福特级航母为什么是全球最强?


10月11日,美国新一代航空母舰首舰CVN-78"福特"号完成舰体建造,在弗吉尼亚州纽波特纽斯造船厂成功下水。福特号航母下水后还需完成后续的舾装工作,预计2015年服役,它将成为美国海军新一代海上作战力量的核心。

从表面来看,福特级航空母舰与尼米兹级并没有太大区别,但是它的各个分系统性能都有质的提升,整体战斗力比尼米兹级有很大提高,是名副其实的"世界最强战舰"。

福特级航母为什么是全球最强?

美军对新型航母发展没有丝毫放松

美国海军现役航母主力是尼米兹级核动力航空母舰,它是典型的大甲板弹射航空母舰,是现役唯一的超级航母。尼米兹级长度为330米,宽度40米,吃水11米,满载排水量10万吨左右,2座核反应堆,4座汽轮机,最高航速30节,拥有4个弹射器,可以搭载一支大约70架飞机的舰载机联队,飞机种类包括预警机、舰载战斗机、电子战飞机、固定翼反潜机等。尼米兹级航母战斗群攻击能力强、控制海域大,是目前世界上作战能力最强的海上机动作战编队。

不过尼米兹级的设计、建造毕竟始于上世纪60年代,它的主要系统如推进系统、弹射系统等多采用机械结构,不但系统复杂,还占据大量人员编制,可靠性也较低。所以美国很早就决定研制新一代航母,以便在本世纪尼米兹级建造结束后,继续保持美国海军的领先地位,以及美国造船工业的延续性。

1996年美国海军开始正式研究尼米兹航空母舰的后继项目--也就是CVNX项目,在CVNX项目中,美国海军考虑到了多种构型的航母,最后确定新一代航母仍是一种以核动力为推进系统的大甲板弹射航母,满载排水量为10万吨级,载机联队扩展到75架,具备更加强大的出动能力。美国海军要求新型航母在飞行甲板、航空设施、电力供应及任务系统等方面能够适应新世纪要求,能够配合二到三代舰载机的使用,尤其是要求能使用无人作战飞机,为了体现这些新技术,新变化,CVNX项目也被改称为CVN-21项目。

2004年美国海军正式同诺格公司签署CVN-78的建造合同,2005年诺格公司在纽波特纽斯造船厂切割第一块钢板,2007年CVN-78被命名为福特号,预定于2015年服役。包括先期研究的费用,CVN-78项目费用高达137亿美元。由于金融危机的冲击,美国国防预算受到较大影响,耗资巨大的航母项目首当其冲,不过考虑到CVN-21对于美国海军乃至美国意义重大,所以美国仍旧不遗余力的推进该项目,甚至有消息称美国海军计划不惜将若干艘早期尼米兹级提前退役封存,也要保证CVN-21研制的顺利进行。

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福特级航母打击能力提升至少1倍

根据相关资料,福特号长为330米,宽度41米,满载排水量10万吨,这些指标与尼米兹级相差无几。从相关图片来看,它的飞行甲板与尼米兹级也相差无几,但福特号许多关键性的指标,如舰载机的出动率、全寿命周期故障率、全舰电力容量等比后者均有较大提高,福特级是一艘根据新世纪作战环境而设计的超级航母。

上述提到福特级航母的革命性改进,最主要的是舰载机出动效率,这也是评价一艘航母强大与否的根本标准。目前尼米兹级的舰载机出动能力为每天出动140-160架次,而美国海军对于福特号的要求是在此基础上至少提高15%,也就是达到180架次,在高强度的情况下,甚至要超过220架次。同时配合各种精确制导弹药使用,如JDAM、JSOW等,福特级航母的舰载机联队一天能打击的目标数量由现在的700个增加到1200个。

优化飞行甲板及作业程序为了提高舰载机出动效率,福特级对飞行甲板、升降机乃至内部结构进行了全面的改进。从相关模型和图片上来看,福特级的舰岛体积比尼米兹级有所缩小,并且位置后退,相应的甲板后端也被延长,这样增加了甲板面积,尤其是停机区的面积。我们知道,为了安全上的考虑,舰载机在机库之中是无法挂弹和装油的,只有在甲板上进行,所以在一段时间内飞行甲板上的飞机就是一艘航母能够使用的全部作战飞机。增加甲板面积,尤其是停机区的面积,相应地就提高了单位时间内航母能够使用飞机的数量,为提高舰载机出动能力打下基础。

为了提高舰载机加油、挂弹的效率,与尼米兹级分散布置相反,福特级还将加油、挂弹作业统一集中在右舷舰岛前方的区域。运作时,飞行甲板上需要加油挂弹的飞机以拖车移至右舷的整补区进行作业,而机库中的舰载机则由右舷升降机直接送上右舷甲板完成加油挂油,整备完毕后,便由拖车拖至起飞等待区或移回停机坪。相较于尼米兹级,福特级每次加油挂弹的整备时间可望由前者的2小时缩短到1小时以内。


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采用电磁弹射器弹射系统

这是提高舰载机出动能力另外一个关键。福特级与尼米兹级一样,都拥有4部弹射器。但是尼米兹级的第4号弹射器无法弹射满载起飞的战斗机,因为在此处飞机的机翼已经接近甲板的边缘。而福特级对甲板进行了改进,令第4号弹射器也能弹射满载起飞的飞机。

不过福特级最大的改进还是采用了全新的电磁弹射器。由于输出功率有限,尼米兹级的弹射器只能弹射30吨以下的舰载机,无法满足舰载机进一步发展的需要。蒸汽弹射器另一缺陷是功率不可调,也不适合弹射重量较低的无人机,如果强行弹射,会造成飞机结构受力过大,从而影响飞机寿命。具体来说,福特级采用电磁弹射器,可以更好地适应未来F-35C隐身战斗机、X-47B无人攻击机上舰的需要。

另外,蒸汽弹射器体积和重量也较大,还需要消耗大量的淡水,这对海上长时间持续作战是相当不利的。蒸汽弹射器的缺陷还在于需要消耗大量蒸汽,尼米兹级航母在弹射数架满油满载起飞的战斗机后,航速就会出现较大的下降,这又限制了一个攻击波可出动的飞机数量。而电磁弹射器可较好地解决蒸汽弹射器这些缺陷。

采用电磁拦阻器拦阻系统

这是另外一个保证舰载机出动及回收能力的设备,传统的航母舰载机阻拦系统为液压缓冲式,它的存在着拦阻能力有限,缺乏必要的灵活性等一系列缺点。例如,不同机种降落之间需要靠人工更换配重物,花费更多时间,这也是舰载机出动效率的瓶颈之一。

为此,福特级采用先进的电磁拦阻系统,它的控制电脑便能分析拦截索的即时受力情况,并回馈给电动机来给予拦阻索适当的拉力,使舰载机在整个拦阻过程中能获得较为平均的施力。电磁拦阻系统可令重量不同的机种能以随意的顺序降落,而传统液压拦阻系统如果不更换适当的配重,过大的峰值拉力可能会令飞机受损。

这些都是提高一艘航母战斗力不易看到的措施。


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供电能力提高3倍,为加装激光武器作准备

由于一系列新型电气系统及电子设备的大规模运用,同时还要考虑到未来加装激光炮等各种高能武器,这些都让福特级的电力需求水涨船高。因此,福特级采用新的核反应堆,它的供电能力比尼米兹提高了3倍。

同时,福特级还用带状配电系统替代了尼米兹级的辐射状配电系统,从而降低了电缆长度,而且容易重新进行配置,为以后升级做好准备。

从总体上来看,福特级虽然在尺寸和吨位上比尼米兹级没有太大提高,但是通过改进飞行甲板、优化甲板及机库作业程序,采用全新的电磁弹射器、电磁拦阻器,让航母的作战能力得到了进一步的提高。

对于中国海军来说,航空母舰及其编队的建设、运用、甲板及机库作业程序都在发展之中。通过对福特级研究、分析,紧跟美国先进经验,对促进自身航母能力发展是大有裨益的。


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