作者:于靖平 石海明(國防科技大學)

制作:光明網軍事科技前沿

出品:科普中國

  隨著美軍福特級航母的首艦“福特”號交付美國海軍開始測試,這標志著該型航母距離正式服役已邁出一大步,未來將取代現役尼米茲級航母。從表面上看,福特級航母的整體設計沒有“朱姆沃爾特”號驅逐艦的外形那般科幻。但該型航母卻精修“內功”,創造性的采用了電磁彈射系統,渦輪電力阻攔系統、新型核反應堆、電磁軌道炮等十余項先進技術。

  在經歷了十多年的論證、設計和建造后,美軍新一代福特級核動力航母初露崢嶸,其先進程度、作戰能力、改進空間等方面都得到了大幅度提升。雖然“福特”號航母性能的確有過人之處,但并非完美無缺。

美國福特級航母

美國福特級航母

  一、極力領跑航母新時代,多項高科技運用凸顯進步。

  與尼米茲級航母相比,福特級的航空作戰能力明顯提升,這源于幾項關鍵性創新:電磁彈射系統,渦輪電力阻攔系統和隱身艦載機。

福特號核動力航母進行首次電磁彈射

福特號核動力航母進行首次電磁彈射

  福特級航母由于首次采用電磁彈射系統,故沒有蒸汽彈射系統的高壓氣罐和復雜的蒸汽管路,結構緊湊,減少了近1/3的維護操控人員,運行和維護費用低廉。電磁彈射系統的功率調節區間較大,不僅可以大功率彈射30多噸的重型艦載機,也可以小功率彈射幾百公斤的無人機。不同的功率使戰機起落架的結構強度設計更加靈活。所以除了F/A-18E/F戰斗機、E-2D預警機等傳統戰機外,“福特”號還將搭載F-35C戰斗機和X-47B無人機。

艦載機著艦阻攔系統是航空母艦的關鍵子系統之一

艦載機著艦阻攔系統是航空母艦的關鍵子系統之一

  與電磁單設系統相對應的是渦輪電力阻攔系統。“福特”號采用的新型渦輪電力阻攔系統由數字控制裝置、攔阻機系統、攔阻索和滑輪等組成,不僅能回收掛彈戰機,還可以根據飛機的重量,調節攔阻能量,有效提高艦載機掛索受力構件以及攔阻機的壽命。該系統還允許艦載機在甲板風比較小的情況下著艦。這一項技術改變了美國海軍無法攔阻重載戰機的現狀,避免了戰機著艦前必須扔掉沒有投擲的彈藥限制,在一定程度上節省了彈藥開支。

美軍F-35隱身戰機首次在航母上復飛降落

美軍F-35隱身戰機首次在航母上復飛降落

  艦載機是航母作戰的中堅力量。“福特”號將搭載的F-35C戰斗機和X-47B無人機都具有隱身性好、作戰能力突出的特點,有可能改變未來海軍空戰的模式,將成為“福特”號的作戰利器。

  “福特”號的動力、探測及人居環境等方面同樣令人矚目。“福特”號采用了兩座新型核反應堆,每座分別可輸出104兆瓦的輸出功率和96兆瓦的供電功率,總輸出功率達200瓦,比尼米茲級的動力系統高出1/4以上且供電能力也提高了3倍,很好地滿足了電磁彈射系統、雙波段雷達及未來上艦的電磁炮、激光武器等裝備的電力需求。相對尼米茲級艦島上林立的旋轉天線,它集成了S波段廣域搜索雷達和X波段多用途雷達,分別安裝在艦島的前部和后部。兩型雷達公用一套信號和數據處理系統,系統簡潔高效,維護方便。同時,人居環境的改進也體現了“福特”號的進步。“福特”號的住艙設計更加合理,不僅艙內的艦員數量減少,人均使用面積增加,且士官以上人員住艙設計更加合理,不僅艙內的艙員數量減少,士官以上人員住艙都配有衛生間。艦上餐廳與儲藏室之間的布局也更加科學,改進了視頻輸送帶和升降機,減少了很多人力資源。

  二、三大問題掣肘其未來服役前景

  據相關資料顯示,“福特”號航母性能的確有過人之處,但并非完美無缺。許多附帶問題將有可能影響“福特號”未來的服役生涯。

  一是成本問題。為了加快新型航母服役,美海軍放棄了通過3艘航母漸進使用新技術的穩妥方法,把13項高新技術全部放在“福特”號上驗證使用。這使航母諸多系統的可靠性和穩定性不足。未來的“福特”號,可能會接受更多的改裝,這將影響其有效服役時間。同時,過多使用先進技術導致建造周期延長,并使“福特”號的成本超過150億美元。美國雖然財大氣粗,但高昂的造價同樣會影響發展前景。

  二是艦載機能否勝任新軍事要求。作為“福特”號關鍵武器的F-35C戰斗機也存在一些設計缺陷,并且項目超支,服役時間推遲到了2019年,事實上,即使未來F-35C戰機和X-47B無人機服役,也將面臨逐步成熟的反隱身雷達的嚴重威脅。一旦被發現,為了隱身而犧牲部分機動性的兩型戰機是否能逃脫也是未知數。

  三是其隱身效果有待觀察。相對現役航母,“福特”號盡管采用了一些諸如艦體修形,減少突出物、使用吸波材料等隱身設計,但其巨大艦體依然會產生大量雷達回波,并且編隊中的補給艦、巡洋艦等隱身性能一般的艦艇,也會暴露航母位置。航母對從上到下的控制探測應對方法不多。所以。對擁有大型預警機和偵察衛星的大國而言,“福特”號的作戰效能問題頗多。

  總之,“福特”號的服役是美海軍的一件大事,它在增強美軍作戰能力的同時,也對其它國家如何對抗這種不對稱的作戰能力提出了要求,充分研究福特級航母的軟肋,以己之長,擊彼之短,這是理性選擇。未來成群組網作戰的無人機、無人艇等低成本的先進裝備,以及精確制導的導彈和高超音速武器等,必將會對航母產生嚴重威脅。面對這些新式武器,福特其實并非那般完美無缺。

美“福特”號航母戰斗力雖強但并非完美無缺

圖文簡介

在經歷了十多年的論證、設計和建造后,美軍新一代福特級核動力航母初露崢嶸,其先進程度、作戰能力、改進空間等方面都得到了大幅度提升。雖然“福特”號航母性能的確有過人之處,但并非完美無缺。