitet i strid. Visby är en fartygsklass med flera användningsområden (och många engelska militära förkortningar): ytstrid (anti-surface warfare, ASuW), ubåtsjakt (anti-submarine warfare, ASW), minröjning (mine countermeasures, MCM), havsövervakning, sjöfartsskydd, stöd till det civila samhället vid exempelvis olyckor till sjöss och deltagande i internationella insatser.

Bild: FMV.

Vi pratar med Lars Lindgren från Försvarets Materielverk (FMV: T&E Sjö), avdelningen för test och utvärdering. FMV har en avdelning vid Karlskronavarvet som kvalitetsgranskar och provar alla nya fartygssystem som tillverkas för det svenska försvaret. Den första frågan måste bli:

– Varför behövs Visby-klassen?

– Visby togs fram när begreppet ”kalla kriget” fortfarande gällde. Tanken då var att numerären framgent skulle vara densamma som den som gällde under 80-talet. Ubåtsjakten var i full gång. Sverige hade inkräktare på sitt territorium. Tanken var från början att ta fram 12 smygifierade fartyg, sex för mera renodlad minröjning och undervattensverksamhet och sex med inriktning på ytstrid och ubåtsjakt. De första sex skulle vara något mindre för att verka närmre kust och skärgård, medan de andra sex skulle bli större fartyg. Som inledning på detta arbete tog man fram en ”provplattform” kallad Smyge, där nya idéer och teknik utvärderades, såsom sidokölssvävare, radarsignaturer, integrerade antenner och andra nya system.

Under denna tid förändrades världsbilden och man gjorde ett omtag. Resultatet blev fem korvetter med en kombinerad förmåga till både under- och övervattensstrid (multipurpose). Sammanfattningsvis kan man säga att det som från början var 12 fartyg, skulle ersätta 16 patrullbåtar, 12 robotbåtar och samtidigt bli ett komplement till minröjningsfartygen.

I första hand är korvetterna byggda för att verka i hemmafarvatten men har även utrustats för att verka i andra områden, varma som kalla.

Allmän beskrivning

HMS Nyköping vid kaj i Karlskrona. Notera masten bakom fezen. Den finns inte längre.

Begreppet korvett är någorlunda höljt i dunkel, men har inget med korvar att göra. Begreppet började användas om svenska örlogsfartyg i början på 1800-talet. En modern korvett är ett mindre, lättmanövrerat och lätt bestyckat örlogsfartyg med ett deplacement på cirka 500–2500 ton.

– Tänkta tjänstgöringsområden är främst svenska vatten får vi hoppas?

– Det primnära användningsområdet är att kunna försvara Sverige och verka i närområdet. Visby ska kunna användas i alla konfliknivåer, från havsövervakning i fredstid till ubåtsjakt och avskjutning av sjömålsrobotar mm om Sverige skulle hamna i krig. Fartyget är dessutom multipurpose. Man kan lasta vapen allt efter den uppgift man har fått. Fartyget kan också klara en utlandsmission i varmare vatten eftersom luftkonditioneringen nu har förbättrats.

Djupgåendet är inte mer än 2,4 meter. I skeppstermer kallas det ”littoral” som kan uttolkas som ”skärgårdsbruk” vilket kan vara lämpligt för försvar av Sverige. Eftersom vattenjetdrift (VSD) används, finns inga propellrar som sticker ut och kan skadas. Detta, tillsammans med den goda manöverförmågan hos vattenjet, gör Visby unik i förhållande till sin slagkraft.

Visby är inte ett slagskepp som ska visa upp sig med dundrande kanoner. Pjäsen används bara mot mindre mål som snabbgående fartyg, flygplan eller robotar. Ska man skjuta mot större fartyg, använder man sjömålsrobotar. Visbys stora styrka är inte en massa synliga vapen, utan numera utkämpas strider som sk sensordueller. Hur långt kan man se utan själv synas? Det har varit en röd tråd genom hela utvecklingsarbetet. Maskineriet ska vara väldigt tyst, avge väldigt lite värme, fartyget ska synas dåligt på radar och dessutom har man vapen med lång räckvidd som kan påverka andra.

HMV Visby under de första provturerna.

– Vart behöver Visby kunna åka? Vad är hon avsedd för? Kan ni till exempel jaga en smugglare från Gotland till Klaipeda och tillbaka igen utan att få slut på bränsle?

– Men lågfartsmotorer kan vi köra över 4000 kilometer. Det är Karlskrona-Rom, ungefär. Gotland-Klaipeda är inga problem. Vi kan vara ute flera månader.

– Är det mycket COTS (Commercial Off The Shelf, konsumentutrustning)?

– Väldigt mycket av utrustningen i ledningssystemet och många andra system är COTS. Istället för att utveckla ny materiel bara till Försvarsmakten, så utnyttjar man materiel som redan finns. Det är både för- och nackdelar. Utrustningen är billighare att köpa och man vet att den fungerar, men å andra sidan kommer end-of-life ganska fort och då får man köpa nytt. Köper man COTS kan man inte räkna med att det finns reservdelar efter tio år, för då är produkten föråldrad. Tänk bara på Windows XP.

– Media är som vanligt kritiska mot allt Försvarsmakten gör. Här är ett exempel:

”Marinens nya Visby-korvetter är trots att de egentligen knappt har hunnit tas i bruk redan en storlek för liten. Stormar (problem, problem...), våghöjder, fartygen är för korta och höga, vilket kommer att leda till kraftig rullning och svårigheter att klara av våghöjden i Adenviken. För lite proviant och bränsle ger låg uthållighet. Avsaknad av riktigt däck...” Gäller detta? Och vad är det som är så speciellt med Adenviken? Bortsett från piraterna, alltså?

– Det är extremt varmt och väldigt mycket sand i luften. Det är dessutom väldigt långa avstånd så det kräver mycket av fartygen. Inte minst att kunna ta emot bränsle till sjöss. Det är ordnat på Visby som kan tankas från andra fartyg på sjön för ökad uthållighet, sk ”replenishment at sea” (sk RAS) genom en särskild radartät lucka, ett sk rullklys. Vi har dessutom kylsystem för luft och vatten som klarar klimatet. HMS Helsingborg gick 2006 ned till Medelhavet för verifiering av ventilationssystemet. På vägen dit passerades Biscayabukten under kraftig sjö och långa vågor utan problem. Många tror att vi inte kan verka mot små, snabbgående fartyg på grund av brist på ställen att ställa krypskyttar, men det är bara en taktikfråga. Vi kan ha skyttarna på akterdäck och på signalbryggdäck bakom bryggan, där det finns fasta lavettage för tunga kulsprutor. Vi har god uthållighet. Det finns plats för både stora mängder proviant och bränsle ombord.

– Jämför Visby med andra stridskrafters fartyg.

– Hon har rönt stort intresse runt om i världen. Ett så komplett fartyg på så liten yta. Vapenmässigt och uthållighetsmässigt är hon fullt jämnförbar med flera nya fregatter i länder såsom Singapore, Tyskland och några länder kring Medelhavet.

Utveckling

Utvecklingsarbetet av Visby påbörjades 1995 och det första fartyget av de fem sjösattes år 2000, då enbart i skick som en snabb motorbåt. Sedan dess har utvecklingsarbetet pågått, master har kommit och utgått, vapensystem har diskutrerats, införts och tagits bort, bugeten har strypts av regeringen och ett helikopterlandningssystem har tillkommit. De hittills sista modifikationerna och leveransproverna blev klara i maj 2014 och fartygen har nu successivt överlämnats till kunden, Försvarsmakten, men det är inte alls säkert att modifieringarna inte kommer att fortsätta, baserat på nya erfarenheter man får under praktisk drift. Ett tomt utrymme på lastdäck är reserverat för ett luftvärnsrobotbatteri, men det ryms ännu inte inom de ekonomiska ramarna.

Det är i detta skick vi har besökt Visby-korvetten HMS Helsingborg, när den låg inne för en sista leveransprovning i hamnen i Karlskrona. Notera att de flesta officiella bilder av Visby inte alls skildrar fartygets nuvarande utseende. Ritnigarna i denna artikel är dock helt uppdaterade till maj 2014.

– Är hon färdig?

– Ja. Eller nej. Hon blir aldrig färdig. Visby är ett ständigt pågående arbete.

Vi ska inte gå igenom Visby från för till akter, utan ta det funktionsvis och lämna det göttaste till sist.

Smyg och icke-smyg

Förmågan att inte synas på radar är den som fått mest publicitet. Ett föremål syns på radar för att det återkastar radarstrålning i precis den riktning den kom ifrån, som ett kattöga.

Bilden visar principen för en hörnreflektor på en fritidsbåt. (Bild: Wikimedia) Den har bara räta vinklar och i och med regeln att utgångsvinkeln är lika med ingångsvinkeln kommer radarstrålen alltid tillbaka i den riktning den kom ifrån. Det vill man inte ha på Visby. Vad som helst, men inte det.

Vi människor har en förkärlek för räta vinklar. Vi tycker det är snyggt och pekar på någon slags teknisk framåtanda. Vi bygger våra hus och båtar raka, med nittiogradiga hörn och med balkonger som sticker ut i nittio grader. Det ser man om inte annat på en radarbild över en stad. Den är full med ljusa punkter, kraftiga radarreflexer, som kommer från räta vinklar som återkastar strålningen. Det kan vara hörn i innergårdar eller på balkonger eller takprofiler.

Här ser du en reklambild gjord med Raytheons flygande ASTOR-radar. Fartygen i område 2 är inte alls stealth utan kastar mycket kraftiga radarreflexer på grund av alla räta vinklar i överbyggnaden. (Bild: Raytheon) Vill man inte synas på radar måste de räta vinklarna bort.

Konventionellt fartyg kontra Visby.

Dessutom måste alla hål i skrovsidan täckas av radarreflekterande material som kan reflektera bort strålningen. Skulle den slinka in, skulle den kunna träffa något och studsa tillbaka. Detsamma gäller fönstren på kommandobryggan, som måste ha ledande beläggning (på-ångat guld eller indium-tennoxid). Annars kan radarstrålning komma in genom fönstren. Inne på bryggan finns massor av metallföremål med räta vinklar som den kan reflekteras ifrån och komma tillbaka ut igen.

Här är kanontornet, sett bakifrån. Som du ser finns inte en enda rät vinkel. All radar från ytläge som träffar den här kanonen går rätt uppåt. Det finns små luckor, men deras kanter är för små för att vara av intresse för en radar. Den absolut o-stealtiga relingen på däcket är bara tillfälligt ditsatt och tas bort före avgång. Det betyder dock att däcket är farligt att vistas på, då man kan ramla över kanten. Därför är en vajer spänd ett par centimeter över däcket, som man hakar fast en säkerhetslina i när man går ut.

Samma kanontorn sett framifrån. Du ser den avlånga luckan över kanonen. Den har glipor i stil med en halv centimeter, men det är också ointressant för vanlig spaningsradar.

Som om det inte skulle vara nog, är viktiga ytor inte bara täckta med grå färg utan dessutom med ett radarabsorberade material (RAM) som äter upp en del av radarstrålningen istället för att reflektera den. FMV vill inte diskutera vilket material som används, men du kan läsa teori och historik här: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a436262.pdf. Till exempel kan man få en millimetertjock PET-film sputtrad med 25-100 nm titan att absorbera mellan 20-50% av inkommande radarstrålning i bandet 8-12 GHz. Läs mer på http://www.jatm.com.br/papers/vol3_n3/JATMv3n3_p279-286_Radar_absorbing_materials_based_on_titanium_thin_film_obtained_by_sputtering_technique.pdf

Det vore inte särskilt lyckat om Visby for omkring i fredstid och visade upp sin smygförmåga, för då fanns det inte mycket överraskningseffekt kvar i en skarp situation. Därför har man normalt radarreflektorer monterade på akterdäck, som döljer stealth-förmågan.

Termisk signatur

Det vore olyckligt om fartyget skulle kunna avslöjas med värmekamera. Det som är varmt på ett fartygs utsida är avgaserna från förbränningsmotorerna. Därför injicerar man alla avgasrör på insidan med havsvatten och när avgaserna kommer ut ur skrovsidan har de kommit ned till rumstemperatur. Det går att hålla handen i vattenstrålen. Avgaskylsystemet är norskt och kommer från ett företag som heter Mecmar.

Titta bara på den här termobilden av en Apache-helikopter mot en kall himmel. Så kan man inte ha det. Bild: ThermoAnalytics.

Men man måste också radar-dölja hålet där avgaserna kommer ut. Som du ser på förra bilden är hålet täckt med bikakematerial, sk radargaller i stål, med hål som släpper igenom vatten, men reflekterar radar.

Bilden visar insugsgallret i skrovsidan för luft till lågfartsmaskineriet (dieslar). Hålet är täckt med radarreflekterande galler av bikakemodell (Ra) och luften passerar därefter vidare till luftfiltret (Filter) innan det hamnar i dieselmotorerna. Om havsvattnet skulle stänka upp och frysa till på gallret i vår nordliga vinter finns det utrustning som mäter tryckfallet över gallret och automatiskt nödöppnar ett icke-stealthigt hål i gallret, med en pneumatisk öppningsmekanism (Ö).

Färgen på fartyget är framtagen för att minimera IR-signaturen.

Avmagnetisering

Bortsett från radar-smygförmågan, är fartyget helt magnetiskt neutralt på så långt håll som en magnetiskt utlöst mina kan känna av. Hela fartyget är omlindat med magnetspolar som kompenserar för magnetfältet i den utrustning som finns ombord, som skulle kunna detekteras. Slingorna ligger i X, Y och Z-led längs hela fartyget. Utrustningen mäter även upp det jordmagnetiska fältet och kompenserar för förändringar i detta genom att ställa om strömstyrkan.

Men de stora lidningarna kan bara utjämna fartyget som helhet. Det finns några stålföremål ombord som måste specialbehandlas och ”elimineras” på nära håll. Bland dessa finner vi motorer, generatorer och växellåda, som av nödvändighet måste vara tillverkade i stål och därmed är magnetiska. De omsluts av egna slingor inlagda i kopparrör.

Här ser du en av två MTU 2000 lågfartsdieselar på 1300 kW. Den befinner sig inuti ett ljuddämpat skåp av aluminium. Vitmålat, rent, blankt. Du ser de båda kopparrören märkta X och Y som innehåller trådvarven. Slinga Z syns inte på bilden. Det är inga problem att använda koppar, det skärmar inte likströmsfält.

Alla fartygets kompenseringsslingor matas av grupper om tre förstärkare, som dessa. Det finns ett 20-tal anordningar som lämnar en noga bestämd likström till slingorna och man kan dessutom koppla in eller ur slingvarv allt efter behov, för att höja eller minska mot-fältstyrkan. En gång om året går fartyget förbi FMVs mätstation där man undersöker det avgivna magnetfältet och rapporterar. Strömmen i alla förstärkare justeras tills fältet är så nära noll det går att komma, varefter strömmarna låses fast vid dessa värden.

Det finns ingen dynamisk kompensering. Fartyget mäter inte sig själv och man får ingen indikering på att kompenseringen kan vara komprometterad av något nytt magnetiskt föremål ombord. Det har hänt att någon burit ombord exempelvis en magnetisk gasflaska som stört kompenseringen, vilket uppdagats vid den årliga mätningen. I det dagliga arbetet använder man dels avmagnetiserade eller omagnetiska verktyg och dels har alla verktyg och apparater fasta platser ombord, dit de ska återställas efter fullgjort arbete, för att den magnetiskt uppmätta profilen ska gälla. För den skull gör man regelbundna ronder i fartyget.

Annat döljande – hur döljande?

Fartyget får inte inducera strömmar i vattnet, genom att ha olika potential på olika ställen, eller på utstickande delar, för det skulle kunna detekteras av minor. Det är inga problem med stålfartyg som är helt kortslutna, men kolfiber är inte så kortslutet. För den skull har man dragit ett grovt kopparband längs kölen, som dessutom är förbundet med utrustningen ombord. Det är också förbundet med åskledaren, med väldigt breda rostfria band (~decimetrar). VSD-axlarna av kolfiber är jordade med roterande kontakter, eftersom de ligger i lagerboxar som är isolerande.

Buller under vattnet är inte heller särskilt lyckat om man inte vill höras. Därför är alla bullrande maskiner ombord monterade på gummidämpare. För att dölja den tystnad man lyckats uppnå, kan man tänka sig att ha särskilda högtalare monterade nederst som bullrar extra mycket i fredstid. Om det är så vill FMV inte bekräfta utan Lars säger bara att ”utrustning för att dölja verklig akustisk signatur finns ombord”. Den har man haft nytta av då man till exempel besökt andra nationer och det funnits lyssnarverksamhet längs strandkanten. Dessutom mäter man hela tiden fartygets akustiska signatur med den egna bogserad kabelsonar TAS för att få reda på om något har börjat bullra för mycket.

Antennmaster av olika slag förvaras indragna i skrovet och kan skjutas upp vid behov.

Lanternorna är smyganpassade, så att deras radarreflekterade glas ligger dikt med bordläggningen. Givetvis används lysdioder för att hålla värmen nere, redundanta lysdioder till och med.

– Hur stealthig är Visby? Det vill inte Lars svara på, men han säger att det har orsakat klagomål. Han har en rolig historia att berätta:

– Fartygets radarsignatur i stealth-läge är otroligt liten. En gång var vi i Medelhavet och skulle in på spanskt territorium och hade AIS-en igång. Då ropade spanska kustbevakningen upp oss och sade ”Svenska krigsfartyget Helsingborg. Vi kan se er på AIS men vi ser er inte på radar.” Då svarade besättningen ”Det är inte meningen att ni ska se oss.” Då hade vi ändå fortfarande radarreflektorer på däck, men de står så att fartyget i vissa lägen kan dölja dem. Vid de tillfällen vi har samövat med ubåtar, har ubåtarna varit rädda för oss, för de har inte koll på var vi är. Det är bra betyg. Våra ubåtar hör alla andra fartyg på långa avstånd, men de har lite mera problem med Visby.

Annat stealth

Visby är ingalunda det första stealthfartyget. Stealth började användas på flygsidan i och med Lockheed Skunk Works utveckling av flygplanet F117A som blev klart 1983 och fortsatte med samma företags försöksfartyg Sea Shadow som sjösattes 1985. Northrop Grummans stealth-bombplan B2 togs i drift 1997. FMV utvecklade en fartygsprototyp kallad Smyge för att verifiera smygförmågan, som sjösattes 1991. Att det gick bra får vi veta men hur bra avslöjas inte. Erfarenheterna från Smyge låg till grund för ett nytt och större projekt, Ytstridsfartyg 2000 (YS 2000), som utvecklades till korvett typ Visby. Även norska marinen har ett stealthigt ytfartyg, en svävar-klass kallad Skjold. Idag har snart sagt varje flotta med självaktningen ett fartyg med mer eller mindre smygförmåga.

Skrovet, en kolfiberarmerad sandwichkonstruktion

Det vi ska titta på i denna artikel är fartyg nummer två i Visby-serien som heter HMS Helsingborg (med bogsiffra K32).

Skrovet är en sandwichkonstruktion av kolfiberarmerad plast (CFRP), med ett kolfiberlaminat på utsidan och ett mellanskikt av Divinycell, ett lättviktsmaterial med ganska hård kärna, samt mera kolfiber på insidan. Ett material med flera lager brukar kallas för komposit. Bilden visar hur kolfibermattan är lagd lager på lager, med strukturellt lim emellan. Materialet minskar strukturvikten drastiskt, normalt sett ned till ca 50% av ett motsvarande konventionellt stålskrov. Detta resulterar i en högre nyttolastförmåga, högre hastighet och längre räckvidd.

Kolfibern är elektriskt ledande och det är både bra och dåligt. Bra eftersom den kan skärma fartyget från radiostrålnig utifrån, och skärma strålning inifrån. Det är dåligt på så sätt att om man får jordfel i fartyget kan man få galvaniska krypströmmar och därmed korrosion. Det skiljer inte Visby från stålfartyg, bortsett från att kolfiber ligger högt upp i den elektrokemiska spänningsserien vilket gör att alla andra material kommer att offra sig till kolfibern.

Det finns ett antal luckor i fartyget, genom vilka man kan titta ut, hjälpa in människor i sjönöd, slänga ut livbojar, eller skjuta ut torpeder. Alla skrovöppningar har luckor, även den där förtöjningstamparna kommer ut. Förtöjningsluckan svängs upp och kallas då för ”musse pigg-örat”.

Nedledaren från åskledaren (vitmarkerad på bilden) går från däcket och ned mot kölen, där det finns en gemensam ledare som klarar de stora strömmarna vid åsknedslag och jordar fartyget i havet.

Mera i detalj består sandwichkonstruktionen av ett laminat av kolfiberarmerad vinylester (matris, med tillsatt accelerator och katalysator) på båda sidor om en kärna av styv PVC-cellplast.

 Tvärsnitt av aktersektionen, saxad ur FMVs datoriserade dokumentarkiv DIS.

Större delen av skrovet är byggt med vakuuminjicerade laminat. Resterande del är handupplagt. Plana paneler har injicerats på ett vakuumbord med god ytjämnhet. Krökta paneler har injicerats direkt på divinycellen på mallstativ. Förstyvningar (vebbar och vägare, uppstickande sektioner) och en stor del av fastlamineringarna har handlaminerats.

Fartyget har byggts i tre sektioner av produktionstekniska skäl. Sektionerna har gjorts plastfärdiga och delvis utrustats var för sig för att sedan skarvas samman.

Multiaxiell kolfiberduk. Bild: Hadhuey, Wikimedia.

Armeringen (ytlaminatet) består till övervägande del av PAN-baserad kolfiber (polyakrylonitril). Kolfiberarmeringen består av multiaxiella sydda mattor av Torays T700 fiber. (Skojighet: Toray T700 kan köpas på Alibaba för 2-10 dollar/m² och är väldigt vanligt i mountainbikes, också.)

Mattorna är tillverkade av Devold AMT i Norge. De mattor som använts till skrovet är L250, L450, LT450, LT650, BX420, DB600, DBL700 samt DBT700. Laminatuppbyggnaden består av olika kombinationer av ovan nämnda mattor. En mindre mängd glasfiberarmering har använts i uppbyggnaden av skrovet. Skrovbotten har ett lager CSM300 ytmatta på utsidan. Kölen är helt uppbyggd med glasfiberarmerade laminat.

Kärnmaterialet består av styv cellplast. Tre olika typer har använts i skrovet:

• I bordläggning över vattenlinjen, däck, skott, förstyvningar och överbyggnad har Divinycell H-kvalitet samt Divinycell HCP (HCP100) använts. Divinycell H-kvalitet är en styv, tvärbunden expanderad PVC-plast. Densiteten hos kärnmaterialet är vald med tanke på belastning hos respektive struktur. Valda densiteter ligger inom spannet 60-250 kg/m³.
• I skrovbotten har Divinycell HD 250 med en densitet på 250 kg/m³ använts. Denna kvalitet är speciellt utvecklad för att fungera bra i konstruktioner utsatta för snabba, dynamiska lastförlopp. Divinycell HD-kvalitet är en delvis tvärbunden expanderad PVC-plast med större elasticitet än Divinycell av H-kvalitet. Styrande för valet av Divinycell HD i bottenpaneler har varit slamningsbelastningar samt de laster som uppstår vid chock (minsprängning)
• I panelerna runt avgasrören till gasturbinerna har Rohacell 110 IG med en densitet på 110 kg/m³ använts. Rohacell 110 IG är en expanderad plast baserad på polyeterimid. Som kärnmaterial uppvisar denna ett relativt sprött beteende. Rohacell är, jämfört med Divinycell, mera värmetåligt. Styrande för valet av Rohacell har varit värmepåverkan från gasturbinernas avgasrör.

Fyra sorters strukturellt lim har använts:

• Divilette NQG1 HV, polyesterbaserad limmassa, har använts som limmassa vid kärnbordläggning.
• Crestomer 1152, limmassa baserad på uretanakrylat, har använts vid sammanfogning.
• FI-184 har använts som limmassa vid sammanfogning av paneler och limning av stålinlägg.
• Crestomer Advantage har använts vid sammanfogning av paneler.

– Men hur står skrovet emot torpeder jämfört med stål, frågar vi.

– Det finns nästan inga fartyg (pansarförstärkta kryssare undantagna) som står emot torpeder oavsett om de är byggda i stål eller komposit, svarar Lars. En torpedträff idag är inte detsamma som en direktträff i fartygsskrovet, utan tanken är att en torped skall detonera i vattenvolymen under fartyget och på så sätt ”knäcka” skrovet. Vad gäller tålighet så är kraven på Visbykorvetterna samma som på försvarets minröjningsfartyg avseende att klara av en undervattensdetonation. Skrovet är helt enkelt konstruerat för att klara alla de krafter som kan uppstå. Kompositen drabbas inte heller av utmattning, som stål gör. Efter tillräckligt många smällar så brister stål. Vi har ett system med trådtöjningsgivare som känner av belastningarna i skrovet och skulle belastningarna komma upp i sådana nivåer att det innebär fara för skrovet, får man anpassa sin taktik och minska farten. Det finns inget fartyg som kan köra hur fort som helst i alla vågor.

– Kan Visby sjunka?

– Ja, om fartyget vattenfylls kan det sjunka.

En titt på ritningen

Nu har vi gått som katten kring het gröt länge nog och det är dags för en titt på ett tvärsnitt genom Visby. Först själva skelettet, som visar huvuddragen.

Lägg märke till huvudindelningarna: vapenområden (lastdäck, vapendäck), stridsledning (stridsledningscentral, apparatrum), navigation (styrhytt), framdrift (maskinrum) och personalutrymmen (hytter, mäss).

Bilden är en sammanställning av flera ritningar, det som FMV kallar för Generalarrangemang. Den visar den mesta utrustningens placering och de olika utrymmestyperna är färgkodade efter sin funktion. Prestanda för de flesta maskiner är också inlagd och olika typer av utrustning är också färgkodad. Notera att utrymmet märkt ELA 3 bredvid stridsledningen anger datorhallen. Utrymmet RAH är radiohytten, som får betecknas som fartygets allra hemligaste, där kryptona förvaras. Utrymmet signalbryggdäck låter fint, men det är där man ställer de tunga kulsprutorna. Notera också att flaggstången inte är stealth och kommer att tas in i skarpt läge. Lägg upp den här bilden separat så du kan ha den som referens.

Navigation på bryggan

På bryggan stöter vi på Birger Axelsson som är navigationsbefäl ombord. Han berättar.

– Båten kan framföras av tre personer, med olika organisatorisk grad. Den som kör fartyget kallas för manöverofficer (ManO) och sitter i mitten, eftersom han anses ha bäst uppsikt därifrån. Till höger om honom sitter fartygschefen (FC) eller befälhavaren. FC befinner sig på bryggan vid inomskärsnavigering, vid förtöjning osv, men hans andra arbetsplats är stridsledningscentralen. Platsen till vänster är avsedd för rorgängaren, som främst bemannas vid inomskärs trafik. Utomskärs kör man istället mest med autopilot.

Varje tjänsteman har en elektronisk karta, en sk ECDIS (Electronic Chart Display and Information System). Bildskärmen i mitten kallas för Conning Display och visar information om fartygets framförande, såsom fart, djup, vindar och motorvarvtal. Längst ut åt sidorna sitter radarskärmarna, som visar navigationsradarns bild. De tre konsoltyperna kan ersätta varandra redundant, så man alltid kan få upp en ECDIS-bild även om den vanliga ECDIS-skärmen skulle ha gått sönder.

Så här långt skiljer sig inte hanteringen av fartyget särskilt mycket från en vanlig färja. Se vidare http://www.idg.se/2.1085/1.538381/sa-kor-du-finlandsfarja

Den liggande skärmen mitt fram är avsedd för detaljövervakning av maskin, med varvtal och temperaturer, interceptorerna (krängningshämmarna), dysorna och skoporna på vattenjetaggregaten mm. Dessutom kan man styra fartygets rotationsmod, när man behöver stå still på stället eller vrida fartyget så fort som möjligt. Fartyget kan nämligen stå stilla i vattnet, sk hovring. Det kan också följa spår inlagda i navigationssystemet, vilket används vid minjakt.

Vid parallellförflyttning, till exempel när man lägger till vid kaj, kan man också styra bogpropellern härifrån. Kurshållning vid parallellförflyttning kan fartyget sköta själv. Det hade ändå varit svårt att lägga till korrekt eftersom sikten ned till kajen är skymd av skrovet. Därför finns det fyra dome-kameror (K) monterade strax innanför fyra förtöjningsluckor, som kan ses upp på bryggan.

Bryggan är i övrigt det enda ställe på fartyget där det finns fönster.

Till skillnad från tidigare krigsfartyg kan man starta hög- och lågfartsmotorerna direkt från bryggan utan att blanda in maskinrummet. Fartyget har två redundanta styrsystem, plus ett tredje nödsystem. När de båda datorstyrda systemen fallerat kan man använda det tredje, som är en joystick på kontrollpanelen, som styr motorerna med diskreta elektriska signaler. Om även detta skulle fallera finns ytterligare en lägre nivå, som innebär att man står i maskinrummet och styr motorerna och vattenjetarna manuellt från en lokal panel.

Snabbtelefonen (INFOCOM) är lite mera avancerad än brukligt. Med den kan man tala med alla andra snabbtelefoner ombord, samt med alla som har headset på i stridsledningscentralen och gå ut på den militära kommunikationsradion (inte VHF).

Mitt på bryggan tronar en riktig magnetisk kompass i ett särskilt skåp. Den måste man ha, enligt reglerna. Men utöver den har fartyget två lasergyrokompasser.

Ytterligare en bryggbild, denna gång bakifrån. Ädelträpelaren som står rätt upp bakom ManO rymmer den magnetiska kompassen. De två rektangulära klumparna i taket är dolda förvaringsplatser för strålkastare och mistlur, som bara fälls ut om de behövs och annars förvaras infällda bakom en radarreflekterande lucka. Notera att det mesta är svartmålat, för att minska ljusreflexer och ge bättre nattseende. I övrigt är det stiligt, med en inredning som liknar ädelträ (som i själva verket är balsaträ som kärna med perstorpslaminat som liknar ädelträ som ytskikt, för att hålla ner vikten). Det är som det ska vara på ett bättre fartyg.

Vi går vidare till den aktra konsolen. Har sitter GMDSS-operatören (Global Maritime Distress Safety System) ett civilt system för sjöräddning. Utöver det finns militär utrustning för ungefär samma sak. Skärmen längst till höger är NAVTEX (NAVigational TEXt messages) som visar sk MSI-meddelanden (Maritime Safety Infomation). Det finns tre NAVTEX-stationer som täcker Östersjön, som lämnar sjösäkerhetsmeddelanden på detta sätt. Radioutrustningen längst ned på panelen är en MF/HF-radio (mellanvåg-kortvåg) samt en Inmarsat-C-mottagare. Till denna har man kopplat en helt vanlig, gammaldags matrisskrivare. Det var något särskilt med matrisskrivarna, kanske det att de inte gick sönder så ofta?

Härifrån hanterar man även helikopterlandningssystemet, avsett för riktigt dåligt väder. Helikoptern behöver landa rätt mot vinden och det kan hanteras automatiskt. Akter om bryggan kommer att monteras ett system med lysdiodramper som visar för helikopterpiloten hur fartygets riktning skiljer sig från vidriktningen. Lysdioderna kan mörkas ned och nattkikaranpassas till om piloten har ljusförstärkande glasögon.

Om man går lite framåt och nedåt i fartyget kommer man till förliga förtöjningsstationen och hittar en säkerhetsfunktion till, som styrs indirekt från bryggan.

Längst fram i förpiken hittar vi nämligen ankaret, i rostfritt stål. Det manövereras lokalt via ett hydrauliskt ankarspel (nedan) och kräver gott sjömansskap för att hanteras genom en lucka i fören. Luckan framtill öppnas till skillnad från andra luckor inåt.

Ankaret fälls av ankarspelet, som sitter i rummet intill.

Framdrift och el

Fartyget har ett lågfarts- och ett högfartsmaskineri. Lågfartsmaskineriet kan ge farter på upp till 15 knop, med väldigt lång räckvidd, medan högfartsmaskineriet ger farter över 35 knop, men med betydligt ökad bränsleåtgång.

Anledningen till att man gjort så är multipurpose-kravet. Fartyget ska kunna göra många saker. Vid minjakt kör man väldigt sakta, vid ytattack kör man väldigt fort, och vid ubåtsjakt måste man köra fort till ett område, och sedan kunna köra sakta. Hade man då bara haft en typ av motorer hade man fått köra sakta hela tiden, eller tvingats köra sakta med stort maskineri, vilket är ekonomiskt oförsvarbart.

Kombinationsmaskineriet kallas CODOG (Combined diesel or gas turbine) och består av två grupper av en diesel och två gasturbiner som sitter på samma växellåda, som matar var sitt vattenjetaggregat.

Högfartsmaskineriet består av två par gasturbiner (Vericor TF50A, Tr och Tr2) på vardera 4,2 MW. Avgaserna blåser ut genom det värmeisolerade avgasröret (Avg) och vidare bakåt i fartyget. Turbinerna drar in 30 m³ luft (In) per sekund. Därför har de egna luftintag med radargaller på fartygssidan.

Här är maskinrummet från en annan vinkel, längst bort i den förra bilden, som visar samma motorpar. Turbinen betecknas fortfarande (Tr) och insuget (In). Den vita enheten till höger (Vxl) är växellådan till det andra turbinparet.

När avgaserna lämnar gasturbinen är över 600 grader varma, och bortsett från den naturliga kylningen i avgasrören kyls de med havsvatten så de är strax över rumstemperatur när de lämnar fartyget. Vattnet sprutas in genom dysor som den i bilden. Naturligtvis bildas det en mängd vattenånga efter fartyget.

Vattnet tappas av från vattenjetaggregatet, som kan betecknas som ”världens största brandpump”. Flödet rör sig om 400-500 l/min per avgasrör.

En annan anledning till att kyla avgasrören är att de annars hade blivit dubbelt så grova och det hade inte fått plats ombord. Hettan i rummet hade också gjort att personalen inte hade mått så bra.

Längre bak i fartyget fortsätter vatteninjekteringen (Vi) för att kyla avgaserna ännu mera.

En närbild på växellådan (Vx), som är av aluminium, men har kugghjul stål och därför är omlindad med magnetiska kompensationsledningar (Mkl).

På växellådans andra ingång sitter lågfartsmaskinen, två dieslar på 1,3 MW vardera (felaktigt märkt Ge) i sitt ljuddämpande skåp.

Fartyget har tre elgeneratorer om 270 kW vardera, men endast två behövs för den dagliga driften, så en kan stå i reserv. Det går att klara sig på en generator om man snålar. Generatorerna ger 400 volt trefas, varefter man har transformatorer till alla andra spänningar, som 220, 115 och 24 volt.

Här är utgående axel från växellådan, utförd i kolfiber och därför svart. Den väger nästan ingenting (300 kg) jämfört med om den varit gjord i stål.

Saker och ting ombord måste ligga på jordpotential för att inte avslöja fartyget på utsidan med sin elektriska potential. Motoraxeln i kolfiber (Kf) har sitt lilla problem eftersom den ligger lagrad i ett vattensmort Thordonlager som får betraktas som isolerande. Den måste därför jordas via en roterande koppling, en jordad släpring (Slrj).

Längst bak i fartyget, i VSD-rummet, hittar vi utblåsen till vattenjetaggregaten. Ingenstans slipper man ifrån drösar av sensorer och hydraulikrör. De blå apparaterna till vänster är pumparna till Hi-Fog vattensläckningssystemet, som finns distribuerat i hela fartyget.

Här är vattenjetaggregaten (VJ) stuvade i stoppläge, vinklade 30 grader inåt. Varje aggregat väger 10 ton och är gjort i omagnetisk brons. Det som inte är gjort i brons är istället gjort i kompositmaterial eller titan. Pumphuskammaren är specialutvecklad av KaMeWa för att vara så tyst som möjligt.

Mellan aggregaten sitter ett par blanka cylindrar i rostfritt (Int). Det är kolvarna till interceptorbladen. Dessa kan beskrivas som två långa rakblad som sitter jäms med akterspegeln, ungefär 150 mm höga och 20 mm tjocka, och fungerar som trimplan. Men istället för att behöva ett stort blad i aktern, sticker man bara ned en liten kniv. Bladen är aktivt styrda av ett gyrosystem som kompenserar för rullning, stampning och sidvindar. Systemet trycker ned bladet på den fartygssida som går ned i vattnet, så denna trycks upp igen. Bladen kan arbeta i 35 knop och förbättrar både komfort och vapenverkan.

Avgasrören från högfartsmotorerna syns inte, för de kommer ut under ”hyllan” och pekar rakt ned. Mellan avgasrören finns fällningsluckan för släphydrofonen (F-VDS). Den stora luckan allra överst i bild är minluckan, ur vilken man fäller minor och sjunkbomber. De smyganpassade akterlanternorna, luckan för slangsonaren TAS och ett par remskastare syns ej i bild.

Fartyget kan tankas ute på havet, sk replenishment at sea. De båda burkarna i bildens mitt är de bränslefilter som det mottagna bränslet passerar innan det förpassas ned i tankarna ombord.

Vi tittar in maskincentralen där de tuffa grabbarna med skiftnyckel håller hus. Här sitter de framför de datorer som hanterar maskin och dokumentationssystemet DIS. Notera den sjömonterade laserskrivaren till vänster, samt den helt analoga klockan överst i mitten.

Det hierarkiska kontroll- och manöversystemet MCS, som är ett industri-PLC-system från Siemens, med programvara utvecklad av Kockums visar här de huvudsakliga parametrarna för framdrivningen. När allt går normalt ska alla visartavlor visa ungefär halvvägs. Vattenjetskoporna (till vänster) står i neutralläge. Bilden symboliserar i princip layouten i maskinrummet. De fyra gasturbinerna heter GT-... och de är kopplade till växellådorna VÄXEL... Till samma växellådor är lågfartsdieslarna DM-... kopplade, med kylvattentemperaturer på 25 respektive 37 grader. Bogpropellern BogP går inte heller. Kan det bero på att vi ligger i hamn?

De tre generatorerna är kopplade så här. Just nu är det 49,9 Hz växelspänning som gäller och du ser att bara en av generatorerna går och är inkopplad. Det finns dessutom tre grupper av förbrukare som kan kopplas isär och drivas var för sig. Skärskåda bilden!

Maskinslussen är ljuddämpande luftsluss ut till maskinrummet (åt vänster), samtidigt som den är en liten behändig mekanisk verkstad, där man också förvarar de verktyg som kan påverka fartygets magnetiska profil om de ligger annorstädes.

Se nu med förtröstan fram emot del 2.