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(mi)茲級之后(hou)未(wei)來航(hang)空母艦的概(gai)念方(fang)案,稱為CVNX,涵蓋(gai)小型(xing)、中型(xing)和大(da)(da)型(xing)航(hang)空母艦,總(zong)共(gong)研究15個艦體大(da)(da)小不同的方(fang)案的船模(mo)水(shui)線性能(neng),而起降(jiang)方(fang)式則涵蓋(gai)傳(chuan)統使用彈(dan)射器/攔截索(suo)的CTOL、使用滑躍短(duan)距起飛(fei)/攔截索(suo)降(jiang)落的STOL、使用滑跳起飛(fei)/垂(chui)直降(jiang)落的S/VTOL等三(san)種(zhong)(zhong),每一(yi)種(zhong)(zhong)方(fang)向又(you)包含傳(chuan)統甲板布局與新設(she)計之分,當時CVNX總(zong)共(gong)有約50種(zhong)(zhong)設(she)計方(fang)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、電力供應及任務系統(tong)等(deng)方面能(neng)(neng)夠適應新(xin)世紀(ji)要求(qiu),能(neng)(neng)夠配合二到(dao)三代艦(jian)(jian)載機的使用,尤(you)其(qi)是(shi)要求(qiu)能(neng)(neng)使用無人(ren)作(zuo)戰飛機,為(wei)了體(ti)現這些新(xin)技術(shu),新(xin)變(bian)化,CVNX項(xiang)目也被改(gai)稱(cheng)為(wei)“CVN-21 Future Aircraft Carrier Program”,即CVN-21未來航母(mu)計(ji)(ji)劃,其(qi)中“21”意指進入21世紀(ji)之后(hou)的第一(yi)個航母(mu)設(she)計(ji)(ji)。依照(zhao)1970年代中期(qi)以(yi)來的研究基礎,CVN-21最(zui)(zui)初曾(ceng)有(you)不(bu)少(shao)十分前(qian)衛、超(chao)脫現今航空(kong)(kong)母(mu)艦(jian)(jian)設(she)計(ji)(ji)的構型(xing),不(bu)過考(kao)慮到(dao)成本、風險(xian)(xian)與(yu)實用性,最(zui)(zui)后(hou)還(huan)是(shi)使用了由小鷹(ying)級到(dao)尼米茲級一(yi)脈相傳的美國航母(mu)構型(xing)進行改(gai)良。原本美國海軍(jun)打算將最(zui)(zui)后(hou)一(yi)艘尼米茲級CVN-77布什(shen)號航空(kong)(kong)母(mu)艦(jian)(jian)作(zuo)為(wei)CVNX的裝備驗證艦(jian)(jian),不(bu)過考(kao)慮到(dao)開發(fa)時(shi)程以(yi)及經費、風險(xian)(xian),最(zui)(zui)后(hou)沒(mei)有(you)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(kuai)重達15噸的(de)鋼板。此時,CVN-21航母的(de)研(yan)(yan)發(fa)與建(jian)造(zao)總經費共將(jiang)耗資(zi)137億美元,其(qi)中研(yan)(yan)發(fa)經費為32億美元,建(jian)造(zao)費用(含所有(you)先期(qi)的(de)規(gui)劃、準備(bei))則高(gao)達105億美元 ,其(qi)中有(you)1/3的(de)經費早(zao)在2001年就已編列作(zuo)為前(qian)(qian)期(qi)武獲款項;總計(ji)前(qian)(qian)三艘CVN-21預(yu)計(ji)耗資(zi)達360億美元,其(qi)中317億5000萬美元為建(jian)造(zao)經費,43億3000萬是研(yan)(yan)發(fa)經費,成為美國海軍(jun)有(you)史(shi)以來造(zao)價最昂貴的(de)艦艇(ting)。依照計(ji)劃,該艦將(jiang)于2015年9月交付以接(jie)替CVN-65企(qi)業號(hao)航母。
2007年(nian)1月16日,美(mei)國(guo)(guo)官方將CVN-78正式命名為“杰(jie)拉爾(er)德·R·福(fu)特”號(hao),CVN-21航母(mu)也正式成(cheng)為福(fu)特級(ji)航母(mu)。2008年(nian)9月10日,美(mei)國(guo)(guo)海軍與諾格集(ji)團簽署價值(zhi)51.6億美(mei)元的后續合約,全面展開福(fu)特號(hao)的建造工作。
2009年11月(yue)(yue)13日(ri)(ri),福(fu)特(te)號開始安放龍(long)(long)骨。2011年8月(yue)(yue)18日(ri)(ri),福(fu)特(te)號結構完工(gong)(gong)50%;2012年4月(yue)(yue)16日(ri)(ri),結構完工(gong)(gong)75%。2012年5月(yue)(yue)24日(ri)(ri),福(fu)特(te)號的建造(zao)工(gong)(gong)作達到了(le)一(yi)項重要里(li)程碑,福(fu)特(te)號最后(hou)一(yi)部(bu)分(fen)龍(long)(long)骨分(fen)段,高60英(ying)尺,總重量超過680噸的球鼻艏放入了(le)干船(chuan)塢,這意味著航母(mu)全部(bu)建造(zao)工(gong)(gong)作的80%已經完成(cheng)。
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)特號(hao)艦首(shou)上部(bu)安裝(zhuang)完(wan)畢;2013年(nian)5月8日(ri)(ri),福(fu)特號(hao)結構完(wan)工100%;2013年(nian)8月15日(ri)(ri),福(fu)特號(hao)最后一臺飛機升降機完(wan)成安裝(zhuang);2013年(nian)10月3日(ri)(ri),福(fu)特號(hao)安裝(zhuang)完(wan)成30噸的螺(luo)旋槳;2013年(nian)10月11日(ri)(ri),福(fu)特號(hao)舉行(xing)船塢(wu)進水(shui)儀式,船塢(wu)開(kai)始(shi)注水(shui)。
2013年(nian)11月(yue)9日,福特號舉行正(zheng)式(shi)的下(xia)水及擲瓶(ping)儀式(shi),正(zheng)式(shi)下(xia)水,計劃2015年(nian)交付(fu)。
2016年(nian)1月,福特(te)號(hao)完(wan)成1400萬英尺電力光纖電纜安裝,這一長(chang)度超過了地球與國際空間(jian)站之間(jian)距離的(de)10倍。2017年(nian)4月8日,福特(te)號(hao)載著(zhu)超過千(qian)名船員,從美(mei)國弗吉尼亞州的(de)紐波特(te)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)(de)測試。美國海軍裝備部發言人肯特中(zhong)校在一份聲明(ming)中(zhong)說,由(you)于推遲(chi)交(jiao)付造成的(de)(de)額(e)外(wai)成本(ben)“將(jiang)被控制在預算之內,總金額(e)將(jiang)控制在128.87億美元的(de)(de)成本(ben)上限之內。”然而新(xin)型(xing)航(hang)母的(de)(de)話題(ti)具有敏感性,2015年10月1日將(jiang)舉(ju)行國會(hui)軍事委員(yuan)(yuan)(yuan)會(hui)的(de)(de)聽(ting)證(zheng)會(hui),委員(yuan)(yuan)(yuan)會(hui)主席約翰(han)·麥凱恩指責該艦造價過高,在他的(de)(de)領導下已經成立了(le)一個(ge)委員(yuan)(yuan)(yuan)會(hui)研究可能(neng)的(de)(de)替代大甲板航(hang)母的(de)(de)新(xin)設計(ji)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(hang)母成本。福(fu)特號航(hang)母作為福(fu)特級的首艦,也是是母型(xing),在(zai)完成整個流程(cheng)中,驗證(zheng)了工程(cheng)計(ji)劃(hua)、設計(ji)計(ji)劃(hua)、生產計(ji)劃(hua)和(he)供應鏈,在(zai)經歷后就會認(ren)識到采用何種方式降低成本。
2015年(nian)11月2日,美國海軍(jun)航(hang)母項目執行官托馬斯·莫(mo)爾準將(jiang)稱(cheng),福特號航(hang)母將(jiang)在(zai)2016年(nian)夏季服(fu)役并進行試(shi)航(hang),計劃(hua)在(zai)2019年(nian)8月進行沖(chong)擊試(shi)驗(增加(jia)的試(shi)驗內(nei)容),首次部署(shu)將(jiang)從2019年(nian)推遲到2021年(nian)。
2016年(nian)3月(yue)截至,福特號航母(mu)已經完成了97%,預計于7月(yue)開始進行(xing)海試,并(bing)在測試后的兩個(ge)月(yue)內運至海軍(jun)基地,預計在2016年(nian)9月(yue)加入(ru)美(mei)國海軍(jun)艦隊。
2017年5月31日,福特號(hao)完成系列(lie)海試工作并通過海軍檢測與鑒定(ding)委員(yuan)會(INSURV)驗(yan)收測試后(hou),正式(shi)交付美國海軍。
2017年7月22日,福特號正式加入美國海軍服(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擬每一(yi)個設(she)計(ji)細(xi)節(jie),并且預先解(jie)決相關的布局問(wen)題,對各部件實際制造(zao)的掌握精確度(du)也(ye)(ye)大幅提高,此外也(ye)(ye)容許(xu)多組團隊在同一(yi)時間分別進行設(she)計(ji)開發(fa),節(jie)約時間。
福特號(hao)航母使用(yong)(yong)了(le)(le)大(da)量新(xin)技術新(xin)設(she)計(ji),包括重新(xin)設(she)計(ji)了(le)(le)艦(jian)體(ti)島式上層建筑和(he)飛行甲板布局,強調隱身性,動力(li)裝置更加高(gao)效,具有(you)更強的發電(dian)(dian)能力(li),整體(ti)電(dian)(dian)力(li)系(xi)統采用(yong)(yong)新(xin)型電(dian)(dian)力(li)分(fen)配結構(gou),采用(yong)(yong)電(dian)(dian)磁彈射,新(xin)的大(da)功率一體(ti)化核反應堆;帶狀電(dian)(dian)力(li)分(fen)配系(xi)統(全電(dian)(dian)力(li)化推進的軍艦(jian)),有(you)源相控(kong)陣雷(lei)達,F-35艦(jian)載機等(deng)關鍵(jian)性的艦(jian)用(yong)(yong)高(gao)科技,并且增加了(le)(le)船(chuan)體(ti)的冗余設(she)計(ji)用(yong)(yong)于(yu)未來的升級改(gai)造,航母的整體(ti)作(zuo)戰能力(li)得到了(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在規劃之初曾出現全新(xin)的(de)構型,例(li)如(ru)一(yi)個將降(jiang)落區(qu)、起(qi)飛區(qu)分于(yu)艦(jian)(jian)身兩側的(de)大膽構想;不過考量(liang)成(cheng)本與風險(xian)后(hou), 福特(te)級(ji)仍以現役美國航(hang)空母艦(jian)(jian)的(de)配置為基礎進(jin)行(xing)改良。福特(te)號艦(jian)(jian)體前(qian)部采(cai)用球鼻(bi)艦(jian)(jian)首,可(ke)減低(di)(di)(di)航(hang)行(xing)阻(zu)力,增(zeng)加(jia)艦(jian)(jian)首的(de)浮力,降(jiang)低(di)(di)(di)艦(jian)(jian)首的(de)縱向搖晃(huang),進(jin)而使艦(jian)(jian)載機(ji)起(qi)飛作業更加(jia)順利。采(cai)用封(feng)閉式(shi)飛行(xing)甲(jia)板(ban)(ban),依然采(cai)用直角加(jia)斜角式(shi)飛行(xing)甲(jia)板(ban)(ban)組合(he),但(dan)是重新(xin)設計(ji)了(le)飛行(xing)甲(jia)板(ban)(ban),加(jia)大了(le)甲(jia)板(ban)(ban)使用面積。福特(te)號的(de)輕(qing)量(liang)化桅桿由復合(he)材料制(zhi)造(zao),強度與鋼鐵相仿(fang),但(dan)重量(liang)便顯著地降(jiang)低(di)(di)(di)。
福特號(hao)位于右舷的(de)(de)島(dao)形上(shang)(shang)層(ceng)建筑位置(zhi)(zhi)比尼米(mi)茲級(ji)更靠(kao)艦(jian)(jian)艉,擴大了(le)(le)飛行(xing)甲板的(de)(de)使(shi)用(yong)面(mian)積,動力裝置(zhi)(zhi)隨之后(hou)移,軸系縮短(duan),機(ji)庫面(mian)積也(ye)增大。改進了(le)(le)島(dao)式上(shang)(shang)層(ceng)建筑,充分(fen)考慮(lv)視野、湍(tuan)流、指揮(hui)、飛行(xing)控制(zhi)、各(ge)種(zhong)(zhong)雷(lei)(lei)達(da)和通信要求;強調隱身性(xing),突出(chu)部位使(shi)用(yong)有關材料,降低(di)雷(lei)(lei)達(da)反射面(mian)積。美國航母以往的(de)(de)艦(jian)(jian)島(dao)都(dou)擁有兩層(ceng)艦(jian)(jian)橋(qiao),分(fen)別供(gong)艦(jian)(jian)長以及航空母艦(jian)(jian)戰斗群指揮(hui)官使(shi)用(yong);而福特號(hao)的(de)(de)艦(jian)(jian)島(dao)僅設置(zhi)(zhi)一層(ceng)寬(kuan)廣的(de)(de)主艦(jian)(jian)橋(qiao),并在(zai)主艦(jian)(jian)橋(qiao)靠(kao)近艦(jian)(jian)島(dao)左側的(de)(de)上(shang)(shang)方與(yu)下方,各(ge)設置(zhi)(zhi)一層(ceng)小(xiao)型(xing)艦(jian)(jian)橋(qiao),上(shang)(shang)方應為(wei)艦(jian)(jian)載機(ji)管制(zhi)室,下方則用(yong)于監(jian)視飛行(xing)甲板運作。這種(zhong)(zhong)較為(wei)緊致的(de)(de)空間配置(zhi)(zhi),是(shi)基(ji)于美國海軍長年累積的(de)(de)操作經(jing)驗(yan),也(ye)是(shi)為(wei)了(le)(le)降低(di)雷(lei)(lei)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,一部升降機設在(zai)左舷靠(kao)近艦艉的(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)上(shang),其布局方面最主要的(de)(de)(de)改良(liang)是油料(liao)與彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)(yao)補(bu)給的(de)(de)(de)動線。尼米(mi)茲級后期(qi)型擁有(you)三具甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)(yao)升降(jiang)機(ji)(ji),分(fen)別位(wei)(wei)于前(qian)方彈(dan)(dan)(dan)射器(qi)中(zhong)央、右舷兩座靠(kao)前(qian)方的(de)(de)(de)飛機(ji)(ji)升降(jiang)機(ji)(ji)之間,以(yi)及艦島旁(pang)邊;進行彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)(yao)補(bu)給作(zuo)業時,艦上(shang)人員必須先透過彈(dan)(dan)(dan)艙升降(jiang)機(ji)(ji),將(jiang)武器(qi)從(cong)水線以(yi)下的(de)(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)(yao)庫(分(fen)置(zhi)于數(shu)層艦底甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban))往上(shang)送(song)至03甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)(即下甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)機(ji)(ji)庫的(de)(de)(de)再下一層),然后借(jie)用(yong)位(wei)(wei)于03甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)艦上(shang)餐(can)廳餐(can)廳空(kong)間,在(zai)餐(can)桌上(shang)完成武器(qi)的(de)(de)(de)組裝設定,接著透過輸送(song)車將(jiang)彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)(yao)運(yun)至甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)(yao)升降(jiang)機(ji)(ji)部位(wei)(wei),才能送(song)上(shang)飛行甲(jia)(jia)板(ban)(ban)(ban)。
尼(ni)米茲級將(jiang)甲(jia)板(ban)彈(dan)藥(yao)升降機(ji)設(she)在飛行(xing)甲(jia)板(ban)中間是因(yin)為配合彈(dan)藥(yao)庫的(de)(de)(de)位置,但這(zhe)使(shi)得在透過彈(dan)藥(yao)升降機(ji)將(jiang)武(wu)器送(song)上(shang)甲(jia)板(ban)時(shi),所有的(de)(de)(de)飛行(xing)起降作(zuo)業都必須暫停。此(ci)外,武(wu)器送(song)上(shang)甲(jia)板(ban)后,還需透過甲(jia)板(ban)運輸車個(ge)別(bie)地送(song)到每(mei)一架需要掛(gua)彈(dan)的(de)(de)(de)飛機(ji)位置;相(xiang)似地,飛機(ji)的(de)(de)(de)加油作(zuo)業也(ye)是透過穿梭(suo)在甲(jia)板(ban)各處(chu)的(de)(de)(de)加油車直(zhi)接開到需要補給的(de)(de)(de)飛機(ji)旁進行(xing)。總(zong)(zong)而言之(zhi),每(mei)次尼(ni)米茲級的(de)(de)(de)機(ji)隊進行(xing)加油掛(gua)彈(dan)作(zuo)業,總(zong)(zong)共(gong)需耗費2小時(shi)左(zuo)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)(zheng)(zheng)汽彈(dan)(dan)射器。傳統(tong)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽彈(dan)(dan)射器是(shi)將由(you)反應爐制造的大量(liang)高壓蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽儲存(cun)于(yu)汽缸中(zhong),使用時用蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽推(tui)動牽引(yin)飛(fei)機的彈(dan)(dan)射梭,以(yi)(yi)270千米的時速(su)將飛(fei)機彈(dan)(dan)射升空(kong)。蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽輸送時將產生大量(liang)損耗,儲存(cun)高壓蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽的汽缸或者輸送蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽的管(guan)線亦需大的空(kong)間,高壓彈(dan)(dan)射系統(tong)中(zhong)的活塞、管(guan)路(lu)與(yu)筏門等零件承受的損耗也十(shi)分驚人。現有(you)(you)C-13-2彈(dan)(dan)射器最常出現故(gu)障的部位是(shi)調節(jie)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽壓力的活門以(yi)(yi)及儲存(cun)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽的汽缸,此外彈(dan)(dan)射軌與(yu)牽引(yin)飛(fei)機鼻輪的梭車因(yin)高溫摩擦(ca)而失火的情(qing)況也時有(you)(you)所聞。
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車(che)。
福特號使用(yong)的(de)(de)電磁(ci)(ci)彈(dan)射(she)系(xi)統(tong)反應(ying)快(kuai)捷,準備時(shi)間(jian)只需十幾分鐘(zhong),利用(yong)效率(lv)上要(yao)比蒸汽彈(dan)射(she)高出10倍。采用(yong)電磁(ci)(ci)彈(dan)射(she)系(xi)統(tong),艦(jian)載(zai)機的(de)(de)日出動(dong)量由原來的(de)(de)120架次增加到(dao)160架次,其高峰出動(dong)量也由原先的(de)(de)220-240架次/日,增加到(dao)270架次/日,還可(ke)以(yi)彈(dan)射(she)重量不(bu)同的(de)(de)艦(jian)載(zai)機,可(ke)在100米的(de)(de)距(ju)離(li)內將飛機的(de)(de)速度迅速提高到(dao)每小時(shi)296千米。不(bu)僅(jin)如此,電磁(ci)(ci)彈(dan)射(she)系(xi)統(tong)90名艦(jian)員(yuan)(yuan)即可(ke)操作,而(er)傳統(tong)的(de)(de)蒸汽彈(dan)射(she)系(xi)統(tong)則需要(yao)120余名艦(jian)員(yuan)(yuan)。飛行員(yuan)(yuan)則更是最(zui)大受益者,新(xin)型的(de)(de)電磁(ci)(ci)彈(dan)射(she)器可(ke)以(yi)讓飛行員(yuan)(yuan)平穩(wen)升空,避免了蒸汽彈(dan)射(she)器的(de)(de)顛簸之苦(ku)。
2015年5月15日(ri),福特號航母上成功測試了電(dian)磁(ci)彈射器,這是其第一次進行艦載全速的(de)(de)彈射實驗。在測試中(zhong),艦上搭(da)載的(de)(de)發(fa)電(dian)機會(hui)產生電(dian)脈(mo)沖,通過(guo)調節能(neng)(neng)量的(de)(de)電(dian)子(zi)元件進入(ru)直(zhi)線(xian)電(dian)機,這些(xie)部件安裝在飛行甲(jia)板的(de)(de)下(xia)方。電(dian)能(neng)(neng)使得直(zhi)線(xian)電(dian)機推動滑塊在彈射導(dao)軌上以約333千米/小時的(de)(de)速度前進,直(zhi)到(dao)滑塊到(dao)達導(dao)軌終點停下(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(ni)米(mi)茲級的(de)(de)(de)MK-7 Mod3為例,能(neng)把(ba)一架(jia)降落(luo)速度130節、重25噸的(de)(de)(de)飛機在(zai)兩秒之內(nei)于100米(mi)之內(nei)截停,共吸(xi)收64.4MJ的(de)(de)(de)能(neng)量,接近這類系統(tong)的(de)(de)(de)性能(neng)極限。美(mei)國海軍以(yi)往艦(jian)載機的(de)(de)(de)武(wu)裝以(yi)廉價無導引(yin)武(wu)器為主(zhu),如(ru)果在(zai)任務中沒(mei)有(you)用完(wan),降落(luo)前大可將其拋海以(yi)減少降落(luo)時的(de)(de)(de)重量與風險;然(ran)而(er)21世紀以(yi)來艦(jian)載機主(zhu)要都(dou)配(pei)備精密昂(ang)貴(gui)的(de)(de)(de)導引(yin)武(wu)器,如(ru)果沒(mei)有(you)用完(wan)就必(bi)須攜回。因此,美(mei)國航空母(mu)艦(jian)上的(de)(de)(de)攔截回收系統(tong)的(de)(de)(de)能(neng)耐必(bi)須強(qiang)化,才能(neng)有(you)效攔住返(fan)航重量日益提高的(de)(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(dian)網系統(tong)(tong)。因(yin)為電(dian)力系統(tong)(tong)在分配管理上(shang)十(shi)分便利,因(yin)此盡可能(neng)地用(yong)其取代原(yuan)先航(hang)母上(shang)的(de)蒸(zheng)汽系統(tong)(tong)。然而不僅(jin)電(dian)磁(ci)彈射器、回收系統(tong)(tong)、升降機、烹(peng)飪、熱水供(gong)應(ying)、洗衣及(ji)暖氣等需要使(shi)用(yong)電(dian)力,各式偵測(ce)、作戰和指管通情設施也是用(yong)電(dian)力驅動,因(yin)此福特級(ji)(ji)的(de)動力系統(tong)(tong)必須提供(gong)遠高于(yu)現役航(hang)空母艦(jian)的(de)電(dian)力,核(he)反應(ying)堆選用(yong)十(shi)分關(guan)鍵,并需配備更全面而完善(shan)的(de)電(dian)力供(gong)應(ying)設施。美國西屋公司為福特級(ji)(ji)提出新(xin)的(de)A5W反應(ying)堆方案,然而在1999年的(de)競標中(zhong),敗給了位(wei)于(yu)賓夕法尼亞州的(de)屬于(yu)美國政(zheng)府的(de)貝蒂(di)斯核(he)子動力實驗(yan)室(shi),因(yin)此福特號的(de)反應(ying)堆被稱為A1B(B代表貝蒂(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(gao)能(neng)武器(qi)上艦(jian)創造(zao)了可能(neng)性(xing)。此外A1B反(fan)應堆的(de)堆芯(xin)(xin)使(shi)用壽命(ming)(ming)長達50年,可以使(shi)福特號在服役(yi)期間(jian)的(de)大部分時(shi)間(jian)都(dou)保持正常(chang)的(de)動(dong)力功率(lv),不需要回到船塢更換堆芯(xin)(xin),從而增加了壽命(ming)(ming)周期內的(de)執(zhi)勤時(shi)間(jian),具有理(li)論上的(de)無(wu)限續(xu)航(hang)能(neng)力。
福特號(hao)還使用(yong)了全新的(de)(de)整體輪(lun)機系(xi)統(tong)(tong)以及(ji)配(pei)電系(xi)統(tong)(tong),因(yin)(yin)此電力的(de)(de)整合、分(fen)配(pei)架構也(ye)重新規劃,例如在全艦(jian)各(ge)處設置分(fen)區供(gong)(gong)電系(xi)統(tong)(tong),并設置一個電腦(nao)控制(zhi)配(pei)電系(xi)統(tong)(tong),使電力的(de)(de)分(fen)配(pei)合理化。最初福特號(hao)甚至打算連(lian)推進系(xi)統(tong)(tong)也(ye)采用(yong)電力推進,即以反(fan)應堆發出的(de)(de)電力驅動由電動馬達(da)帶動的(de)(de)推進器,然而由于供(gong)(gong)10萬噸級(ji)艦(jian)艇使用(yong)的(de)(de)電力推進系(xi)統(tong)(tong)尚未發展成(cheng)熟,因(yin)(yin)此仍將(jiang)以蒸汽(qi)渦輪(lun)直接(jie)驅動四軸螺旋槳推進,推進功(gong)率(lv)將(jiang)達(da)到104兆瓦(wa)。
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(she)(she)器(qi)和(he)3座(zuo)MK15型20毫米6管密集陣(zhen)火(huo)炮等,安裝(zhuang)于兩舷和(he)艦尾(wei)外側的平(ping)臺(tai)上(shang),若干挺12.7毫米重機(ji)(ji)(ji)槍。此外,還裝(zhuang)有誘餌彈(dan)發射(she)(she)裝(zhuang)置和(he)魚雷誘餌系統(tong)。福特號的彈(dan)藥貯運系統(tong)也采用了新(xin)技術(shu),包括(kuo)現金(jin)武(wu)器(qi)升(sheng)降機(ji)(ji)(ji)、全方位自(zi)動(dong)搬(ban)運車、自(zi)動(dong)掛彈(dan)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人和(he)自(zi)動(dong)化(hua)彈(dan)藥庫技術(shu)。
美國海(hai)軍還(huan)選擇了(le)艦(jian)(jian)載新概(gai)念武(wu)(wu)器(qi)(qi)作(zuo)為福(fu)特號(hao)(hao)未(wei)來防(fang)御作(zuo)戰的(de)“殺手锏(jian)”,已初步確定未(wei)來安裝在福(fu)特號(hao)(hao)航母上的(de)新概(gai)念武(wu)(wu)器(qi)(qi)包括:電磁軌道炮、高能激光(guang)、高能射(she)線等,福(fu)特號(hao)(hao)艦(jian)(jian)上極高的(de)“電力化”程度將(jiang)為這(zhe)類高能武(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)發展提供良好的(de)先(xian)決條件。
艦載機
福特(te)號(hao)航母(mu)(mu)上通常搭載(zai)(zai)(zai)8架(jia)S-3A/B反潛機(ji)(ji)(ji),5架(jia)E-2C/D空(kong)中(zhong)預(yu)警機(ji)(ji)(ji),6架(jia)SH-3G/H或SH-60F直升機(ji)(ji)(ji),主力艦(jian)(jian)載(zai)(zai)(zai)機(ji)(ji)(ji)將全(quan)面更換為(wei)具備隱身性能的(de)(de)F-35C戰(zhan)機(ji)(ji)(ji),可(ke)(ke)達75架(jia),以(yi)替代服(fu)役的(de)(de)F-18E/F戰(zhan)機(ji)(ji)(ji)。F-35C戰(zhan)機(ji)(ji)(ji)能夠(gou)以(yi)超(chao)音速巡航,最(zui)大(da)作(zuo)戰(zhan)半徑超(chao)過1000千米,可(ke)(ke)對各(ge)目標實(shi)施遠程精(jing)確打(da)(da)擊(ji)。與(yu)此同時,航母(mu)(mu)上還(huan)將裝備大(da)量(liang)無人作(zuo)戰(zhan)飛機(ji)(ji)(ji),如X-47B等(deng)(deng),既可(ke)(ke)執行精(jing)確打(da)(da)擊(ji)、海(hai)(hai)上監視、空(kong)中(zhong)早(zao)期預(yu)警、戰(zhan)場評估,也可(ke)(ke)擔負支援反潛和搶險救援等(deng)(deng)任務。由(you)于(yu)采用全(quan)新(xin)F-35C艦(jian)(jian)載(zai)(zai)(zai)機(ji)(ji)(ji)和高性能無人機(ji)(ji)(ji),以(yi)及各(ge)種新(xin)概念(nian)武器系統,將使未(wei)來海(hai)(hai)空(kong)戰(zhan)作(zuo)戰(zhan)樣式發(fa)生新(xin)變化。美國海(hai)(hai)軍評估,一(yi)艘(sou)搭載(zai)(zai)(zai)75架(jia)艦(jian)(jian)載(zai)(zai)(zai)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)尼米茲級航母(mu)(mu),在3天的(de)(de)作(zuo)戰(zhan)時間內,每天打(da)(da)擊(ji)的(de)(de)目標數(shu)是248個。而搭載(zai)(zai)(zai)同等(deng)(deng)數(shu)量(liang)艦(jian)(jian)載(zai)(zai)(zai)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)福特(te)號(hao)航母(mu)(mu),其打(da)(da)擊(ji)的(de)(de)目標數(shu)將達2000個以(yi)上。
福(fu)特號為了提(ti)高艦載(zai)機保(bao)(bao)(bao)障(zhang)效率、簡化保(bao)(bao)(bao)障(zhang)流(liu)程,吸取了賽車比(bi)賽中的保(bao)(bao)(bao)障(zhang)模(mo)式(shi),引入了一站式(shi)保(bao)(bao)(bao)障(zhang)概念,在(zai)飛行(xing)甲板上設(she)置了18個(ge)一站式(shi)保(bao)(bao)(bao)障(zhang)區,每(mei)個(ge)保(bao)(bao)(bao)障(zhang)區設(she)有兩個(ge)帶艙口蓋的保(bao)(bao)(bao)障(zhang)模(mo)塊,一個(ge)是電源保(bao)(bao)(bao)障(zhang)模(mo)塊,設(she)有電纜卷盤和(he)控制(zhi)按鈕,另(ling)一個(ge)是加油(you)保(bao)(bao)(bao)障(zhang)歐快,設(she)有加油(you)管路(lu)和(he)控制(zhi)閥門(men),每(mei)個(ge)均可(ke)單獨(du)進行(xing)加油(you)、掛(gua)彈、維修等作(zuo)業(ye)。著艦的艦載(zai)機可(ke)在(zai)保(bao)(bao)(bao)障(zhang)區停駐,原位(wei)完成(cheng)所有保(bao)(bao)(bao)障(zhang)作(zuo)業(ye),隨后滑(hua)行(xing)至彈射(she)起飛位(wei)升空作(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)(zhan)的(de)(de)(de)要求,艦(jian)(jian)(jian)上的(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)揮(hui)管(guan)制中樞將是Common C2 System共同作(zuo)戰(zhan)(zhan)指(zhi)(zhi)揮(hui)系(xi)(xi)統(tong),能整(zheng)合(he)艦(jian)(jian)(jian)上一切指(zhi)(zhi)管(guan)通(tong)情與(yu)武(wu)器射控功(gong)能。艦(jian)(jian)(jian)上各型相控陣(zhen)雷達、衛星通(tong)訊、資料傳輸(shu)鏈、電(dian)子戰(zhan)(zhan)系(xi)(xi)統(tong)與(yu)聯合(he)精(jing)確進(jin)場暨(ji)降落系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)天線整(zheng)合(he)于艦(jian)(jian)(jian)橋結構(gou)內,或置(zhi)于艦(jian)(jian)(jian)橋頂部的(de)(de)(de)輕量化桅(wei)桿上。艦(jian)(jian)(jian)上的(de)(de)(de)作(zuo)戰(zhan)(zhan)與(yu)指(zhi)(zhi)管(guan)通(tong)情系(xi)(xi)統(tong)將采用(yong)(yong)開放式的(de)(de)(de)架構(gou),大量使用(yong)(yong)民間商規組建(jian),以利于服(fu)役生涯中的(de)(de)(de)維(wei)護與(yu)升級(ji)作(zuo)業;而艦(jian)(jian)(jian)上的(de)(de)(de)整(zheng)合(he)通(tong)信系(xi)(xi)統(tong)則由Avaya公司提供。
福特號(hao)航(hang)(hang)(hang)(hang)母設(she)有(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)數(shu)據管(guan)(guan)(guan)(guan)理(li)與控制系(xi)(xi)統(tong),其是一種(zhong)實時信(xin)息(xi)管(guan)(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong),通過傳感(gan)器(qi)、局域網、顯示與控制設(she)備連(lian)(lian)接航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)作(zuo)業相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)系(xi)(xi)統(tong),包括光學助(zhu)降系(xi)(xi)統(tong)、無線電空(kong)(kong)管(guan)(guan)(guan)(guan)和(he)(he)助(zhu)降系(xi)(xi)統(tong)、彈射與回(hui)收裝置等(deng),在全艦范圍內實現所(suo)有(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)作(zuo)業相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)數(shu)據的(de)融合、分發和(he)(he)控制,集成管(guan)(guan)(guan)(guan)理(li)幾乎所(suo)有(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)作(zuo)業的(de)的(de)規劃和(he)(he)執行,包括艦載(zai)機(ji)任務、航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)武器(qi)搬(ban)運和(he)(he)掛載(zai)攜載(zai)、航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)燃油、航(hang)(hang)(hang)(hang)母維(wei)修、艦載(zai)機(ji)維(wei)修、艦載(zai)機(ji)調(diao)度、艦載(zai)機(ji)彈射和(he)(he)回(hui)收、飛(fei)行甲板管(guan)(guan)(guan)(guan)理(li)等(deng)。該系(xi)(xi)統(tong)海域航(hang)(hang)(hang)(hang)母作(zuo)戰、導航(hang)(hang)(hang)(hang)和(he)(he)氣(qi)象系(xi)(xi)統(tong)相(xiang)(xiang)連(lian)(lian),此外,還安(an)裝有(you)航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)武器(qi)信(xin)息(xi)管(guan)(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong)和(he)(he)進場(chang)與著艦可視圖像系(xi)(xi)統(tong)。
福(fu)特號使用了與朱姆沃爾特級驅(qu)逐艦相同的雙頻(pin)雷(lei)達(da)(da)(da)系(xi)統,包括AN/SPY-3 I/J頻(pin)帶多功能(neng)雷(lei)達(da)(da)(da),以及AN/SPY-4 S長程廣域搜索(suo)雷(lei)達(da)(da)(da),兩者都是先進的數位波形(xing)控制主動相控陣雷(lei)達(da)(da)(da)。2010年(nian)6月,美國(guo)海軍宣布DDG-1000取消(xiao)VSR雷(lei)達(da)(da)(da),未來可能(neng)以更晚開發、增加(jia)反彈道(dao)導彈能(neng)力的AMDR相控陣雷(lei)達(da)(da)(da)來取代,因此福(fu)特號也可能(neng)會(hui)使用該系(xi)統。
自動化
福特號航(hang)母與艦(jian)載(zai)機隊的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)運作(zuo)大幅改進(jin),加上艦(jian)內的(de)(de)(de)設備全(quan)面(mian)網絡化(hua)與電腦(nao)化(hua),因此它的(de)(de)(de)整體自動(dong)化(hua)程度較尼米茲(zi)級大為增加,有效降低(di)人(ren)力需求(qiu),航(hang)空母艦(jian)操作(zuo)人(ren)員(yuan)將從尼米茲(zi)級的(de)(de)(de)3190人(ren)減(jian)至(zhi)2000人(ren)左(zuo)右(you);減(jian)少(shao)的(de)(de)(de)約1200名(ming)(ming)人(ren)力中,維(wei)持航(hang)空母艦(jian)本身(shen)運作(zuo)的(de)(de)(de)人(ren)員(yuan)占了800名(ming)(ming),其余400名(ming)(ming)是支援艦(jian)載(zai)機隊的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)人(ren)員(yuan)。此外,美國航(hang)空母艦(jian)新一(yi)代艦(jian)載(zai)機隊機型種類也比以往(wang)降低(di)許多, 故艦(jian)載(zai)機聯隊的(de)(de)(de)人(ren)員(yuan)編制也可能(neng)獲得(de)相(xiang)當(dang)程度的(de)(de)(de)縮減(jian)。由于人(ren)員(yuan)減(jian)少(shao),福特號的(de)(de)(de)平(ping)均起居(ju)水平(ping)也有所增加,不僅每(mei)個人(ren)的(de)(de)(de)空間更有隱私性(xing),每(mei)一(yi)間住艙(cang)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(geng)全(quan)面地支持美軍的(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)(luo)中心戰的(de)(de)(de)開展,是未來美國海(hai)空(kong)網(wang)絡(luo)(luo)戰的(de)(de)(de)一個中心節點,它不僅集合有航母本(ben)身(shen)及編(bian)隊(dui)整個系列的(de)(de)(de)新技(ji)術(shu)和武(wu)(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei),而(er)且還將與空(kong)、天、陸(lu)軍的(de)(de)(de)其他(ta)新技(ji)術(shu)、武(wu)(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)實現有機“鏈接”,進而(er)打造更(geng)強的(de)(de)(de)戰略預警體系和作(zuo)(zuo)戰網(wang)絡(luo)(luo)體系;將廣泛采用電腦顯示器(qi)和掌上電腦等替(ti)代人(ren)員(yuan)操(cao)作(zuo)(zuo),從而(er)使各種雷達(da)設施、通信(xin)(xin)系統、指揮控制系統、武(wu)(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)之(zhi)間的(de)(de)(de)信(xin)(xin)息傳輸更(geng)快捷、作(zuo)(zuo)戰程序(xu)更(geng)簡便、打擊(ji)威力更(geng)強勁(jing)。
福特號航(hang)(hang)(hang)空(kong)母(mu)(mu)(mu)艦的建造給美(mei)(mei)國(guo)海(hai)軍和世界各(ge)國(guo)海(hai)軍的影響是(shi)巨大(da)且(qie)又(you)是(shi)多(duo)方面的,福特號航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)向世人表(biao)示核動(dong)力裝(zhuang)置對于美(mei)(mei)國(guo)海(hai)軍大(da)型航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)仍(reng)是(shi)最適合(he)的動(dong)力系(xi)統,表(biao)明大(da)噸位航(hang)(hang)(hang)空(kong)母(mu)(mu)(mu)艦至少在(zai)2005年(nian)后50年(nian)內,依然是(shi)“海(hai)上(shang)霸主(zhu)”,是(shi)一種(zhong)舉足輕(qing)重的海(hai)上(shang)作戰(zhan)平臺。福特號航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)比尼米茲級航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)先進(jin),而后者又(you)比其他(ta)國(guo)家的航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)先進(jin),這(zhe)樣一來前者已經(jing)與世界航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)拉開兩(liang)個檔(dang)次,可以(yi)幫(bang)助確保美(mei)(mei)國(guo)未來50年(nian)的海(hai)上(shang)優勢。福特號計(ji)劃成本105億美(mei)(mei)元,總體采購成本上(shang)漲超(chao)過24億美(mei)(mei)元,已花費超(chao)過129億美(mei)(mei)元,成本超(chao)支,進(jin)度落(luo)后,將會影響后續航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)使用新技術(shu)。
福(fu)特(te)號航空(kong)母艦雖(sui)然已交付(fu)服役,但其采(cai)用的(de)幾個主(zhu)要(yao)關(guan)鍵系統(tong)的(de)可靠性(xing)遠未達到預期要(yao)求,而可靠性(xing)是影響航母戰斗(dou)力的(de)重要(yao)因素,同(tong)時也(ye)在很大程(cheng)度上決定了其全壽(shou)期費用。交付(fu)后的(de)福(fu)特(te)號,相關(guan)系統(tong)仍(reng)處于問(wen)題(ti)暴(bao)露(lu)階段,將影響作(zuo)戰能力,而后續測試時間拉(la)長,也(ye)會影響初始作(zuo)戰能力的(de)形成(cheng)時間,因此在形成(cheng)初始作(zuo)戰能力之前(qian)仍(reng)需不(bu)斷提(ti)高。