軍情|福特級超級航空母艦

2021-03-02 吉林國防

福特級超級航空母艦


傑拉爾德·R·福特號航空母艦(USS Gerald R. Ford或簡稱為福特號航空母艦)為福特級航空母艦首艦,

在本艦正式定名之前,本級艦原本被稱為CVN 21未來航母計劃(CVN 21 Future Aircraft Carrier 

Program,其中"21"意指這是進入21世紀之後的第一個航母設計)。

2013年10月3日,首艦福特號完成了螺旋槳安裝工作,10月11日,福特號舉行船塢進水儀式,船塢開始注水。

2013年11月9日正式下水。

本級艦預計最快會在2015年時開始服役,並規劃在2058年之前建造10艘同級艦,取代尼米茲級成為美國海軍艦隊的新骨幹。

2016年1月完成1400萬英尺電力光纖電纜安裝,這一長度超過了地球與國際空間站之間距離的10倍。

據稱,一艘福特級航母的造價高達110億美金(2014年),是美國海軍有史以來造價最高的一艘艦艇。


航母「福特」號將採用的多種高新技術引起高度關注:艦載機電磁彈射系統(以前都是蒸汽彈射)、新的大功率福特號航空母艦(20張)一體化核反應堆(以往美國是PWR42W型的壓水堆核動力推進裝置,其他國家多是燃氣輪機聯合動力裝置)、帶狀電力分配系統(全電力化推進的軍艦)、有源相控陣雷達、F-35艦載機、艦載雷射防禦系統以及信息柵格化航母等關鍵性的艦用高科技。

2012年5月24日,美國最新型號核動力航空母艦「福特」號的建造工作達到了一項重要裡程碑。紐波特·紐斯船廠在本周四吊裝了「福特」號航母的最後一部分龍骨分段。「福特」號航母是「福特」級航母的首制艦,該艘航母計劃將在2015年交付海軍,屆時它將成為美國海軍在役的第11艘航母。「福特」號航母將取代「企業」號航母,而後者此時正在完成其最後一次行動部署。

將球鼻艏放入幹船塢意味著航母全部建造工作的80%已經完成。「福特」號航母的球鼻艏高60英尺,總重量超過680噸。數百名船廠的建築工人見證了航母巨大的球鼻艏被大型吊車吊起的這一歷史瞬間。2012年1月26日,亨廷頓·英格爾斯工業公司紐波特紐斯造船廠分部為「福特」號航母成功安裝艦島。該艦島將作為「福特」級航母首艦飛行甲板作業的指揮中心,福特號基本成型。

福特號航空母艦於美國當地時間2013年10月11日在位於維吉尼亞州阿靈頓隸屬於亨廷頓·英格爾斯工業公司的紐波特紐斯造船廠成功下水。


艦種  航空母艦

擁有國  美國  

艦級  福特級(1號艦)

製造廠  紐波特紐斯造船船廠及船塢公司

動工  2009.11.14  

滿載水量  10萬噸  

全長  332.8米

全寬  77米  

燃料  鈾  

動力  兩個AIB反應爐 4軸

最高時速  超過30節  

續航距離  全壽期不需更換燃料

乘員  4660人(含船員、飛行大隊與地勤人員)

偵查設備  雙頻相位陣列雷達(DBR)

服役  2015年

現狀  建造中

服役年限  50年


根據美海軍的設計方案,美海軍的下一代10PX航母同現役航母相比,將具備四大亮點:

打擊力量更強

下一代航母上配備的艦載機除了包括目前正在服役的F/A-18E/F型戰鬥攻擊機外,還將裝備具備隱身性能的F-35「聯合攻擊戰鬥機」以替代服役的F-18C/D型機,並將大量裝備無人作戰飛機。這些無人機除了裝備精確制導武器執行精確打擊任務外,還將裝備紅外和合成孔徑雷達等傳感器,可執行海上福特號航空母艦監視、空中早期預警、戰場評估以及支援反潛和救援等任務。此外,美海軍還計劃在下一代航母上裝備電磁軌道炮、高能雷射、高能粒子炮等新概念武器。其中,電磁軌道炮的發射器可將電磁能直接轉化為動能,利用電磁力發射炮彈,炮彈射程最遠可達300公裡,甚至超過航母所裝備的部分飛彈的射程。

信息化程度更高

下一代航母將採用更先進的C4ISR系統(指揮、控制、通信、計算機與情報、監視、偵察系統)技術和自動化設備,全面支持美軍的網絡中心戰能力,可與其他武器和軍種間實「互聯、互通、互操作」。並將廣泛採用電腦顯示器,個人數碼助理和掌上電腦等替代操作人員所使用的手冊和參考資料,以方便操作人員日常保存、查找等使用。

如果說超大型、核動力、多功能是「福特」號繼承「企業」級和「尼米茲」級航母的傳統,那麼網絡化則是「福特」號應網絡中心戰要求進行的革命性創新。

「福特」號通過加裝信息柵格裝備以及海軍的「火力網」系統、主動化網絡引導與緊急事件處理系統、智能化虛擬引導員、數位化視頻地圖、高級任務計算機等先進設備,基本實現了平臺在線、武器在線、彈藥在線和備附件在線,其網絡化水平和網絡中心戰能力有了質的飛躍。

以艦載機為例,不具備網絡中心戰能力的艦載機,只是相對孤立的武器平臺,其作戰效能只能是數量的疊加。而具備網絡中心戰能力的艦載機,如F-35B、E/A-18G、E-2D、MH-60R/S、X-47B等,不僅具有獨立獲取信息和自主打擊目標的能力,而且還可在線接收來自陸軍、海軍、海軍陸戰隊、空軍以及空天、天基平臺的各種信息和指令。

它作為物聯網中的一個節點,既服務於整個網絡,又被整個網絡服務。其掛載的攻擊武器,不僅可以接受本機的控制,還可以在線接受其他授權用戶的控制,打誰、由誰打,以及在什麼時間、地點、方向,用什麼武器打,都是基於雲計算的網絡統籌,其適時性、有效性並不是數量簡單疊加所能比擬的。


像X-47B這樣的艦載無人機,將在作戰中邊偵察、邊指揮、邊打擊、邊評估打擊效果,並在線接收、處理、分發和應用以上信息。像MH-60R/S這樣的作戰支援飛機,將能夠在支援作戰的過程中,根據在線信息直接對時敏目標、高威脅目標實施適時打擊。

如電磁軌道炮、模塊式雷射武器,將能夠根據在線目標指示,實施隨動攻擊。32兆焦電磁軌道炮,能以每秒2.5千米的初速發射炮彈,對340千米內的目標實施動能撞擊。多模塊雷射器組合使用,可直接毀傷目標。

據美國海軍評估,一艘搭載75架艦載機的「尼米茲」級航母,在3天的作戰時間內,每天打擊的目標數是248個。而搭載同等數量艦載機的「福特」號航母,其打擊的目標數將達2000個以上。考慮其他武器的使用,其綜合作戰效能要高出「尼米茲」級3倍。

作戰支援設備更先進

根據計劃,美海軍的下一代航母將採用新的核動力裝置設計,使用13800伏的配電系統,所產生的電力是現役航母配電系統的3倍。在飛行甲板上將換裝電磁飛機發射系統,其工作原理與電磁軌道炮相似,利用電磁能驅動艦載機起飛,可在100米的距離內把飛機的速度提高到160節,並將安裝高級著陸攔阻裝置。

對飛行甲板進行重新設計等。據稱,美海軍的下一代航母日正常出動飛機可達160架次,高峰時可達270架次,遠高於現役航母每日正常120架次,高峰時220-240架次的出動量。

工作生活環境

工作生活環境更人性化。美國海軍下一代航母上艦員的個人生活空間將會有所增大,每艘航母上的配置人員數量不超過5000人,將低於現役「尼米茲」級航母近6000人的配置量。由於下一代航母採用了大量的自動化系統和無人操作裝備,艦上人員的工作強度同現役航母上的艦員相比也有所降低。此外,美海軍還計劃對下一代航母的艦員艙進行重新設計,每個住艙都配有衛生間,艦員的生活空間也更私人化。


眾所周知,新一代航母的問世,必然要在幾項關鍵技術上出現重大突破,產生質的飛躍,如彈射器、動力裝置、艦載機,以及艦上的武器裝備等。據悉,CVN-78「傑拉爾德·R·福特」號航母將在以下四方面呈現「亮點」:

電磁彈射器

2008年4月剛服役的美國「尼米茲」級「喬治·布希」號航母仍使用相對老式的蒸汽彈射器。但是,「福特」號新航母將徹底摒棄蒸汽彈射器,啟用電磁彈射器。這種彈射器帶來的最大好處是:艦載機日出動量將大幅提高,由原先每天120架次增加到每天160架次;其高峰出動量也由原先的220~240架次/日,增加到270架次/日。

A1B壓水堆

「福特」號航母安裝了兩座A1B壓水堆。它在50年的全壽命周期內無需更換堆芯,相當於「福特」號具有了理論上的無限續航能力。它提供的強大動力,能使「福特」號的航速達到30節以上。13800伏的配電系統,提供了60兆瓦以上的電能,能夠滿足全電力推進、電磁彈射、電磁及雷射武器的用電需求。

一如「企業」級和「尼米茲」級,「福特」級航母首艦「福特」號繼續選用了核動力。為什麼美國不再爭論「核與常」,直接發展核動力呢?美國的主要考慮是,核動力航母續航能力強,全壽命周期效費比要大大低於蒸汽輪機等常規動力。且核動力航母能夠提供足夠的電能,有利於實現全電力推進,滿足電磁、雷射等高耗能新概念武器的用電需要。

在這艘新航母上,僅4部電磁彈射器同時充電就需16兆瓦。它能在較大範圍內精確調控彈射推力,能穿插彈射幾噸到三四十噸的無人機、有人機,日均彈射160架次,峰值可達270架次,如此高能耗,傳統的蒸汽輪機根本無法保證。


F-35C戰機

「福特」號上的主力艦載機,將全面更換為具備隱身性能的F-35B戰機,以替代服役的F-18E/F戰機。與此同時,該級航母上還將裝備大量無人機。這些無人機既可執行精確打擊、海上監視、空中早期預警、戰場評估,也可擔負支援反潛和搶險救援等任務。

新概念武器

「尼米茲」級航母上使用的仍是較為傳統的「北約海麻雀」或「海麻雀」艦空飛彈,以及「火神密集陣」炮,而「福特」號航母將換裝全新概念的武器,包括電磁軌道炮、高能雷射、高能射線等武器。

其中,電磁軌道炮的發射器可將電磁能直接轉化為動能,即利用電磁力來發射炮彈,炮彈射程最遠可達300千米。


給予諾斯羅普·格魯曼公司51億美元建造新一代航母首艦『福特』號」,當2010年9月10日美國海軍部長宣布福特號航空母艦這一消息時,世界為之震驚,各國海軍也深感詫異。

2005年起,「福特」號航母的先期研製和建造工作就已開始,從這筆美國海軍有史以來單艦最高造價的合同正式籤約來看,該艦絕非在「尼米茲」級核動力航母的基礎上修修改改,而將是一艘全面更新換代的新航母。

「福特」號航空母艦的建造給美國海軍和世界各國海軍的影響是巨大且又是多方面的。

1、「福特」號航母及該級後續艦的接連建造,表明大噸位航空母艦至少在2005年後50年內,依然是「海上霸主」,是一種舉足輕重的海上作戰平臺。

美國海軍決定,從2008年分階段建造「福特」號航母開始,到2058年,將建成11艘該級航母。此舉向人們表達了一個很強烈的信息:即從2005年到可預見的未來,還沒有任何一種海戰兵器能對航母發起致命挑戰。


2、核動力裝置依然是包括航空母艦在內的大噸位艦艇的首選動力裝置。「福特」號航母更換了新式的核動力裝置A5W壓水堆,向世人表示:核動力裝置對於美國海軍大型航母仍是最適合的動力系統。滿載排水量仍保持在10萬噸左右的「福特」號航母,最為合適的動力裝置恐怕最佳的選擇只有核動力裝置。福特號航空母艦3、「福特」號航母建成服役後,將不只是簡單地多了一個大型機械化作戰平臺,而是展現出一個全新的信息化作戰平臺,它對未來海戰的影響和作用將是巨大的。

3、新一代航母將採用更先進的C4ISR系統(指揮、控制、通信、計算機與情報、監視、偵察系統)技術和自動化設備,能更全面地支持美軍的網絡中心戰的開展;並將廣泛採用電腦顯示器和掌上電腦等替代人員操作,從而使各種雷達設施、通信系統、指揮控制系統、武器裝備之間的信息傳輸更快捷、作戰程序更簡便、打擊威力更強勁。

4、「福特」號航母由於採用全新F-35B艦載機和高性能無人機,以及各種新概念武器系統,將使未來海空戰作戰樣式發生新變化。

F-35B戰機是世界上第一種超音速的短距起飛/垂直降落飛機。作為第四代戰機中的佼佼者,該機採用矢量推進等先進技術,能夠進行超音速巡航,最大作戰半徑超過1000千米。機上的綜合航電系統,能將各種機載和非機載的傳感器很好地融合在一起,並能和陸海空各節點快捷可靠地溝通與傳輸,最迅速地實施攻擊或指揮。


造價過高,一艘福特級航母及艦載機需150億美元或更高來建造,並在後五十年中需1000億美元來保養。

技術不成熟,F35與無人機都遭到各國質疑,電磁彈射器還沒有研發完畢。


據美軍一些高官介紹,目前正在研發的這種被稱為「CVN-21」級的新型航母是被美海軍稱作面向21世紀作戰需要的核動力航母,以取代現役的「尼米茲」級核動力航母,並將成為未來美航母打擊大隊的核心力量。首艘航母「CVN78」將於2008年開始正式建造,計劃於2015年投入服役,以取代美海軍的第一艘核動力航母「企業」號。據稱,「CVN-21級」航母的研發費用將超過50億美元,「CVN78」的建造費用將接近80億美元,遠遠超過美海軍最新服役的「布希」號航母約62億美元的建造費用。

美軍已經命名了3艘該級艦,cvn78命名為傑拉德·福特號,cvn79命名為約翰·甘迺迪號,cvn80命名為企業號。將面臨中國東風-21D反艦彈道飛彈的強勢挑戰。該型飛彈飛行非常難以攔截,對美國旨在攔截掠海飛行巡航飛彈的反導系統來說,飛行高度過高;對於旨在應對其他彈道飛彈的反導系統來說又太低。而且即使能夠攔截一到兩枚,中國能夠通過同時發射多枚該型飛彈實現作戰目標。

美國「福特」號航母應當可以幫助確保美國未來50年的海上優勢。「福特」號航母在是在維吉尼亞州紐波特紐斯建造的,設計可承載4660名船員,是一座巨大的飛機和武器庫。但就在航母設計和2015年交付期間,出現了一個難以預料的問題:中國正在建造新型彈道飛彈,可以弧線飛行,穿過平流層後到達美國航母甲板,消滅船員並破壞航母飛行甲板。

自1945年以來,美國一直統治西太平洋水域,在很大程度上要歸功於美國97000噸的航母艦隊,正如美國海軍所說,其中每艘航母都是「一塊4.5英畝的移動美國領土」。這些年來,中國別無選擇,只能眼睜睜看著美國航母在其沿海水域自由往返。

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