福建舰性能直逼美国福特级!美媒第一时间关注下水盛况!

本文转载自:沃德舆情观察(ID:yuqingguancha)

作者:巴丁(沃民高科沃德研究院学术顾问)
17日,最大的新闻莫过于中国第三艘航空母舰“福建舰”下水命名仪式在中国船舶集团有限公司江南造船厂举行。
几乎是在第一时间,美国海军新闻详细报道了福建舰下水的盛况,并称之为“世界第一艘足以与美国海军航母相匹敌的航空母舰”。
与此同时,美国海军新闻表达了两层意思,一是老生常态渲染中国威胁论,二是美国海军仍然是世界第一,仍是全球航母实力的引领力量。
美国战略学者赫尔布特认为,衡量是不是世界军事强国有两大硬件指标:一是能否与时俱进地研制各类先进的电子设备,二是能否制造超大型的海陆空战略武器及平台。

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003型航母举行下水
而对于深蓝或远洋海军而言,建造航空母舰正是最重要的世界军事强国的显著标志。在当今智能化信息化高端武器频繁创新的形势下,为什么美国国会始终把目光放在建造航空母舰上,并坚持增大拨款,保证维持11支航母战斗群作战及训练行动经费不断增长呢?道理也正在于此。
他们的理由是:“也许航母在未来战争中不堪一击,但充其量也不过损失航母而已;但如果不建造它,我们失去的将是整个海上霸权。”
“美军对新型航母的发展始终没有丝毫放松!”2013年11月9日。美国新一代首艘CVN-78“福特”号航空母舰完成舰体建造,在弗吉尼亚州纽波特纽斯造船厂举行下水仪式。成功下水的“福特”号航母在完成后续舾装工作后,原来预计2015年服役,但延宕至2016年4月,它仍在进行最后的调试。2019年入列现役后,似乎也并不如原来设想的那样,迅速形成新质战斗力。“不管入列服役后是何种状态,它都将成为美国海军新一代海上作战力量的核心。如果不受军费削减的影响,美军已规划在2058年之前建造10艘与‘福特’号同类型级别的航空母舰,以取代‘尼米兹’级航母成为美国海军舰队的新骨干。”中国军事专家如是说。
其实,早在1996年,美国海军就开始研究“尼米兹”航母的后继项目,首次提出“未来航母”的概念方案,并将其称为CVNX。
涵盖了从轻型、中型到重型的航母舰型,总共研究了15个舰体大小不同方案的船模水线性能;而起降方式则涵盖了传统蒸汽弹射/拦截索降落的CTOL、使用滑跃短距起飞/拦截索降落的STOL、使用滑跳起飞/垂直降落的S/VTOL等三种;每一种方向又包含传统甲板布局与新设计之分。
当时项目设计总共有约50种方案。最后确定新一代航母仍是以核动力为推进系统的大甲板弹射航母,满载排水量为10万吨级,载机联队扩展到75架,具备更加强大的出动能力。美国海军要求新型航母在飞行甲板、航空设施、电力供应及任务系统等方面能够适应新世纪要求,能够配合二到三代舰载机的使用;尤其是要求能使用无人作战飞机。为了体现这些新技术、新变化,CVNX被改称为CVN-21项目。依照1970年代中期以来的研究基础,CVN-21最初曾有不少十分前卫、超脱现今的航母设计构型,不过考虑到成本、风险与实用性,最后还是返璞归真,坚持对“小鹰”级到“尼米兹”级一脉相传的美国航母构型进行改良。

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福特号航母命名仪式
美国海军现役航母主力是“尼米兹”级核动力航空母舰,它是典型的大甲板弹射航空母舰。尼米兹级长度为330米,宽度40米,吃水11米,满载排水量10万吨左右,2座核反应堆,4座汽轮机,最高航速30节,拥有4个弹射器,可以搭载一支大约70架飞机的舰载机联队,飞机种类包括预警机、舰载战斗机、电子战飞机、固定翼反潜机等。尼米兹级航母战斗群攻击能力强、控制海域大,是当今作战能力最强的海上机动作战编队。

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福特号设计模型、甲板布局
老话重提,尽管尼米兹级航母至今无人能够匹敌,但美国军方总认为各项技术均已老旧。毕竟尼米兹级的设计、建造始于上世纪60年代,它的主要系统如推进系统、弹射系统等多采用机械结构,不但系统复杂,还占据大量人员编制,可靠性也较低。为继续保持美国海军的领先地位及美国舰船业的延续性,美国很早就决定研制新一代航母。
2004年美国海军同诺格公司正式签署CVN-78(后被正式命名为“福特”号)的建造合同,预定于2015年服役。包括先期研究的费用,项目费用高达137亿美元。2005年诺格公司在纽波特纽斯造船厂切割“福特”号第一块钢板。由于金融危机的冲击,美国国防预算受到较大影响,耗资巨大的航母项目当然首当其冲;不过考虑到CVN-21对于美国海军乃至美国的意义重大,所以美国军方仍旧不遗余力地推进该项目,甚至有消息称,美国海军计划不惜将若干艘早期尼米兹级航母提前退役封存,也要保证CVN-21的研制顺利进行。
根据相关资料介绍,“福特”号(后标定为福特级)是一艘根据新世纪作战环境而设计的超级航母。从表面来看,它与尼米兹级并没有太大区别,“福特”号长为330米,宽度41米,满载排水量10万吨,这些指标与尼米兹级相差无几。从相关图片看,它的飞行甲板与尼米兹级也相差无几,但福特号许多关键性的指标,如舰载机的出动率、全寿命周期故障率、全舰电力容量等比后者均有较大提高。由于各个分系统性能皆有质的提升,那么,整体战斗力比尼米兹级就更加不同凡响,是名副其实的“世界最强战舰”。
福特级航母的革命性改进,最主要的是舰载机出动效率,这也是评价一艘航母强大与否的根本标准。目前尼米兹级的舰载机出动能力为每天出动140-160架次,而美国海军对于福特级的要求则是在此基础上至少提高15%,也就是达到180架次;在高强度的情况下,甚至要超过220架次。同时配合各种精确制导弹药使用,如JDAM、JSOW等,福特级航母的舰载机联队一天能打击的目标数量由现在的700个增加到1200个。
其革命性改进主要有,优化飞行甲板及作业程序。为了提高舰载机出动效率,福特级对飞行甲板、升降机乃至内部结构进行了全面改进。从相关模型和图片看,福特级舰岛体积比尼米兹级有所缩小,并且位置后退,相应的甲板后端也被延长,这样增加了甲板面积,尤其是停机区面积。我们知道,因为出于航母平台安全上的考虑,舰载机在机库之中是无法挂弹和装油的,只有在甲板上进行,所以在一定时间段内飞行甲板上的飞机就是一艘航母能够使用的全部作战飞机。增加甲板面积,尤其是停机区的面积,相应地就提高了单位时间内航母能够使用飞机的数量,这为提高舰载机出动能力打下基础。

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福特级将采用电磁弹射系统
为了提高舰载机加油、挂弹的效率,与尼米兹级分散布置相反,福特级将加油、挂弹作业统一集中在右舷舰岛前方区域。运作时,飞行甲板上需要加油挂弹的飞机以拖车移至右舷的整补区进行作业;而机库中的舰载机则由右舷升降机直接送上右舷甲板完成加油挂油,整装完毕后,便由拖车拖至起飞等待区或移回停机坪。相较于尼米兹级,福特级每次加油挂弹的整备时间可望由前者的2小时缩短到1小时以内。

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福特级航母的动力配载
福特级的最大改进是采用了全新的电磁弹射器。具体来说,福特级采用电磁弹射器,可以更好地适应未来F-35C隐身战斗机、X-47B无人攻击机上舰的需要。由于采用电磁弹射系统,电磁弹射器可以弹射更大重量和更多更小重量的舰载机,而且持续作业能力更强。这是提高舰载机出动能力的关键。
除了电磁弹射,福特级还采用了电磁拦阻系统。电磁拦阻器系统可适应不同重量的飞机降落,这是另外一个保证舰载机出动及回收能力的设备。当然也是提升出动效率需要改善的关键。传统航母的舰载机阻拦系统为液压缓冲式,它存在着拦阻能力有限,缺乏必要的灵活性等缺点。如不同机种降落之间需要靠人工更换配重物,花费更多时间,成为影响舰载机出动效率的瓶颈。为此,福特级采用先进的电磁拦阻系统,它通过控制电脑能即时分析拦截索受力情况,并回馈给电动机来给予拦阻索适当的拉力,使舰载机在整个拦阻过程中能获得较为平均的施力。电磁拦阻系统可让重量不同的机种以随意的顺序降落,而传统液压拦阻系统如果不更换适当的配重,过大的峰值拉力可能会令飞机受损。这些都是提高一艘航母战斗力不易看到的又相当关键的措施。

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首舰福特号第一块钢板切割下线
由于福特级采用了新的核动力反应堆,它的供电能力比尼米兹级提高了3倍。这样做主要是考虑到未来加装激光炮、电磁炮等各种高能武器的需求,提前为未来的电力需求作准备。由此带来一系列新型电气系统及电子设备的大规模运用。
同时,福特级还用带状配电系统替代了尼米兹级的辐射状配电系统,从而降低了电缆长度,而且容易重新进行配置,为以后升级做好准备。

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带状配电系统在其他舰艇中已普遍使用
从总体上来看,福特级虽然在尺寸和吨位上比尼米兹级没有太大提高,但是通过改进飞行甲板、优化甲板及机库作业程序,采用全新的电磁弹射器、电磁拦阻器,让航母的作战能力得到了进一步提高。对于中国海军来说,目前建造航空母舰及其入役后的编队建设、运用、甲板及机库作业程序都在发展之中。
中国有句老话,“它山之石,可以攻玉。”所以,通过对美国海军建造福特级航母的研究、分析,紧跟美国先进经验,汲取其中的教训,对于促进我们自身的航母建造能力和选择发展路径都是大有裨益的。

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