1975年,美國尼米茲級航空母艦訂購首批三艘CVN-68至70時,美國海軍展開一系列關于(yu)尼米茲(zi)級之(zhi)后未來(lai)航空母(mu)艦(jian)的(de)概念方(fang)案(an)(an),稱為CVNX,涵(han)(han)蓋(gai)小型、中型和大型航空母(mu)艦(jian),總共研究15個艦(jian)體(ti)大小不同的(de)方(fang)案(an)(an)的(de)船模水線性能,而起(qi)(qi)降方(fang)式則涵(han)(han)蓋(gai)傳統使用(yong)(yong)彈(dan)射器/攔(lan)截索(suo)的(de)CTOL、使用(yong)(yong)滑(hua)躍(yue)短距起(qi)(qi)飛/攔(lan)截索(suo)降落的(de)STOL、使用(yong)(yong)滑(hua)跳起(qi)(qi)飛/垂直(zhi)降落的(de)S/VTOL等三種(zhong)(zhong),每一(yi)種(zhong)(zhong)方(fang)向又(you)包含傳統甲板布局與新設(she)(she)計(ji)(ji)之(zhi)分,當時CVNX總共有約50種(zhong)(zhong)設(she)(she)計(ji)(ji)方(fang)案(an)(an)。
1996年,美國海軍開始正式研究尼米茲航母的后繼項目,也就是CVNX項目,在CVNX項目中,美國海軍考慮到了多種構型的航母,最后確定新一代航母仍是一種以核動力為推進系統的大甲板彈射航母,滿載排水量為10萬噸級,載機聯隊擴展到75架,具備更加強大的出動能力。美國海軍要求新型航母在飛行甲板、航空設施、電力供應及任(ren)務(wu)系統(tong)等(deng)方(fang)面能(neng)夠適應新(xin)世紀要求,能(neng)夠配合二到三代(dai)艦(jian)載機(ji)(ji)的使用,尤其(qi)是(shi)要求能(neng)使用無(wu)人(ren)作戰飛機(ji)(ji),為了體現(xian)這些新(xin)技術,新(xin)變化,CVNX項目(mu)也被(bei)改稱為“CVN-21 Future Aircraft Carrier Program”,即CVN-21未來航(hang)母(mu)計(ji)(ji)劃,其(qi)中“21”意指進入21世紀之后的第(di)一(yi)(yi)個航(hang)母(mu)設計(ji)(ji)。依(yi)照1970年代(dai)中期以(yi)來的研(yan)究(jiu)基礎,CVN-21最(zui)初曾有不(bu)少十分(fen)前衛、超脫現(xian)今航(hang)空母(mu)艦(jian)設計(ji)(ji)的構(gou)型(xing),不(bu)過考慮到成本(ben)、風(feng)險與(yu)實(shi)用性(xing),最(zui)后還是(shi)使用了由(you)小鷹級到尼米(mi)(mi)茲級一(yi)(yi)脈相傳(chuan)的美國航(hang)母(mu)構(gou)型(xing)進行(xing)改良。原本(ben)美國海軍打算將最(zui)后一(yi)(yi)艘尼米(mi)(mi)茲級CVN-77布(bu)什號(hao)航(hang)空母(mu)艦(jian)作為CVNX的裝備驗證艦(jian),不(bu)過考慮到開發時(shi)程以(yi)及經費、風(feng)險,最(zui)后沒(mei)有進行(xing)。
2005年8月11日,CVN-21航母首艦CVN-78在紐波特紐斯造船及船塢公司切割了第一塊重達15噸的鋼板。此時(shi),CVN-21航母的研(yan)發與建造(zao)總經(jing)(jing)費(fei)(fei)共將耗(hao)資137億(yi)美(mei)元(yuan)(yuan),其(qi)中研(yan)發經(jing)(jing)費(fei)(fei)為(wei)(wei)32億(yi)美(mei)元(yuan)(yuan),建造(zao)費(fei)(fei)用(含所有先期(qi)的規劃、準備(bei))則高(gao)達105億(yi)美(mei)元(yuan)(yuan) ,其(qi)中有1/3的經(jing)(jing)費(fei)(fei)早在2001年就(jiu)已編列作為(wei)(wei)前期(qi)武(wu)獲款(kuan)項;總計前三艘CVN-21預計耗(hao)資達360億(yi)美(mei)元(yuan)(yuan),其(qi)中317億(yi)5000萬美(mei)元(yuan)(yuan)為(wei)(wei)建造(zao)經(jing)(jing)費(fei)(fei),43億(yi)3000萬是研(yan)發經(jing)(jing)費(fei)(fei),成(cheng)為(wei)(wei)美(mei)國海軍有史以(yi)來(lai)造(zao)價(jia)最昂貴的艦艇。依(yi)照計劃,該(gai)艦將于2015年9月(yue)交付以(yi)接替(ti)CVN-65企業號航母。
2007年1月16日(ri),美國官方將CVN-78正式命名(ming)為“杰拉(la)爾德·R·福特(te)”號(hao),CVN-21航(hang)母也正式成為福特(te)級(ji)航(hang)母。2008年9月10日(ri),美國海(hai)軍與諾(nuo)格集團簽署價值51.6億(yi)美元的后續(xu)合約(yue),全面展(zhan)開福特(te)號(hao)的建造工作。
2009年11月13日(ri)(ri),福(fu)特號(hao)開(kai)始安放龍(long)骨。2011年8月18日(ri)(ri),福(fu)特號(hao)結(jie)(jie)構完工(gong)50%;2012年4月16日(ri)(ri),結(jie)(jie)構完工(gong)75%。2012年5月24日(ri)(ri),福(fu)特號(hao)的建造(zao)工(gong)作(zuo)達(da)到了(le)一項重要里程碑,福(fu)特號(hao)最后一部分龍(long)骨分段,高60英尺,總重量(liang)超過(guo)680噸的球鼻(bi)艏(shou)放入了(le)干船塢,這意味著航母全部建造(zao)工(gong)作(zuo)的80%已經完成。
2013年1月26日,福特號成功安裝艦島,基本成型;2013年4月15日,福特(te)(te)(te)號(hao)(hao)艦(jian)首上部安裝完(wan)畢(bi);2013年(nian)(nian)(nian)5月(yue)(yue)(yue)8日(ri)(ri),福特(te)(te)(te)號(hao)(hao)結構完(wan)工100%;2013年(nian)(nian)(nian)8月(yue)(yue)(yue)15日(ri)(ri),福特(te)(te)(te)號(hao)(hao)最后(hou)一臺(tai)飛機升降機完(wan)成安裝;2013年(nian)(nian)(nian)10月(yue)(yue)(yue)3日(ri)(ri),福特(te)(te)(te)號(hao)(hao)安裝完(wan)成30噸的螺旋槳;2013年(nian)(nian)(nian)10月(yue)(yue)(yue)11日(ri)(ri),福特(te)(te)(te)號(hao)(hao)舉(ju)行船塢進水(shui)儀式,船塢開始注水(shui)。
2013年11月9日,福特(te)號舉行正(zheng)式(shi)(shi)的下(xia)水(shui)及擲瓶儀式(shi)(shi),正(zheng)式(shi)(shi)下(xia)水(shui),計(ji)劃(hua)2015年交付。
2016年(nian)1月,福特號完成1400萬(wan)英尺電力光(guang)纖電纜安裝,這(zhe)一長度超(chao)過(guo)了地球與國際(ji)空間站(zhan)之間距離的10倍。2017年(nian)4月8日,福特號載著超(chao)過(guo)千名船員,從美國弗(fu)吉(ji)尼(ni)亞州的紐波特紐斯造船廠碼頭啟程,首(shou)次(ci)試航。
2015年9月22日,美國海軍宣布,福特號的交付時間將推遲6到8周時間,在開始海試前航母還需要進行更多的(de)測(ce)試。美(mei)國海軍裝備(bei)部發言人肯特中校在(zai)一(yi)份(fen)聲明中說,由于推(tui)遲交付造(zao)成(cheng)的(de)額外成(cheng)本(ben)(ben)“將被控制在(zai)預算(suan)之內(nei),總(zong)金(jin)額將控制在(zai)128.87億美(mei)元(yuan)的(de)成(cheng)本(ben)(ben)上限之內(nei)。”然而新(xin)型航母的(de)話題具有敏(min)感性,2015年10月1日(ri)將舉(ju)行(xing)國會(hui)軍事委(wei)員(yuan)會(hui)的(de)聽(ting)證會(hui),委(wei)員(yuan)會(hui)主席約翰·麥凱恩(en)指(zhi)責該艦造(zao)價過高,在(zai)他(ta)的(de)領導下已經成(cheng)立了一(yi)個委(wei)員(yuan)會(hui)研究可能(neng)的(de)替代大(da)甲板航母的(de)新(xin)設計方案。
2015年10月30日,福特號航母已在完成95%的建造工作,預計福特號的建造總工時將達到4900萬,船廠每周約向美國海軍交付35個艙室,總計2607個艙室還剩450個未完成。福特號此時已耗資約130億美元,超出最初預算24億美元,為此,廠商采取多種措施,希望降低后續航母成(cheng)本。福(fu)特號航母作為(wei)福(fu)特級的首艦(jian),也是(shi)是(shi)母型,在(zai)完成(cheng)整(zheng)個(ge)流(liu)程(cheng)中,驗證了工程(cheng)計(ji)劃、設計(ji)計(ji)劃、生產計(ji)劃和供應鏈,在(zai)經歷后就會認(ren)識到采用何種方式降低成(cheng)本。
2015年(nian)(nian)11月2日,美國海軍航(hang)(hang)母(mu)項目執行官(guan)托馬斯·莫爾準將(jiang)稱,福特號航(hang)(hang)母(mu)將(jiang)在2016年(nian)(nian)夏季服役并進(jin)行試航(hang)(hang),計劃(hua)在2019年(nian)(nian)8月進(jin)行沖擊試驗(增(zeng)加的(de)試驗內容(rong)),首(shou)次(ci)部署將(jiang)從(cong)2019年(nian)(nian)推(tui)遲到(dao)2021年(nian)(nian)。
2016年3月(yue)(yue)截至,福特(te)號(hao)航母已經(jing)完(wan)成(cheng)了97%,預計于(yu)7月(yue)(yue)開始進行海試,并在測(ce)試后的兩個月(yue)(yue)內(nei)運至海軍(jun)基地,預計在2016年9月(yue)(yue)加入美(mei)國海軍(jun)艦(jian)隊。
2017年5月(yue)31日,福(fu)特號完(wan)成系(xi)列海試工作(zuo)并(bing)通(tong)過海軍(jun)檢(jian)測與鑒定(ding)委員會(hui)(INSURV)驗收測試后,正式交付美(mei)國海軍(jun)。
2017年7月22日,福(fu)特(te)號正式加入(ru)美(mei)國海軍服(fu)役。
福特級航母是美國第一種利用計算機輔助工具設計的航空母艦,應用了虛擬影像技術,在設計過程就能精確模(mo)擬每一個設(she)計(ji)細(xi)節,并且預先解決相關的(de)布局(ju)問題,對各部(bu)件(jian)實際制造的(de)掌握(wo)精確(que)度也(ye)大幅(fu)提高,此外(wai)也(ye)容許(xu)多(duo)組團隊(dui)在同一時間分別進行設(she)計(ji)開(kai)發,節約時間。
福特號航(hang)母使(shi)用(yong)了大(da)(da)量新(xin)(xin)技(ji)術新(xin)(xin)設(she)計(ji),包括重(zhong)新(xin)(xin)設(she)計(ji)了艦(jian)(jian)體(ti)(ti)島式上層建筑和飛行甲板布局,強調隱身性,動力(li)(li)裝置(zhi)更加高效,具有更強的(de)(de)發電能力(li)(li),整(zheng)體(ti)(ti)電力(li)(li)系統采用(yong)新(xin)(xin)型電力(li)(li)分配(pei)結構,采用(yong)電磁彈(dan)射,新(xin)(xin)的(de)(de)大(da)(da)功率一體(ti)(ti)化(hua)核反(fan)應堆;帶狀電力(li)(li)分配(pei)系統(全(quan)電力(li)(li)化(hua)推(tui)進的(de)(de)軍艦(jian)(jian)),有源相控陣雷達,F-35艦(jian)(jian)載機等(deng)關鍵性的(de)(de)艦(jian)(jian)用(yong)高科技(ji),并且增加了船體(ti)(ti)的(de)(de)冗余設(she)計(ji)用(yong)于未來的(de)(de)升級改造,航(hang)母的(de)(de)整(zheng)體(ti)(ti)作戰(zhan)能力(li)(li)得(de)到了大(da)(da)幅提升。
艦型
福特號航母的艦體布局似乎與尼米茲級大致相似,不過實際上仍做了相當多的改良。飛行甲板布局方面,CVN-21在(zai)規劃(hua)之初曾出(chu)現全(quan)新的(de)(de)構(gou)型,例如一個將降(jiang)落區、起飛(fei)區分于艦(jian)身兩側的(de)(de)大膽構(gou)想(xiang);不過考(kao)量成本與風險后, 福特級仍(reng)以現役美國航空母(mu)艦(jian)的(de)(de)配置為基礎進(jin)行(xing)改(gai)良。福特號艦(jian)體(ti)前部采用(yong)球鼻(bi)艦(jian)首(shou),可減低(di)(di)航行(xing)阻力,增加艦(jian)首(shou)的(de)(de)浮力,降(jiang)低(di)(di)艦(jian)首(shou)的(de)(de)縱向(xiang)搖晃(huang),進(jin)而使艦(jian)載機(ji)起飛(fei)作業更加順利。采用(yong)封閉式飛(fei)行(xing)甲(jia)(jia)板,依然采用(yong)直角加斜(xie)角式飛(fei)行(xing)甲(jia)(jia)板組合,但是(shi)重新設計了飛(fei)行(xing)甲(jia)(jia)板,加大了甲(jia)(jia)板使用(yong)面積(ji)。福特號的(de)(de)輕量化桅桿由復合材料制造,強度與鋼鐵相仿,但重量便(bian)顯(xian)著地降(jiang)低(di)(di)。
福特號位(wei)(wei)于右舷的(de)島(dao)(dao)形上層(ceng)(ceng)(ceng)建(jian)筑位(wei)(wei)置(zhi)比尼(ni)米茲級更靠(kao)艦(jian)艉,擴大了(le)飛(fei)(fei)行(xing)甲板(ban)的(de)使用面(mian)積,動力(li)裝置(zhi)隨之后移(yi),軸系縮短,機庫面(mian)積也(ye)增大。改(gai)進了(le)島(dao)(dao)式上層(ceng)(ceng)(ceng)建(jian)筑,充分(fen)考慮(lv)視(shi)野(ye)、湍流(liu)、指揮、飛(fei)(fei)行(xing)控制、各(ge)種(zhong)雷達(da)和通信(xin)要求;強調隱(yin)身性,突出部(bu)位(wei)(wei)使用有(you)關材料,降低雷達(da)反射面(mian)積。美國(guo)航母以往(wang)的(de)艦(jian)島(dao)(dao)都(dou)擁(yong)有(you)兩層(ceng)(ceng)(ceng)艦(jian)橋(qiao)(qiao),分(fen)別供艦(jian)長(chang)以及航空母艦(jian)戰斗(dou)群指揮官使用;而福特號的(de)艦(jian)島(dao)(dao)僅設(she)(she)置(zhi)一層(ceng)(ceng)(ceng)寬廣的(de)主艦(jian)橋(qiao)(qiao),并在主艦(jian)橋(qiao)(qiao)靠(kao)近(jin)艦(jian)島(dao)(dao)左側的(de)上方(fang)(fang)與(yu)下方(fang)(fang),各(ge)設(she)(she)置(zhi)一層(ceng)(ceng)(ceng)小型艦(jian)橋(qiao)(qiao),上方(fang)(fang)應(ying)為(wei)艦(jian)載機管制室,下方(fang)(fang)則(ze)用于監視(shi)飛(fei)(fei)行(xing)甲板(ban)運作(zuo)。這種(zhong)較(jiao)為(wei)緊致的(de)空間(jian)配(pei)置(zhi),是基(ji)于美國(guo)海軍長(chang)年(nian)累積的(de)操作(zuo)經驗,也(ye)是為(wei)了(le)降低雷達(da)截面(mian)積等。
甲板
福特號的直角和斜角飛行甲板末端各設有兩具電磁彈射器,兩部升降機設在艦體右舷中部,一部升降機設(she)在左舷(xian)靠近艦(jian)(jian)艉的位(wei)置(zhi)上(shang),其布(bu)局(ju)方面最主要的改良是油料與彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)補給(gei)的動線(xian)。尼(ni)米茲級后(hou)期型擁有三具甲(jia)板(ban)彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)升(sheng)降(jiang)機(ji),分(fen)別位(wei)于(yu)(yu)前(qian)方彈(dan)(dan)(dan)射(she)器(qi)(qi)中央、右(you)舷(xian)兩(liang)座靠前(qian)方的飛(fei)機(ji)升(sheng)降(jiang)機(ji)之(zhi)間(jian),以及艦(jian)(jian)島旁邊;進行彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)補給(gei)作業時,艦(jian)(jian)上(shang)人員必須先透(tou)過彈(dan)(dan)(dan)艙升(sheng)降(jiang)機(ji),將武(wu)器(qi)(qi)從水線(xian)以下的彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)庫(ku)(ku)(分(fen)置(zhi)于(yu)(yu)數(shu)層(ceng)艦(jian)(jian)底甲(jia)板(ban))往(wang)上(shang)送(song)至(zhi)03甲(jia)板(ban)(即下甲(jia)板(ban)機(ji)庫(ku)(ku)的再下一(yi)層(ceng)),然后(hou)借用位(wei)于(yu)(yu)03甲(jia)板(ban)的艦(jian)(jian)上(shang)餐(can)廳餐(can)廳空間(jian),在餐(can)桌上(shang)完成(cheng)武(wu)器(qi)(qi)的組裝(zhuang)設(she)定,接著透(tou)過輸送(song)車將彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)運至(zhi)甲(jia)板(ban)彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)升(sheng)降(jiang)機(ji)部位(wei),才(cai)能送(song)上(shang)飛(fei)行甲(jia)板(ban)。
尼米茲級將甲(jia)板(ban)彈(dan)(dan)藥(yao)升降機(ji)設在飛行(xing)甲(jia)板(ban)中間(jian)是因(yin)為配合彈(dan)(dan)藥(yao)庫的(de)(de)位置,但(dan)這使得在透(tou)過(guo)(guo)彈(dan)(dan)藥(yao)升降機(ji)將武(wu)器送(song)(song)上(shang)甲(jia)板(ban)時(shi),所有的(de)(de)飛行(xing)起降作(zuo)業(ye)(ye)(ye)都必須暫停。此外,武(wu)器送(song)(song)上(shang)甲(jia)板(ban)后,還需(xu)透(tou)過(guo)(guo)甲(jia)板(ban)運輸車(che)個別地送(song)(song)到每一架需(xu)要(yao)掛(gua)彈(dan)(dan)的(de)(de)飛機(ji)位置;相似地,飛機(ji)的(de)(de)加油作(zuo)業(ye)(ye)(ye)也是透(tou)過(guo)(guo)穿梭在甲(jia)板(ban)各處的(de)(de)加油車(che)直接開到需(xu)要(yao)補給的(de)(de)飛機(ji)旁進行(xing)。總(zong)而言(yan)之,每次尼米茲級的(de)(de)機(ji)隊進行(xing)加油掛(gua)彈(dan)(dan)作(zuo)業(ye)(ye)(ye),總(zong)共需(xu)耗費2小(xiao)時(shi)左右。
彈射器
福特號航母擁有四具彈射器,兩具位于艦艏,另外兩具位于斜角甲板,福特號使用新研發的電磁彈射器(EMALS)代替了蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)彈(dan)射(she)器(qi)(qi)。傳統蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)彈(dan)射(she)器(qi)(qi)是將(jiang)由反應(ying)爐制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)大量高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)儲存于汽(qi)(qi)(qi)缸中(zhong),使(shi)用時(shi)(shi)用蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)推動牽(qian)引飛(fei)機(ji)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)射(she)梭(suo),以270千米的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)速將(jiang)飛(fei)機(ji)彈(dan)射(she)升(sheng)空(kong)。蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)輸(shu)送時(shi)(shi)將(jiang)產生大量損耗,儲存高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)缸或者輸(shu)送蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)管線亦(yi)需大的(de)(de)(de)(de)空(kong)間,高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)彈(dan)射(she)系統中(zhong)的(de)(de)(de)(de)活塞、管路與筏門等(deng)零(ling)件承受的(de)(de)(de)(de)損耗也十分驚人。現(xian)有C-13-2彈(dan)射(she)器(qi)(qi)最常出現(xian)故障的(de)(de)(de)(de)部位是調節蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)活門以及儲存蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)缸,此(ci)外彈(dan)射(she)軌與牽(qian)引飛(fei)機(ji)鼻輪的(de)(de)(de)(de)梭(suo)車(che)因高(gao)(gao)(gao)溫摩擦(ca)而失火(huo)的(de)(de)(de)(de)情況也時(shi)(shi)有所(suo)聞。
福特號使用的電磁彈射是一個革命信號,電子彈射的范圍小至2公斤、大到40余噸,而蒸汽彈射則有很大的局限性,低于18噸的飛機進行蒸氣彈射將對其龍骨造成重大的損害。電磁彈射器的原理則是載流導線在磁場中受力,利用磁通量巨大的瞬間變化而產生的感應電磁斥力,將飛機彈射升空。電動馬達的基本原理是在定子上通以方向不斷改變的電流,利用電流改變造成的磁通量變化而產生磁場,進而使帶有磁性的“轉子”受力而產生運動。傳統馬達的定子采用環狀排列,使得轉子產生原地旋轉運動;而電磁彈射器則采用兩側式線性感應馬達,定子分為兩側直線排列,充當彈射器的軌道,而轉子則在兩排定子之間進行直線運動,轉子上頭便連接了用于牽引飛機鼻輪(lun)的(de)梭車。
福特號使用的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)彈(dan)(dan)(dan)射系(xi)統反應快(kuai)捷,準備時間只需十幾(ji)分鐘,利用效(xiao)率上要(yao)比蒸汽彈(dan)(dan)(dan)射高出10倍。采用電(dian)(dian)磁(ci)彈(dan)(dan)(dan)射系(xi)統,艦載機(ji)的(de)(de)(de)(de)日出動(dong)量(liang)由(you)原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)120架(jia)次(ci)增加到(dao)160架(jia)次(ci),其(qi)高峰出動(dong)量(liang)也由(you)原(yuan)先(xian)的(de)(de)(de)(de)220-240架(jia)次(ci)/日,增加到(dao)270架(jia)次(ci)/日,還可(ke)(ke)以(yi)彈(dan)(dan)(dan)射重量(liang)不同的(de)(de)(de)(de)艦載機(ji),可(ke)(ke)在100米的(de)(de)(de)(de)距(ju)離內將(jiang)飛(fei)(fei)機(ji)的(de)(de)(de)(de)速度迅速提(ti)高到(dao)每小(xiao)時296千米。不僅如此,電(dian)(dian)磁(ci)彈(dan)(dan)(dan)射系(xi)統90名艦員即可(ke)(ke)操作,而傳統的(de)(de)(de)(de)蒸汽彈(dan)(dan)(dan)射系(xi)統則需要(yao)120余(yu)名艦員。飛(fei)(fei)行員則更是(shi)最大受益者,新型的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)彈(dan)(dan)(dan)射器可(ke)(ke)以(yi)讓飛(fei)(fei)行員平(ping)穩(wen)升空,避(bi)免了蒸汽彈(dan)(dan)(dan)射器的(de)(de)(de)(de)顛(dian)簸之(zhi)苦。
2015年(nian)5月(yue)15日(ri),福(fu)特號航母上(shang)成功(gong)測試(shi)了(le)電(dian)磁彈射(she)(she)器(qi),這是其第一次進行艦(jian)載全速的彈射(she)(she)實驗。在(zai)測試(shi)中,艦(jian)上(shang)搭載的發電(dian)機(ji)會產生(sheng)電(dian)脈沖,通過調(diao)節能量(liang)的電(dian)子元件進入直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)機(ji),這些部件安裝在(zai)飛行甲板的下(xia)方。電(dian)能使得(de)直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)機(ji)推動滑塊(kuai)在(zai)彈射(she)(she)導(dao)軌上(shang)以約333千米/小時的速度前進,直(zhi)(zhi)到(dao)滑塊(kuai)到(dao)達(da)導(dao)軌終點(dian)停下(xia)。
著艦回收
福特號航母用先進飛機回收系統AARS(Advanced Aircraft Recovery System)來取代傳統式的攔阻索。傳統式攔阻索由攔截鋼纜與液壓緩沖機構成,以(yi)尼米茲級的(de)(de)(de)MK-7 Mod3為例,能(neng)把一架降落(luo)(luo)速度130節(jie)、重(zhong)25噸的(de)(de)(de)飛機在(zai)兩(liang)秒之內于100米之內截停,共吸(xi)收(shou)64.4MJ的(de)(de)(de)能(neng)量,接近這類系(xi)統的(de)(de)(de)性能(neng)極(ji)限。美(mei)國海軍以(yi)往艦載(zai)機的(de)(de)(de)武裝以(yi)廉價無導引(yin)武器(qi)為主,如果在(zai)任務中(zhong)沒有(you)用(yong)完,降落(luo)(luo)前大可將其拋海以(yi)減少降落(luo)(luo)時的(de)(de)(de)重(zhong)量與風險;然而21世紀(ji)以(yi)來艦載(zai)機主要都配(pei)備(bei)精密昂(ang)貴的(de)(de)(de)導引(yin)武器(qi),如果沒有(you)用(yong)完就(jiu)必須(xu)攜回。因此,美(mei)國航空母艦上的(de)(de)(de)攔截回收(shou)系(xi)統的(de)(de)(de)能(neng)耐必須(xu)強化,才能(neng)有(you)效攔住返航重(zhong)量日益提高的(de)(de)(de)艦載(zai)機。
福特級航母引進了整合電力系統(IPS)的概念,即全電能源,全部都用計算機控制,完全采用信息化的數字化(hua)電(dian)網(wang)系(xi)統。因(yin)(yin)為電(dian)力(li)系(xi)統在(zai)分(fen)配管(guan)(guan)理(li)上(shang)(shang)十分(fen)便利,因(yin)(yin)此盡可(ke)能地(di)用其取代原先(xian)航母上(shang)(shang)的(de)蒸(zheng)汽系(xi)統。然而(er)(er)不僅電(dian)磁彈射器、回收系(xi)統、升(sheng)降機、烹飪、熱(re)水供應(ying)(ying)(ying)、洗衣及暖氣等需(xu)(xu)要使(shi)用電(dian)力(li),各式(shi)偵測、作戰和指管(guan)(guan)通情設施(shi)(shi)也是用電(dian)力(li)驅動,因(yin)(yin)此福特級的(de)動力(li)系(xi)統必須(xu)提(ti)供遠高于現役航空母艦的(de)電(dian)力(li),核反(fan)應(ying)(ying)(ying)堆(dui)選用十分(fen)關鍵,并需(xu)(xu)配備更全面而(er)(er)完善的(de)電(dian)力(li)供應(ying)(ying)(ying)設施(shi)(shi)。美國(guo)(guo)西屋公(gong)司為福特級提(ti)出新(xin)的(de)A5W反(fan)應(ying)(ying)(ying)堆(dui)方(fang)案,然而(er)(er)在(zai)1999年的(de)競標中,敗(bai)給了位于賓夕法尼亞(ya)州(zhou)的(de)屬于美國(guo)(guo)政(zheng)府的(de)貝蒂斯(si)核子(zi)動力(li)實驗室,因(yin)(yin)此福特號(hao)的(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)堆(dui)被(bei)稱為A1B(B代表(biao)貝蒂斯(si))。
福特號將配備兩臺大功率一體化A1B反應堆,功率較尼米茲級增加25%以上,同時配備13500伏輸配電系統,供電能力則高達20萬千瓦,幾乎是尼米茲級的三倍,能充分供給EMALS所需的電力;由于有充裕的電力,福特號成為第一種所有機房都設有冷氣空調的艦艇,增加了操作人員的舒適性,并降低了機房內設備的維修保養需求,也正因為這一特點,才有可能瞬間把能量集中在電子彈射上,另外這也為新概(gai)念高能(neng)武器上艦創造了(le)(le)可能(neng)性(xing)。此(ci)外A1B反應堆的堆芯(xin)使用壽(shou)命(ming)長達50年,可以(yi)使福特(te)號在(zai)服役期間的大部分時間都(dou)保(bao)持正(zheng)常的動力功率(lv),不需要回到船(chuan)塢更(geng)換堆芯(xin),從而增加了(le)(le)壽(shou)命(ming)周期內的執勤時間,具有理論上的無限續航能(neng)力。
福特號還(huan)使用了全(quan)新的(de)整體(ti)輪機系(xi)統(tong)以(yi)及配電(dian)(dian)系(xi)統(tong),因(yin)此電(dian)(dian)力(li)的(de)整合、分(fen)配架(jia)構也(ye)重(zhong)新規劃,例(li)如在(zai)全(quan)艦各處(chu)設(she)置分(fen)區(qu)供電(dian)(dian)系(xi)統(tong),并(bing)設(she)置一個電(dian)(dian)腦(nao)控(kong)制配電(dian)(dian)系(xi)統(tong),使電(dian)(dian)力(li)的(de)分(fen)配合理化。最(zui)初福特號甚至打算(suan)連推(tui)進(jin)(jin)(jin)系(xi)統(tong)也(ye)采用電(dian)(dian)力(li)推(tui)進(jin)(jin)(jin),即以(yi)反(fan)應堆(dui)發出(chu)的(de)電(dian)(dian)力(li)驅(qu)動由電(dian)(dian)動馬(ma)達(da)帶動的(de)推(tui)進(jin)(jin)(jin)器,然(ran)而(er)由于供10萬噸級艦艇使用的(de)電(dian)(dian)力(li)推(tui)進(jin)(jin)(jin)系(xi)統(tong)尚未發展成熟,因(yin)此仍將以(yi)蒸汽渦輪直接驅(qu)動四軸螺(luo)旋槳推(tui)進(jin)(jin)(jin),推(tui)進(jin)(jin)(jin)功率將達(da)到104兆(zhao)瓦。
防御
福特號航母的防衛武器包括兩座改進型“海麻雀”RIM-162導彈八聯裝發射裝置,兩座“海拉姆/公羊”RIM-116防空導彈發射器(qi)和(he)3座MK15型20毫米(mi)6管密集陣火炮等,安裝于兩舷和(he)艦尾外側(ce)的(de)平臺上,若干(gan)挺12.7毫米(mi)重機(ji)(ji)槍(qiang)。此外,還裝有誘餌(er)彈發射裝置(zhi)和(he)魚(yu)雷誘餌(er)系(xi)統(tong)。福特號的(de)彈藥貯(zhu)運系(xi)統(tong)也采用了新技(ji)術,包(bao)括現金武(wu)器(qi)升降機(ji)(ji)、全(quan)方(fang)位自動(dong)搬運車、自動(dong)掛彈機(ji)(ji)器(qi)人(ren)和(he)自動(dong)化彈藥庫技(ji)術。
美國海軍(jun)還選擇了艦載新(xin)概(gai)念(nian)武(wu)器(qi)作為(wei)福特號(hao)未(wei)來防御作戰的(de)(de)“殺手锏”,已初(chu)步確(que)定未(wei)來安裝在福特號(hao)航(hang)母(mu)上(shang)的(de)(de)新(xin)概(gai)念(nian)武(wu)器(qi)包括:電磁(ci)軌道炮、高能激光、高能射線等,福特號(hao)艦上(shang)極高的(de)(de)“電力化”程度將為(wei)這類高能武(wu)器(qi)的(de)(de)發展提供(gong)良好(hao)的(de)(de)先決條(tiao)件(jian)。
艦載機
福(fu)特(te)號航(hang)(hang)母上通常搭載8架(jia)S-3A/B反(fan)潛(qian)機(ji)(ji)(ji),5架(jia)E-2C/D空中(zhong)預(yu)警(jing)機(ji)(ji)(ji),6架(jia)SH-3G/H或(huo)SH-60F直升機(ji)(ji)(ji),主(zhu)力(li)艦(jian)載機(ji)(ji)(ji)將(jiang)(jiang)全面更換為具備隱身性能(neng)的(de)(de)F-35C戰(zhan)機(ji)(ji)(ji),可(ke)達(da)75架(jia),以替代(dai)服役的(de)(de)F-18E/F戰(zhan)機(ji)(ji)(ji)。F-35C戰(zhan)機(ji)(ji)(ji)能(neng)夠以超音速巡航(hang)(hang),最大作戰(zhan)半徑超過1000千米,可(ke)對(dui)各目(mu)標實(shi)施遠程精(jing)(jing)確打(da)(da)擊(ji)(ji)。與此同(tong)時,航(hang)(hang)母上還將(jiang)(jiang)裝備大量無(wu)人作戰(zhan)飛機(ji)(ji)(ji),如X-47B等(deng),既可(ke)執行精(jing)(jing)確打(da)(da)擊(ji)(ji)、海上監視、空中(zhong)早期預(yu)警(jing)、戰(zhan)場評估(gu)(gu),也可(ke)擔負支援反(fan)潛(qian)和(he)搶險(xian)救援等(deng)任務(wu)。由于采用全新F-35C艦(jian)載機(ji)(ji)(ji)和(he)高性能(neng)無(wu)人機(ji)(ji)(ji),以及各種新概念武器系統(tong),將(jiang)(jiang)使未來海空戰(zhan)作戰(zhan)樣式發生(sheng)新變化。美(mei)國海軍(jun)評估(gu)(gu),一(yi)艘搭載75架(jia)艦(jian)載機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)尼米茲(zi)級航(hang)(hang)母,在3天(tian)的(de)(de)作戰(zhan)時間內(nei),每天(tian)打(da)(da)擊(ji)(ji)的(de)(de)目(mu)標數是248個。而搭載同(tong)等(deng)數量艦(jian)載機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)福(fu)特(te)號航(hang)(hang)母,其打(da)(da)擊(ji)(ji)的(de)(de)目(mu)標數將(jiang)(jiang)達(da)2000個以上。
福特號為(wei)了(le)提高艦(jian)載機保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)效率、簡(jian)化保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)流(liu)程,吸取了(le)賽車比賽中的(de)保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)模式(shi),引入了(le)一(yi)站(zhan)(zhan)式(shi)保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)概(gai)念,在飛行(xing)甲板上設(she)置了(le)18個一(yi)站(zhan)(zhan)式(shi)保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)區,每個保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)區設(she)有兩個帶艙口蓋的(de)保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)模塊,一(yi)個是電源(yuan)保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)模塊,設(she)有電纜卷盤和控(kong)制(zhi)按鈕,另一(yi)個是加油保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)歐快,設(she)有加油管路和控(kong)制(zhi)閥(fa)門,每個均可單獨(du)進行(xing)加油、掛彈(dan)、維修(xiu)等作(zuo)業。著艦(jian)的(de)艦(jian)載機可在保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)區停(ting)駐(zhu),原(yuan)位(wei)完(wan)成所有保(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)作(zuo)業,隨(sui)后(hou)滑(hua)行(xing)至(zhi)彈(dan)射起飛位(wei)升空(kong)作(zuo)戰。
配置
福特號航母采用大量先進的偵測、電子戰系統以及C4ISR設備,包括CEC協同接戰能力,以符合美國海軍未來IT-21聯網作戰(zhan)的(de)(de)要(yao)求,艦(jian)(jian)(jian)(jian)上(shang)(shang)的(de)(de)指(zhi)揮管(guan)制(zhi)中(zhong)樞將是(shi)Common C2 System共同(tong)作戰(zhan)指(zhi)揮系統,能整(zheng)合艦(jian)(jian)(jian)(jian)上(shang)(shang)一切指(zhi)管(guan)通(tong)情(qing)與(yu)(yu)武器射(she)控功能。艦(jian)(jian)(jian)(jian)上(shang)(shang)各(ge)型相控陣(zhen)雷達、衛星通(tong)訊、資料傳輸鏈、電(dian)子(zi)戰(zhan)系統與(yu)(yu)聯合精確(que)進場暨(ji)降落系統的(de)(de)天線整(zheng)合于(yu)(yu)艦(jian)(jian)(jian)(jian)橋結(jie)構內,或(huo)置于(yu)(yu)艦(jian)(jian)(jian)(jian)橋頂部的(de)(de)輕量(liang)化桅桿上(shang)(shang)。艦(jian)(jian)(jian)(jian)上(shang)(shang)的(de)(de)作戰(zhan)與(yu)(yu)指(zhi)管(guan)通(tong)情(qing)系統將采用(yong)開放式的(de)(de)架構,大量(liang)使(shi)用(yong)民間(jian)商規組(zu)建,以(yi)利于(yu)(yu)服(fu)役(yi)生(sheng)涯中(zhong)的(de)(de)維護與(yu)(yu)升級作業;而艦(jian)(jian)(jian)(jian)上(shang)(shang)的(de)(de)整(zheng)合通(tong)信系統則由Avaya公司提供。
福特號航(hang)(hang)(hang)(hang)母設(she)有(you)(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空數據(ju)(ju)管(guan)理(li)與(yu)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)(tong),其(qi)是一(yi)種(zhong)實(shi)時信(xin)息管(guan)理(li)系(xi)統(tong)(tong),通過(guo)傳感(gan)器(qi)、局域網、顯示與(yu)控(kong)制(zhi)設(she)備連接航(hang)(hang)(hang)(hang)空作業(ye)相(xiang)關(guan)系(xi)統(tong)(tong),包括光學助降系(xi)統(tong)(tong)、無線電(dian)空管(guan)和(he)助降系(xi)統(tong)(tong)、彈射(she)與(yu)回收裝(zhuang)置等,在(zai)全艦(jian)(jian)范圍(wei)內(nei)實(shi)現所有(you)(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空作業(ye)相(xiang)關(guan)數據(ju)(ju)的融合、分發和(he)控(kong)制(zhi),集成管(guan)理(li)幾乎(hu)所有(you)(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空作業(ye)的的規劃和(he)執(zhi)行,包括艦(jian)(jian)載(zai)機(ji)任務、航(hang)(hang)(hang)(hang)空武(wu)器(qi)搬運和(he)掛載(zai)攜載(zai)、航(hang)(hang)(hang)(hang)空燃油、航(hang)(hang)(hang)(hang)母維修、艦(jian)(jian)載(zai)機(ji)維修、艦(jian)(jian)載(zai)機(ji)調度、艦(jian)(jian)載(zai)機(ji)彈射(she)和(he)回收、飛行甲板管(guan)理(li)等。該系(xi)統(tong)(tong)海域航(hang)(hang)(hang)(hang)母作戰、導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)和(he)氣象系(xi)統(tong)(tong)相(xiang)連,此外,還安裝(zhuang)有(you)(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空武(wu)器(qi)信(xin)息管(guan)理(li)系(xi)統(tong)(tong)和(he)進場與(yu)著艦(jian)(jian)可視圖(tu)像(xiang)系(xi)統(tong)(tong)。
福(fu)特號(hao)使(shi)用了與朱姆沃爾特級(ji)驅(qu)逐(zhu)艦相同的雙頻(pin)雷(lei)達(da)系統(tong),包(bao)括AN/SPY-3 I/J頻(pin)帶(dai)多功能雷(lei)達(da),以及AN/SPY-4 S長程廣域(yu)搜索(suo)雷(lei)達(da),兩者(zhe)都是先(xian)進的數位波形控制主動相控陣雷(lei)達(da)。2010年6月,美國海軍宣布DDG-1000取消VSR雷(lei)達(da),未來可能以更晚開發、增加反彈道(dao)導彈能力的AMDR相控陣雷(lei)達(da)來取代(dai),因此福(fu)特號(hao)也(ye)可能會(hui)使(shi)用該系統(tong)。
自動化
福特號航(hang)母(mu)與艦(jian)(jian)(jian)載(zai)(zai)機(ji)(ji)隊(dui)的(de)相(xiang)關(guan)運(yun)(yun)作(zuo)大(da)幅改(gai)進(jin),加(jia)上艦(jian)(jian)(jian)內的(de)設備全(quan)面網絡化(hua)與電腦化(hua),因此它(ta)的(de)整體自動(dong)化(hua)程(cheng)(cheng)度較(jiao)尼米茲級大(da)為(wei)增(zeng)加(jia),有效降(jiang)低(di)人(ren)力需(xu)求,航(hang)空(kong)母(mu)艦(jian)(jian)(jian)操作(zuo)人(ren)員(yuan)(yuan)將從尼米茲級的(de)3190人(ren)減(jian)(jian)至2000人(ren)左右;減(jian)(jian)少的(de)約1200名(ming)人(ren)力中,維持航(hang)空(kong)母(mu)艦(jian)(jian)(jian)本身運(yun)(yun)作(zuo)的(de)人(ren)員(yuan)(yuan)占了800名(ming),其余400名(ming)是(shi)支援(yuan)艦(jian)(jian)(jian)載(zai)(zai)機(ji)(ji)隊(dui)的(de)相(xiang)關(guan)人(ren)員(yuan)(yuan)。此外,美國航(hang)空(kong)母(mu)艦(jian)(jian)(jian)新一(yi)代艦(jian)(jian)(jian)載(zai)(zai)機(ji)(ji)隊(dui)機(ji)(ji)型種(zhong)類也(ye)比以往降(jiang)低(di)許多, 故艦(jian)(jian)(jian)載(zai)(zai)機(ji)(ji)聯隊(dui)的(de)人(ren)員(yuan)(yuan)編制(zhi)也(ye)可能(neng)獲得相(xiang)當(dang)程(cheng)(cheng)度的(de)縮減(jian)(jian)。由(you)于人(ren)員(yuan)(yuan)減(jian)(jian)少,福特號的(de)平(ping)均起居水(shui)平(ping)也(ye)有所增(zeng)加(jia),不僅每個人(ren)的(de)空(kong)間更有隱私性,每一(yi)間住艙都有廁所。
福特號航空母艦建成服役后,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。福特號采用更先進的C4ISR系統,技術和自動化設備,能更全面地支(zhi)持美(mei)軍的網(wang)絡中心(xin)戰(zhan)的開展,是未來美(mei)國(guo)海空(kong)(kong)網(wang)絡戰(zhan)的一個(ge)中心(xin)節點,它不僅集(ji)合有航(hang)母本身及(ji)編(bian)隊整個(ge)系(xi)(xi)列的新技(ji)術和武(wu)器(qi)裝備(bei),而且還將與(yu)空(kong)(kong)、天、陸軍的其(qi)他新技(ji)術、武(wu)器(qi)裝備(bei)實現有機“鏈接”,進而打造更強(qiang)(qiang)的戰(zhan)略預(yu)警體系(xi)(xi)和作(zuo)(zuo)戰(zhan)網(wang)絡體系(xi)(xi);將廣泛采用(yong)電腦顯示器(qi)和掌(zhang)上(shang)電腦等替代人(ren)員(yuan)操作(zuo)(zuo),從而使(shi)各種雷達設(she)施、通信(xin)系(xi)(xi)統(tong)、指揮控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)、武(wu)器(qi)裝備(bei)之間的信(xin)息傳輸(shu)更快(kuai)捷(jie)、作(zuo)(zuo)戰(zhan)程序更簡便、打擊威力更強(qiang)(qiang)勁。
福(fu)特號(hao)航(hang)(hang)空(kong)母(mu)(mu)艦的(de)建造給美(mei)(mei)(mei)國海(hai)軍(jun)(jun)和世(shi)(shi)界各國海(hai)軍(jun)(jun)的(de)影(ying)響是(shi)(shi)巨大(da)且又(you)是(shi)(shi)多方面的(de),福(fu)特號(hao)航(hang)(hang)母(mu)(mu)向世(shi)(shi)人表示核動力裝置對于(yu)美(mei)(mei)(mei)國海(hai)軍(jun)(jun)大(da)型(xing)航(hang)(hang)母(mu)(mu)仍(reng)是(shi)(shi)最適合(he)的(de)動力系統,表明(ming)大(da)噸(dun)位航(hang)(hang)空(kong)母(mu)(mu)艦至少在2005年(nian)后(hou)(hou)50年(nian)內,依然是(shi)(shi)“海(hai)上霸主”,是(shi)(shi)一(yi)種舉足輕重(zhong)的(de)海(hai)上作(zuo)戰平(ping)臺。福(fu)特號(hao)航(hang)(hang)母(mu)(mu)比尼(ni)米茲級航(hang)(hang)母(mu)(mu)先進,而后(hou)(hou)者又(you)比其他(ta)國家(jia)的(de)航(hang)(hang)母(mu)(mu)先進,這(zhe)樣一(yi)來前者已(yi)經與世(shi)(shi)界航(hang)(hang)母(mu)(mu)拉開(kai)兩個檔次,可以幫助確保美(mei)(mei)(mei)國未(wei)來50年(nian)的(de)海(hai)上優(you)勢。福(fu)特號(hao)計劃成(cheng)本105億(yi)(yi)美(mei)(mei)(mei)元(yuan),總體(ti)采購(gou)成(cheng)本上漲超(chao)過24億(yi)(yi)美(mei)(mei)(mei)元(yuan),已(yi)花費超(chao)過129億(yi)(yi)美(mei)(mei)(mei)元(yuan),成(cheng)本超(chao)支,進度落后(hou)(hou),將(jiang)會(hui)影(ying)響后(hou)(hou)續(xu)航(hang)(hang)母(mu)(mu)使(shi)用新(xin)技術。
福特號航空母艦雖然已交付服役(yi),但其(qi)采用的幾個主要(yao)關鍵(jian)系統的可靠(kao)性(xing)遠未達到(dao)預期要(yao)求,而可靠(kao)性(xing)是影(ying)(ying)響航母戰斗力(li)的重要(yao)因素(su),同時(shi)(shi)也(ye)(ye)在很大程度上決定了(le)其(qi)全(quan)壽期費用。交付后(hou)的福特號,相關系統仍處(chu)于問題暴露階段,將影(ying)(ying)響作戰能力(li),而后(hou)續測試時(shi)(shi)間拉(la)長(chang),也(ye)(ye)會(hui)影(ying)(ying)響初(chu)始作戰能力(li)的形成時(shi)(shi)間,因此在形成初(chu)始作戰能力(li)之前仍需不斷(duan)提高。