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(guan)于尼米茲級(ji)之(zhi)后未來(lai)航(hang)空母艦(jian)的(de)(de)概(gai)念方案,稱(cheng)為CVNX,涵(han)蓋小(xiao)型、中型和大(da)型航(hang)空母艦(jian),總(zong)共(gong)研(yan)究15個艦(jian)體大(da)小(xiao)不同的(de)(de)方案的(de)(de)船模水(shui)線性(xing)能,而起(qi)降(jiang)方式則涵(han)蓋傳(chuan)統使用(yong)(yong)彈射器/攔(lan)(lan)截索的(de)(de)CTOL、使用(yong)(yong)滑躍短距起(qi)飛/攔(lan)(lan)截索降(jiang)落的(de)(de)STOL、使用(yong)(yong)滑跳起(qi)飛/垂直降(jiang)落的(de)(de)S/VTOL等三(san)種,每(mei)一種方向又包含傳(chuan)統甲板(ban)布局與新設(she)計(ji)之(zhi)分,當時CVNX總(zong)共(gong)有(you)約50種設(she)計(ji)方案。
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(ying)及任務系統(tong)等方面(mian)能(neng)夠適應(ying)新世紀要求(qiu),能(neng)夠配合二到三代艦載(zai)機(ji)的使用,尤其是要求(qiu)能(neng)使用無人作戰飛機(ji),為了體現這些(xie)新技(ji)術,新變化(hua),CVNX項目也被改稱為“CVN-21 Future Aircraft Carrier Program”,即(ji)CVN-21未來(lai)航母(mu)計(ji)(ji)劃,其中(zhong)“21”意(yi)指進入(ru)21世紀之后(hou)的第一個航母(mu)設(she)計(ji)(ji)。依照1970年代中(zhong)期以(yi)來(lai)的研究基礎(chu),CVN-21最(zui)初曾有不少(shao)十分前衛、超脫現今(jin)航空(kong)母(mu)艦設(she)計(ji)(ji)的構(gou)型(xing),不過考慮(lv)到成本、風險(xian)與實用性,最(zui)后(hou)還是使用了由小(xiao)鷹級到尼米茲級一脈相傳的美國航母(mu)構(gou)型(xing)進行改良(liang)。原(yuan)本美國海軍打算將最(zui)后(hou)一艘尼米茲級CVN-77布什號航空(kong)母(mu)艦作為CVNX的裝備驗證艦,不過考慮(lv)到開發(fa)時程以(yi)及經費、風險(xian),最(zui)后(hou)沒有進行。
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(da)15噸的(de)鋼板。此時,CVN-21航(hang)(hang)母的(de)研(yan)發與建造(zao)總經費(fei)共(gong)將耗資(zi)(zi)137億美元(yuan),其中研(yan)發經費(fei)為(wei)32億美元(yuan),建造(zao)費(fei)用(含所有(you)先期(qi)的(de)規(gui)劃、準備)則高(gao)達(da)105億美元(yuan) ,其中有(you)1/3的(de)經費(fei)早在2001年(nian)就已編列作為(wei)前(qian)期(qi)武獲款項;總計(ji)前(qian)三艘(sou)CVN-21預計(ji)耗資(zi)(zi)達(da)360億美元(yuan),其中317億5000萬(wan)美元(yuan)為(wei)建造(zao)經費(fei),43億3000萬(wan)是研(yan)發經費(fei),成為(wei)美國海(hai)軍(jun)有(you)史以來造(zao)價最昂貴的(de)艦艇。依照(zhao)計(ji)劃,該艦將于2015年(nian)9月交付以接(jie)替CVN-65企業號航(hang)(hang)母。
2007年1月16日,美(mei)國官方將CVN-78正(zheng)式命名為“杰拉爾(er)德·R·福(fu)特”號,CVN-21航母也正(zheng)式成為福(fu)特級航母。2008年9月10日,美(mei)國海軍與諾格集團簽署價值(zhi)51.6億美(mei)元(yuan)的(de)后續合約,全(quan)面展開福(fu)特號的(de)建造工作。
2009年(nian)11月(yue)13日(ri),福(fu)(fu)特(te)號(hao)(hao)開始安放龍骨(gu)。2011年(nian)8月(yue)18日(ri),福(fu)(fu)特(te)號(hao)(hao)結構完工(gong)50%;2012年(nian)4月(yue)16日(ri),結構完工(gong)75%。2012年(nian)5月(yue)24日(ri),福(fu)(fu)特(te)號(hao)(hao)的(de)建(jian)造工(gong)作(zuo)達到了一項重要里(li)程碑,福(fu)(fu)特(te)號(hao)(hao)最后一部分(fen)龍骨(gu)分(fen)段,高60英尺,總重量超過680噸(dun)的(de)球鼻艏放入了干(gan)船塢,這意(yi)味著航母(mu)全部建(jian)造工(gong)作(zuo)的(de)80%已(yi)經(jing)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(fu)(fu)(fu)特號(hao)艦(jian)首(shou)上部安(an)裝(zhuang)(zhuang)完(wan)(wan)畢;2013年5月8日(ri)(ri),福(fu)(fu)(fu)特號(hao)結構(gou)完(wan)(wan)工100%;2013年8月15日(ri)(ri),福(fu)(fu)(fu)特號(hao)最后一(yi)臺飛(fei)機升降機完(wan)(wan)成安(an)裝(zhuang)(zhuang);2013年10月3日(ri)(ri),福(fu)(fu)(fu)特號(hao)安(an)裝(zhuang)(zhuang)完(wan)(wan)成30噸(dun)的螺旋槳;2013年10月11日(ri)(ri),福(fu)(fu)(fu)特號(hao)舉(ju)行船(chuan)塢進水儀式,船(chuan)塢開始注(zhu)水。
2013年(nian)(nian)11月9日(ri),福特號舉(ju)行正(zheng)式的(de)下水及擲瓶儀(yi)式,正(zheng)式下水,計劃2015年(nian)(nian)交付。
2016年1月,福(fu)特(te)號完成1400萬英尺電力光(guang)纖電纜(lan)安裝(zhuang),這一長度超過了地球與國際空間站(zhan)之間距離的(de)10倍。2017年4月8日,福(fu)特(te)號載著超過千(qian)名(ming)船員,從美國弗吉尼亞州的(de)紐(niu)波特(te)紐(niu)斯造船廠碼頭啟程,首次(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測試。美國(guo)海軍裝備部發言人肯特(te)中(zhong)校在(zai)一(yi)份聲明中(zhong)說,由于推遲(chi)交付造成的額(e)(e)外成本“將(jiang)被控(kong)制在(zai)預算(suan)之內,總金(jin)額(e)(e)將(jiang)控(kong)制在(zai)128.87億美元的成本上(shang)限之內。”然(ran)而新型航母(mu)的話題具有(you)敏感性,2015年10月1日將(jiang)舉行國(guo)會(hui)軍事委員(yuan)會(hui)的聽證會(hui),委員(yuan)會(hui)主席約翰·麥凱(kai)恩指責(ze)該艦造價過(guo)高,在(zai)他的領導下已經(jing)成立了一(yi)個委員(yuan)會(hui)研究可能的替(ti)代大甲板(ban)航母(mu)的新設(she)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(wang)降(jiang)低后續航母成本。福特號航母作為(wei)福特級的(de)首艦,也是是母型(xing),在完(wan)成整(zheng)個流程中,驗證了工程計劃、設(she)計計劃、生產計劃和(he)供(gong)應鏈,在經歷后就(jiu)會認識到采用何種方式(shi)降(jiang)低成本。
2015年(nian)11月2日,美(mei)國(guo)海軍航(hang)(hang)母項(xiang)目執行官托馬斯·莫(mo)爾(er)準將(jiang)稱,福(fu)特號航(hang)(hang)母將(jiang)在2016年(nian)夏季服(fu)役并進(jin)行試(shi)航(hang)(hang),計(ji)劃在2019年(nian)8月進(jin)行沖擊(ji)試(shi)驗(增(zeng)加(jia)的試(shi)驗內(nei)容),首次(ci)部署將(jiang)從2019年(nian)推遲(chi)到2021年(nian)。
2016年(nian)3月(yue)截至,福(fu)特(te)號航母已經完(wan)成了97%,預計(ji)于7月(yue)開始進(jin)行海(hai)試(shi)(shi),并(bing)在(zai)測試(shi)(shi)后的(de)兩(liang)個月(yue)內運至海(hai)軍基(ji)地,預計(ji)在(zai)2016年(nian)9月(yue)加入美(mei)國(guo)海(hai)軍艦隊。
2017年5月31日,福特號完成系列海(hai)(hai)試工(gong)作(zuo)并通過海(hai)(hai)軍檢測(ce)與鑒(jian)定委(wei)員會(hui)(INSURV)驗收測(ce)試后,正(zheng)式交付美國(guo)海(hai)(hai)軍。
2017年(nian)7月22日,福特號(hao)正式加入美(mei)國海(hai)軍服役。
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擬每一個設(she)計(ji)細節,并且預先(xian)解決(jue)相關的(de)布局問(wen)題,對(dui)各(ge)部件實際制造(zao)的(de)掌握精確度也(ye)大幅提(ti)高,此外也(ye)容許多組(zu)團隊在同(tong)一時間分別進行(xing)設(she)計(ji)開發,節約時間。
福特號航母(mu)使用(yong)了(le)(le)大(da)量新技術新設(she)計,包括重新設(she)計了(le)(le)艦(jian)(jian)體(ti)(ti)島(dao)式上層建(jian)筑和飛行甲板(ban)布局,強調隱身性(xing),動(dong)力(li)(li)裝置更加高效,具(ju)有更強的(de)發電能力(li)(li),整(zheng)體(ti)(ti)電力(li)(li)系(xi)統采用(yong)新型電力(li)(li)分(fen)配結構,采用(yong)電磁(ci)彈射,新的(de)大(da)功率(lv)一體(ti)(ti)化核反應堆;帶狀電力(li)(li)分(fen)配系(xi)統(全電力(li)(li)化推進(jin)的(de)軍艦(jian)(jian)),有源相控陣雷達(da),F-35艦(jian)(jian)載機等關鍵性(xing)的(de)艦(jian)(jian)用(yong)高科技,并且(qie)增(zeng)加了(le)(le)船體(ti)(ti)的(de)冗余設(she)計用(yong)于未來(lai)的(de)升級改造(zao),航母(mu)的(de)整(zheng)體(ti)(ti)作(zuo)戰(zhan)能力(li)(li)得到(dao)了(le)(le)大(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在規劃之(zhi)初(chu)曾(ceng)出現(xian)全(quan)新的構(gou)型,例如一個將降落(luo)區、起飛(fei)區分于艦(jian)(jian)身兩側的大膽構(gou)想(xiang);不過(guo)考量(liang)(liang)成本與風險后, 福特級仍以(yi)現(xian)役美國航(hang)空母艦(jian)(jian)的配置為(wei)基(ji)礎進行(xing)改良。福特號艦(jian)(jian)體前部(bu)采用球(qiu)鼻艦(jian)(jian)首,可減(jian)低航(hang)行(xing)阻力,增加(jia)艦(jian)(jian)首的浮力,降低艦(jian)(jian)首的縱向(xiang)搖晃,進而(er)使艦(jian)(jian)載機起飛(fei)作業更加(jia)順(shun)利。采用封閉式飛(fei)行(xing)甲(jia)(jia)板,依然采用直角加(jia)斜角式飛(fei)行(xing)甲(jia)(jia)板組合,但(dan)是重新設計了(le)飛(fei)行(xing)甲(jia)(jia)板,加(jia)大了(le)甲(jia)(jia)板使用面積。福特號的輕量(liang)(liang)化桅桿由復合材料(liao)制造,強度(du)與鋼鐵相仿,但(dan)重量(liang)(liang)便顯著地降低。
福特(te)(te)號位于(yu)右舷(xian)的(de)島形(xing)上層(ceng)(ceng)建筑(zhu)位置(zhi)(zhi)(zhi)比(bi)尼米茲級(ji)更(geng)靠艦(jian)(jian)艉,擴大了飛行甲板的(de)使(shi)用面(mian)積,動力裝置(zhi)(zhi)(zhi)隨之后移,軸(zhou)系(xi)縮短,機庫面(mian)積也增大。改進了島式(shi)上層(ceng)(ceng)建筑(zhu),充分考(kao)慮視野、湍流、指揮、飛行控制、各種雷達和通信要(yao)求;強調隱(yin)身性,突(tu)出部位使(shi)用有關材(cai)料(liao),降低雷達反射面(mian)積。美國航母以(yi)往的(de)艦(jian)(jian)島都擁有兩層(ceng)(ceng)艦(jian)(jian)橋(qiao),分別供艦(jian)(jian)長(chang)以(yi)及航空母艦(jian)(jian)戰斗群指揮官使(shi)用;而福特(te)(te)號的(de)艦(jian)(jian)島僅設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)一層(ceng)(ceng)寬廣的(de)主艦(jian)(jian)橋(qiao),并在主艦(jian)(jian)橋(qiao)靠近艦(jian)(jian)島左側的(de)上方與下方,各設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)一層(ceng)(ceng)小型艦(jian)(jian)橋(qiao),上方應為(wei)艦(jian)(jian)載機管制室,下方則(ze)用于(yu)監視飛行甲板運作。這種較(jiao)為(wei)緊(jin)致的(de)空間(jian)配置(zhi)(zhi)(zhi),是(shi)基于(yu)美國海軍長(chang)年累積的(de)操作經(jing)驗,也是(shi)為(wei)了降低雷達截面(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(zai)左舷靠近艦艉的(de)(de)位置上(shang)(shang),其(qi)布局方面最主要的(de)(de)改(gai)良是(shi)油(you)料與彈藥補給的(de)(de)動線。尼米茲級后期型擁有三(san)具甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)彈藥升(sheng)(sheng)降(jiang)機(ji),分別位于前方彈射器(qi)(qi)中(zhong)央、右舷兩座靠前方的(de)(de)飛(fei)機(ji)升(sheng)(sheng)降(jiang)機(ji)之間,以及(ji)艦島旁(pang)邊;進行(xing)彈藥補給作業時(shi),艦上(shang)(shang)人員必須先透過彈艙升(sheng)(sheng)降(jiang)機(ji),將武(wu)器(qi)(qi)從水(shui)線以下的(de)(de)彈藥庫(分置于數層(ceng)艦底甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban))往上(shang)(shang)送至03甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)(即下甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)機(ji)庫的(de)(de)再下一層(ceng)),然(ran)后借用(yong)位于03甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)艦上(shang)(shang)餐廳(ting)餐廳(ting)空間,在(zai)餐桌上(shang)(shang)完(wan)成武(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)組裝設(she)定,接(jie)著透過輸(shu)送車將彈藥運至甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)彈藥升(sheng)(sheng)降(jiang)機(ji)部位,才能送上(shang)(shang)飛(fei)行(xing)甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)。
尼米(mi)茲(zi)級將(jiang)甲板(ban)(ban)彈(dan)(dan)藥升降機(ji)設在(zai)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)甲板(ban)(ban)中間是(shi)因為(wei)配合彈(dan)(dan)藥庫的(de)位(wei)置(zhi),但這使得在(zai)透(tou)過(guo)彈(dan)(dan)藥升降機(ji)將(jiang)武(wu)(wu)器送上甲板(ban)(ban)時(shi),所有的(de)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)起降作(zuo)業都必須暫停。此外(wai),武(wu)(wu)器送上甲板(ban)(ban)后,還需(xu)透(tou)過(guo)甲板(ban)(ban)運輸車(che)個別地送到每(mei)一架需(xu)要掛(gua)彈(dan)(dan)的(de)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)位(wei)置(zhi);相似地,飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的(de)加油(you)作(zuo)業也是(shi)透(tou)過(guo)穿梭(suo)在(zai)甲板(ban)(ban)各(ge)處的(de)加油(you)車(che)直接開到需(xu)要補給的(de)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)旁(pang)進行(xing)。總而言之,每(mei)次尼米(mi)茲(zi)級的(de)機(ji)隊進行(xing)加油(you)掛(gua)彈(dan)(dan)作(zuo)業,總共需(xu)耗費2小時(shi)左右(you)。
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)(zheng)汽(qi)(qi)彈射(she)器(qi)。傳統(tong)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)彈射(she)器(qi)是(shi)將由反應爐(lu)制造(zao)的(de)(de)大(da)量(liang)(liang)高(gao)(gao)壓(ya)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)儲(chu)存于汽(qi)(qi)缸中,使用時(shi)用蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)推動(dong)牽引(yin)飛機的(de)(de)彈射(she)梭,以270千米的(de)(de)時(shi)速(su)將飛機彈射(she)升空(kong)(kong)。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)輸送(song)時(shi)將產生大(da)量(liang)(liang)損(sun)耗,儲(chu)存高(gao)(gao)壓(ya)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)(de)汽(qi)(qi)缸或者輸送(song)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)(de)管線(xian)亦需大(da)的(de)(de)空(kong)(kong)間,高(gao)(gao)壓(ya)彈射(she)系統(tong)中的(de)(de)活塞、管路與(yu)筏門(men)等零件承受的(de)(de)損(sun)耗也十分(fen)驚人。現(xian)有(you)C-13-2彈射(she)器(qi)最常(chang)出現(xian)故障的(de)(de)部位(wei)是(shi)調節蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)壓(ya)力(li)的(de)(de)活門(men)以及儲(chu)存蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)(de)汽(qi)(qi)缸,此(ci)外彈射(she)軌與(yu)牽引(yin)飛機鼻輪的(de)(de)梭車因高(gao)(gao)溫(wen)摩擦而失火的(de)(de)情(qing)況(kuang)也時(shi)有(you)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的梭(suo)車。
福特號使用(yong)(yong)的(de)(de)電(dian)(dian)磁彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)系(xi)(xi)(xi)統(tong)反應(ying)快捷(jie),準備時間只需十(shi)幾分鐘,利用(yong)(yong)效率上要(yao)比蒸(zheng)汽彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)高(gao)出(chu)(chu)(chu)10倍。采用(yong)(yong)電(dian)(dian)磁彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)系(xi)(xi)(xi)統(tong),艦(jian)載機的(de)(de)日出(chu)(chu)(chu)動量由原(yuan)來(lai)的(de)(de)120架(jia)(jia)次(ci)(ci)增加(jia)到160架(jia)(jia)次(ci)(ci),其高(gao)峰出(chu)(chu)(chu)動量也由原(yuan)先的(de)(de)220-240架(jia)(jia)次(ci)(ci)/日,增加(jia)到270架(jia)(jia)次(ci)(ci)/日,還可以彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)重量不(bu)同的(de)(de)艦(jian)載機,可在100米(mi)的(de)(de)距離內將飛(fei)機的(de)(de)速度迅(xun)速提高(gao)到每(mei)小(xiao)時296千米(mi)。不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci),電(dian)(dian)磁彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)系(xi)(xi)(xi)統(tong)90名(ming)艦(jian)員即可操(cao)作(zuo),而傳統(tong)的(de)(de)蒸(zheng)汽彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)系(xi)(xi)(xi)統(tong)則需要(yao)120余名(ming)艦(jian)員。飛(fei)行(xing)員則更是(shi)最大受益者,新型的(de)(de)電(dian)(dian)磁彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)器(qi)可以讓飛(fei)行(xing)員平(ping)穩升空,避免了蒸(zheng)汽彈(dan)(dan)射(she)(she)(she)器(qi)的(de)(de)顛簸之(zhi)苦。
2015年5月15日,福特號航母上(shang)成功(gong)測試了(le)電(dian)(dian)磁彈射器(qi),這(zhe)(zhe)是其第一次進行艦載全速的彈射實驗。在(zai)測試中,艦上(shang)搭載的發電(dian)(dian)機(ji)會(hui)產生電(dian)(dian)脈沖,通(tong)過調節能(neng)量的電(dian)(dian)子元件進入直線電(dian)(dian)機(ji),這(zhe)(zhe)些部(bu)件安(an)裝在(zai)飛行甲板的下方。電(dian)(dian)能(neng)使得直線電(dian)(dian)機(ji)推動滑塊在(zai)彈射導軌上(shang)以(yi)約333千米(mi)/小時(shi)的速度前進,直到(dao)滑塊到(dao)達導軌終點停下。
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)(yi)尼(ni)米茲級的(de)(de)MK-7 Mod3為(wei)例,能(neng)(neng)(neng)把一架(jia)降落(luo)(luo)速度130節、重25噸的(de)(de)飛(fei)機在兩秒之(zhi)(zhi)內于100米之(zhi)(zhi)內截停(ting),共吸收(shou)64.4MJ的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量,接近這(zhe)類系統(tong)的(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)極限。美國海軍以(yi)(yi)往艦(jian)載機的(de)(de)武(wu)裝(zhuang)以(yi)(yi)廉價無(wu)導(dao)引武(wu)器(qi)為(wei)主,如果在任務(wu)中(zhong)沒(mei)(mei)有用完,降落(luo)(luo)前大可將其拋海以(yi)(yi)減少降落(luo)(luo)時的(de)(de)重量與風險;然而(er)21世紀以(yi)(yi)來艦(jian)載機主要都配備精密昂貴的(de)(de)導(dao)引武(wu)器(qi),如果沒(mei)(mei)有用完就(jiu)必(bi)須(xu)(xu)攜回(hui)。因此,美國航(hang)空母艦(jian)上的(de)(de)攔(lan)截回(hui)收(shou)系統(tong)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)耐必(bi)須(xu)(xu)強化,才(cai)能(neng)(neng)(neng)有效(xiao)攔(lan)住返航(hang)重量日益提高的(de)(de)艦(jian)載機。
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電網系統。因(yin)(yin)(yin)為電力(li)系統在分(fen)(fen)配管理(li)上(shang)十分(fen)(fen)便利,因(yin)(yin)(yin)此盡可能地用(yong)其取代(dai)原(yuan)先(xian)航母(mu)上(shang)的(de)蒸汽(qi)系統。然(ran)而(er)(er)不僅電磁(ci)彈射器、回收系統、升降機、烹飪、熱(re)水供(gong)應(ying)(ying)、洗衣及暖氣等(deng)需(xu)要使用(yong)電力(li),各(ge)式(shi)偵測、作戰和指管通情設(she)施也是用(yong)電力(li)驅(qu)動,因(yin)(yin)(yin)此福(fu)(fu)特級的(de)動力(li)系統必須提(ti)供(gong)遠高于(yu)現役航空母(mu)艦的(de)電力(li),核反(fan)應(ying)(ying)堆選(xuan)用(yong)十分(fen)(fen)關鍵,并需(xu)配備更全面而(er)(er)完(wan)善的(de)電力(li)供(gong)應(ying)(ying)設(she)施。美國(guo)(guo)西屋公司為福(fu)(fu)特級提(ti)出新的(de)A5W反(fan)應(ying)(ying)堆方案,然(ran)而(er)(er)在1999年的(de)競(jing)標中,敗給了位于(yu)賓夕(xi)法尼(ni)亞州的(de)屬于(yu)美國(guo)(guo)政府的(de)貝(bei)蒂(di)斯核子動力(li)實驗室,因(yin)(yin)(yin)此福(fu)(fu)特號的(de)反(fan)應(ying)(ying)堆被稱為A1B(B代(dai)表貝(bei)蒂(di)斯)。
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,另外這也為新概念高能(neng)武器上艦創造了(le)可能(neng)性。此外A1B反應堆(dui)的(de)(de)(de)堆(dui)芯(xin)使用(yong)壽命長(chang)達50年,可以(yi)使福(fu)特號在(zai)服役(yi)期間(jian)的(de)(de)(de)大部(bu)分時間(jian)都保持正常的(de)(de)(de)動(dong)力(li)功率,不需要回(hui)到船塢更換堆(dui)芯(xin),從而增加了(le)壽命周期內(nei)的(de)(de)(de)執勤時間(jian),具有理論上的(de)(de)(de)無限續航(hang)能(neng)力(li)。
福特號還使(shi)用了全(quan)新的(de)整(zheng)體輪機系(xi)統(tong)(tong)以(yi)及(ji)配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong),因(yin)此(ci)電(dian)(dian)力(li)的(de)整(zheng)合、分配(pei)架(jia)構也重新規劃,例如在全(quan)艦各處設置分區供(gong)電(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong),并設置一(yi)個電(dian)(dian)腦(nao)控制(zhi)配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong),使(shi)電(dian)(dian)力(li)的(de)分配(pei)合理化。最初(chu)福特號甚至打算連推(tui)進(jin)系(xi)統(tong)(tong)也采用電(dian)(dian)力(li)推(tui)進(jin),即以(yi)反應堆發出的(de)電(dian)(dian)力(li)驅(qu)動(dong)由電(dian)(dian)動(dong)馬達帶動(dong)的(de)推(tui)進(jin)器,然而由于供(gong)10萬噸級艦艇使(shi)用的(de)電(dian)(dian)力(li)推(tui)進(jin)系(xi)統(tong)(tong)尚未發展成熟,因(yin)此(ci)仍(reng)將以(yi)蒸汽渦輪直接(jie)驅(qu)動(dong)四軸螺旋槳推(tui)進(jin),推(tui)進(jin)功率將達到104兆瓦。
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防空導彈發射器和(he)3座MK15型20毫(hao)米6管密集(ji)陣火炮等,安(an)裝于兩(liang)舷和(he)艦尾外側的平臺上,若干挺12.7毫(hao)米重(zhong)機槍(qiang)。此外,還裝有誘餌彈(dan)發(fa)射裝置和(he)魚雷誘餌系統。福(fu)特號的彈(dan)藥貯運(yun)系統也采用了新技(ji)(ji)術,包括現金武(wu)器升降機、全方位自(zi)動搬運(yun)車(che)、自(zi)動掛彈(dan)機器人和(he)自(zi)動化彈(dan)藥庫(ku)技(ji)(ji)術。
美(mei)國海軍還選擇了艦載新概念(nian)武器(qi)(qi)作為福(fu)特號(hao)未來防御(yu)作戰的(de)(de)“殺手锏”,已(yi)初步(bu)確定未來安裝在福(fu)特號(hao)航母上的(de)(de)新概念(nian)武器(qi)(qi)包括(kuo):電(dian)磁軌道炮(pao)、高(gao)能(neng)激(ji)光、高(gao)能(neng)射線等(deng),福(fu)特號(hao)艦上極(ji)高(gao)的(de)(de)“電(dian)力化”程度將為這類高(gao)能(neng)武器(qi)(qi)的(de)(de)發(fa)展提供良好的(de)(de)先決條(tiao)件。
艦載機
福(fu)特號航(hang)(hang)(hang)母(mu)上通常搭(da)載(zai)(zai)8架(jia)S-3A/B反(fan)潛機(ji),5架(jia)E-2C/D空中(zhong)預警(jing)機(ji),6架(jia)SH-3G/H或SH-60F直升機(ji),主力艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)將(jiang)(jiang)全(quan)(quan)面更換為具備(bei)隱(yin)身性(xing)能的F-35C戰(zhan)機(ji),可(ke)達75架(jia),以替代服役(yi)的F-18E/F戰(zhan)機(ji)。F-35C戰(zhan)機(ji)能夠以超音(yin)速巡航(hang)(hang)(hang),最大(da)作(zuo)(zuo)戰(zhan)半徑超過1000千米,可(ke)對各(ge)(ge)目(mu)標(biao)實施遠程精(jing)確(que)打(da)擊(ji)。與(yu)此同時,航(hang)(hang)(hang)母(mu)上還(huan)將(jiang)(jiang)裝備(bei)大(da)量無(wu)人作(zuo)(zuo)戰(zhan)飛(fei)機(ji),如X-47B等(deng),既可(ke)執行精(jing)確(que)打(da)擊(ji)、海上監(jian)視、空中(zhong)早期(qi)預警(jing)、戰(zhan)場評估(gu)(gu),也可(ke)擔負支援(yuan)反(fan)潛和(he)搶險救援(yuan)等(deng)任務。由于(yu)采用全(quan)(quan)新(xin)F-35C艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)和(he)高(gao)性(xing)能無(wu)人機(ji),以及各(ge)(ge)種新(xin)概念武(wu)器系統,將(jiang)(jiang)使未來海空戰(zhan)作(zuo)(zuo)戰(zhan)樣式發生新(xin)變化。美國海軍評估(gu)(gu),一(yi)艘搭(da)載(zai)(zai)75架(jia)艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)的尼米茲級航(hang)(hang)(hang)母(mu),在(zai)3天(tian)的作(zuo)(zuo)戰(zhan)時間內,每天(tian)打(da)擊(ji)的目(mu)標(biao)數是248個。而搭(da)載(zai)(zai)同等(deng)數量艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)的福(fu)特號航(hang)(hang)(hang)母(mu),其打(da)擊(ji)的目(mu)標(biao)數將(jiang)(jiang)達2000個以上。
福特號為了提(ti)高艦(jian)載機(ji)保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)效率、簡(jian)化保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)流(liu)程,吸(xi)取了賽(sai)車比(bi)賽(sai)中的保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)模(mo)式,引入了一站式保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)概念,在(zai)飛行甲板上(shang)設置了18個(ge)(ge)一站式保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)區,每個(ge)(ge)保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)區設有(you)兩個(ge)(ge)帶(dai)艙口蓋的保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)模(mo)塊(kuai),一個(ge)(ge)是電源保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)模(mo)塊(kuai),設有(you)電纜卷盤和(he)控制按鈕(niu),另(ling)一個(ge)(ge)是加(jia)油保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)歐快,設有(you)加(jia)油管路(lu)和(he)控制閥(fa)門,每個(ge)(ge)均可單獨(du)進(jin)行加(jia)油、掛彈、維(wei)修等(deng)作(zuo)業(ye)。著艦(jian)的艦(jian)載機(ji)可在(zai)保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)區停駐,原位完成所有(you)保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)(zhang)作(zuo)業(ye),隨后滑行至彈射(she)起飛位升空(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(wang)作(zuo)戰(zhan)的(de)要求,艦(jian)上(shang)的(de)指(zhi)揮(hui)管(guan)制中樞將(jiang)是Common C2 System共同作(zuo)戰(zhan)指(zhi)揮(hui)系(xi)統,能(neng)整合(he)(he)艦(jian)上(shang)一切指(zhi)管(guan)通(tong)情與(yu)(yu)(yu)武器射(she)控(kong)功能(neng)。艦(jian)上(shang)各型相控(kong)陣雷達、衛星通(tong)訊、資料傳輸鏈、電子戰(zhan)系(xi)統與(yu)(yu)(yu)聯合(he)(he)精確進場暨降落系(xi)統的(de)天(tian)線整合(he)(he)于(yu)艦(jian)橋(qiao)(qiao)結構內,或置于(yu)艦(jian)橋(qiao)(qiao)頂部的(de)輕量化(hua)桅桿上(shang)。艦(jian)上(shang)的(de)作(zuo)戰(zhan)與(yu)(yu)(yu)指(zhi)管(guan)通(tong)情系(xi)統將(jiang)采用開放式的(de)架(jia)構,大量使用民(min)間商規組建,以利(li)于(yu)服役(yi)生涯(ya)中的(de)維護與(yu)(yu)(yu)升級作(zuo)業;而艦(jian)上(shang)的(de)整合(he)(he)通(tong)信(xin)系(xi)統則由Avaya公司提供(gong)。
福特(te)號(hao)航(hang)(hang)母設有航(hang)(hang)空(kong)(kong)數(shu)據管理(li)與控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong),其(qi)是一種實時信息(xi)管理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong),通過(guo)傳感器、局域(yu)網、顯示(shi)與控(kong)制設備連(lian)接航(hang)(hang)空(kong)(kong)作業相關系(xi)(xi)統(tong)(tong),包(bao)括(kuo)(kuo)光學助(zhu)降系(xi)(xi)統(tong)(tong)、無線電空(kong)(kong)管和(he)助(zhu)降系(xi)(xi)統(tong)(tong)、彈(dan)(dan)射(she)與回收裝置等,在全艦范圍內實現(xian)所有航(hang)(hang)空(kong)(kong)作業相關數(shu)據的(de)融(rong)合(he)、分發(fa)和(he)控(kong)制,集成管理(li)幾乎所有航(hang)(hang)空(kong)(kong)作業的(de)的(de)規(gui)劃和(he)執行(xing),包(bao)括(kuo)(kuo)艦載機(ji)任(ren)務、航(hang)(hang)空(kong)(kong)武器搬運和(he)掛載攜載、航(hang)(hang)空(kong)(kong)燃油、航(hang)(hang)母維(wei)修、艦載機(ji)維(wei)修、艦載機(ji)調度(du)、艦載機(ji)彈(dan)(dan)射(she)和(he)回收、飛(fei)行(xing)甲(jia)板管理(li)等。該系(xi)(xi)統(tong)(tong)海域(yu)航(hang)(hang)母作戰(zhan)、導(dao)航(hang)(hang)和(he)氣象系(xi)(xi)統(tong)(tong)相連(lian),此外,還安裝有航(hang)(hang)空(kong)(kong)武器信息(xi)管理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)進(jin)場與著艦可視(shi)圖像(xiang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。
福(fu)特(te)號(hao)使用了與朱(zhu)姆沃爾特(te)級驅逐艦相同的雙頻(pin)雷(lei)達(da)系統,包(bao)括AN/SPY-3 I/J頻(pin)帶多功能(neng)雷(lei)達(da),以(yi)及AN/SPY-4 S長程廣域搜索雷(lei)達(da),兩(liang)者都是先(xian)進(jin)的數(shu)位波(bo)形控制主動(dong)相控陣(zhen)雷(lei)達(da)。2010年6月(yue),美國海(hai)軍宣布DDG-1000取(qu)消VSR雷(lei)達(da),未來可能(neng)以(yi)更(geng)晚開發、增加反彈(dan)道導彈(dan)能(neng)力(li)的AMDR相控陣(zhen)雷(lei)達(da)來取(qu)代(dai),因此福(fu)特(te)號(hao)也可能(neng)會使用該系統。
自動化
福(fu)特(te)(te)號(hao)航母(mu)(mu)與(yu)艦(jian)載機(ji)(ji)隊(dui)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)關運(yun)作大(da)幅改進,加上(shang)艦(jian)內的(de)(de)(de)設備全面網(wang)絡化與(yu)電腦化,因此它的(de)(de)(de)整體自(zi)動化程度(du)(du)較尼米茲(zi)級(ji)大(da)為增(zeng)加,有(you)效降低人(ren)(ren)(ren)力需求,航空母(mu)(mu)艦(jian)操(cao)作人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)將從尼米茲(zi)級(ji)的(de)(de)(de)3190人(ren)(ren)(ren)減至2000人(ren)(ren)(ren)左右;減少的(de)(de)(de)約1200名(ming)人(ren)(ren)(ren)力中,維(wei)持航空母(mu)(mu)艦(jian)本(ben)身運(yun)作的(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)占了800名(ming),其余400名(ming)是支援艦(jian)載機(ji)(ji)隊(dui)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)關人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)。此外,美(mei)國(guo)航空母(mu)(mu)艦(jian)新一代艦(jian)載機(ji)(ji)隊(dui)機(ji)(ji)型種類也(ye)(ye)比以往降低許多, 故艦(jian)載機(ji)(ji)聯(lian)隊(dui)的(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)編制也(ye)(ye)可能獲得(de)相(xiang)(xiang)當(dang)程度(du)(du)的(de)(de)(de)縮減。由于人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)減少,福(fu)特(te)(te)號(hao)的(de)(de)(de)平均(jun)起居水平也(ye)(ye)有(you)所增(zeng)加,不僅(jin)每(mei)個(ge)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)空間(jian)更有(you)隱私性(xing),每(mei)一間(jian)住艙都有(you)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(geng)全(quan)面(mian)地支(zhi)持(chi)美軍的(de)網(wang)絡中心(xin)戰的(de)開展,是未來美國(guo)海空網(wang)絡戰的(de)一個中心(xin)節點,它不僅集合有(you)航(hang)母(mu)本身及編隊整個系(xi)列(lie)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)和(he)武器裝(zhuang)備,而(er)且還將(jiang)(jiang)與空、天、陸軍的(de)其他新(xin)技(ji)術(shu)、武器裝(zhuang)備實現(xian)有(you)機“鏈接”,進而(er)打造更(geng)強(qiang)的(de)戰略(lve)預警體系(xi)和(he)作戰網(wang)絡體系(xi);將(jiang)(jiang)廣泛采用電腦(nao)(nao)顯示器和(he)掌(zhang)上電腦(nao)(nao)等替代人員操作,從(cong)而(er)使各種雷達設施(shi)、通信系(xi)統、指揮控(kong)制系(xi)統、武器裝(zhuang)備之間的(de)信息傳輸更(geng)快捷、作戰程序更(geng)簡便、打擊(ji)威(wei)力更(geng)強(qiang)勁。
福特(te)號(hao)航(hang)空(kong)母(mu)(mu)艦的(de)建造給美(mei)國(guo)(guo)海軍(jun)和(he)世(shi)(shi)界各國(guo)(guo)海軍(jun)的(de)影(ying)響是(shi)巨大且(qie)又是(shi)多方面(mian)的(de),福特(te)號(hao)航(hang)母(mu)(mu)向世(shi)(shi)人(ren)表(biao)示核動(dong)力裝(zhuang)置對于美(mei)國(guo)(guo)海軍(jun)大型航(hang)母(mu)(mu)仍是(shi)最適合的(de)動(dong)力系統,表(biao)明大噸位航(hang)空(kong)母(mu)(mu)艦至少在2005年(nian)后(hou)50年(nian)內,依(yi)然是(shi)“海上(shang)霸(ba)主”,是(shi)一種舉足輕重的(de)海上(shang)作戰平臺。福特(te)號(hao)航(hang)母(mu)(mu)比尼(ni)米茲級航(hang)母(mu)(mu)先(xian)進(jin),而后(hou)者又比其(qi)他(ta)國(guo)(guo)家的(de)航(hang)母(mu)(mu)先(xian)進(jin),這樣一來前者已(yi)經與世(shi)(shi)界航(hang)母(mu)(mu)拉(la)開(kai)兩(liang)個檔次,可(ke)以幫助確保美(mei)國(guo)(guo)未來50年(nian)的(de)海上(shang)優勢。福特(te)號(hao)計劃(hua)成(cheng)本105億(yi)美(mei)元(yuan),總(zong)體采(cai)購成(cheng)本上(shang)漲(zhang)超過(guo)24億(yi)美(mei)元(yuan),已(yi)花費超過(guo)129億(yi)美(mei)元(yuan),成(cheng)本超支,進(jin)度落后(hou),將(jiang)會影(ying)響后(hou)續航(hang)母(mu)(mu)使用新技術。
福(fu)(fu)特號航(hang)(hang)空母艦雖然已交(jiao)付(fu)服役,但其采用的(de)(de)幾個主(zhu)要(yao)關(guan)鍵系統的(de)(de)可靠性(xing)遠未(wei)達到預期要(yao)求,而可靠性(xing)是(shi)影響航(hang)(hang)母戰(zhan)(zhan)斗力(li)(li)的(de)(de)重要(yao)因素,同時也在(zai)很大程度上決定了其全壽期費(fei)用。交(jiao)付(fu)后的(de)(de)福(fu)(fu)特號,相關(guan)系統仍(reng)處于問(wen)題暴露(lu)階段,將(jiang)影響作戰(zhan)(zhan)能力(li)(li),而后續測(ce)試時間拉長,也會影響初始作戰(zhan)(zhan)能力(li)(li)的(de)(de)形(xing)成(cheng)時間,因此在(zai)形(xing)成(cheng)初始作戰(zhan)(zhan)能力(li)(li)之前仍(reng)需不斷提高。