海上新霸主——美国“福特”级航母

       

       2012年10月11日，美国第三代核动力航母“福特”级的首舰“福特”号在位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂成功下水。由于“福特”号航母采用了许多新技术和新设备，作战能力较上一代航母“尼米兹”级有了很大提高，被认为是当今世界上战斗力最强的航母，因此该航母的下水引起了世人的广泛关注。 

 

 

　　“海上霸主”的诞生 
　　20世纪70年代中期，美国海军完成首批3艘第二代核动力航母“尼米兹”级订单后，开始对“尼米兹”之后的未来航母进行前期论证。在论证过程中，美国海军对未来航母的排水量、船型、舰载机起飞方式等技战术特点都进行了详细的论证。1998年，美国海军正式启动了第三代核动力航母项目，项目命名为CVN（X）。经过详细论证，美国海军决定第三代核动力航母仍采用核动力推进的大甲板航母，在船型上仍选择单体船型，满载排水量约为10万吨。 
　　为了提高第三代核动力航母的整体作战能力，美国海军决定在CVN-77（最后一艘“尼米兹”级航母“布什”号）、CVN-78和CVN-793艘航母上逐步运用新技术和新设备。2002年，美国国防部决定重新设计CVN（X）并将大部分新技术和新设备都应用到“福特”级航母首舰“福特”号上，此外，CVN（X）被重新命名为CVN21，意为美国海军21世纪第一个航母计划。 
　　“福特”级航母是美国第一种利用CAD设计的航母，设计过程能精确模拟每一个设计细节，并且预先解决相关的布局问题，对各部件实际制造的掌握精确度也大幅提高，大大缩短了设计时间。CVN21航母在论证设计过程中强调以下四个关键性指标需超过“尼米兹”级航母：提高航母舰载机出动效率；发电量提高3倍；提高航母应对未来各种战争任务和非战争任务的弹性；降低航母采购成本和生命周期成本。 
　　2004年美国海军正式同诺·格公司签署了CVN21航母首舰CVN-78的建造合同。2005年诺·格公司旗下的纽波特纽斯造船厂切割了CVN-78的第一块钢板，2007年CVN-78被命名为“福特”号，CVN21航母也被命名为“福特”级。首批“福特”级航母的数量为3艘，分别是CVN-78“福特”号、CVN-79“肯尼迪”号（小约翰·肯尼迪）、CVN-80“企业”号。2009年11月13日，造船厂安放了“福特”号的龙骨。按计划“福特”号将于2015年9月交付美国海军（后推迟到2016年2月），接替退役的美国首艘核动力航母“企业”号（CVN-65）。 

 

 

　　整体性能大幅提升 
　　虽然从外形上看“福特”级和“尼米兹”级差别并不大，但其内部结构和飞行甲板布局却有了很大的变化。为了大幅提升“福特”级航母的整体性能，在论证过程中确定将为航母引入13项关键技术，分别是：HSLA-65高强度低合金钢、核动力推进及电力系统、反渗透 
　　法海水淡化装置、先进弹药升降、HSLA-115高强度超强韧性钢、电磁弹射器、先进着舰拦阻装置、增强型海水补给系统、等离子电弧废物处理装置、双波段雷达、具备协同交战能力的先进“海麻雀”导弹系统、综合精密返航着舰导航系统、飞行数据管理与管制系统。这些分系统在大幅提升航母性能的同时也对发电能力提出了很高的要求。 
　　“福特”级航母采用了A1B型核反应堆，共装备了2座，每座核反应堆可实现104兆瓦的轴推进功率和96兆瓦的供电功率，总输出功率达200兆瓦级别，供电功率是“尼米兹”级航母的3倍，为电磁弹射器甚至激光炮等新概念武器奠定了坚实的基础。 

 

 

　　据称，通过采用A1B型核反应堆，“福特”号航母上的轮机部门人员数量减少50%以上，船坞维修耗时减少20%，动力系统全寿命成本减少约20%。 
　　为了提高航母舰载机的出动效率，“福特”级航母对航飞系统进行了重点升级，包括采用了电磁弹射器、先进着舰拦阻装置、综合精密返航着舰导航系统等新设备。 
　　“福特”级航母和“尼米兹”级航母一样，其同样在舰艏和斜角甲板设置了4具弹射器，但弹射器类型是比传统蒸汽弹射器性能更为先进的电磁弹射器。与蒸汽弹射器相比，电磁弹射器体积小、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉，其不仅让操纵维护人员减少35%左右，而且节省舰内空间。电磁弹射器可在较大范围内精确调节弹射能力以更好地控制弹射加速度，由于其具有弹射调节能力，弹射速度在100～370千米/小时之间调节，因此其弹射范围广，不但能弹射30吨以上的作战飞机，而且能根据需要弹射几百千克重的小型无人机，适应能力非常强，大大扩展了航母的作战能力。 
　　航母舰载机拦阻装置也是影响舰载机出动效率（持续出动）的重要装置。在以往，舰载机所挂载的弹药在任务中没有用完，为了降低降落时的重量与风险，舰载机通常会在着舰之前将剩余弹药抛向海里。随着精确制导弹药的广泛运用，如果将未用完的价格昂贵的精确制导弹药随意抛弃，财大气粗的美军也会感到难以承受。为了适应“福特”级航母电气化的特点，“福特”级航母采用了先进拦阻装置（AAG）。这种先进拦阻装置是一种涡轮电力系统拦阻装置，由拦阻机系统、数字控制设备、拦阻索及滑轮等分系统组成。先进拦阻装置最大的钩锁速度达87米/秒，最大吸能量为95兆焦，可以拦阻重量更大、速度更快的舰载机。通过控制感应机的动态控制子系统能自动降低拦阻索的张力峰值，精确控制舰载机尾钩负载和舰载机在甲板上的停留位置，使其具备回收无人机的能力。 
　　“福特”级航母对飞行甲板布局进行了重新设计，以进一步提高航母舰载机出动效率。在优化甲板布局方面，“福特”级采取以下4项措施：采用一站式保障区；调整航母舰岛的位置及缩小尺寸；武器升降机和武器管理区布置在舷侧；增大飞行甲板停机面积。除了优化甲板布局，“福特”级航母采用了新型武器升降机、全方位自动搬运车、弹药装填机器人等有利于提高舰载机出动效率的先进装备。 
　　通过优化飞行甲板及作业程序和采用电磁弹射器、先进着舰拦阻装置等新技术，“福特”级航母的舰载机出动效率较“尼米兹”级提高了25 %。在30 天周期内，“尼米兹”级为120架次/天，“福特”级将达到160架次/天，在紧急情况下，可连续4天24小时出动舰载机达到270～310架次/天，结合舰载机性能的提高和精确制导弹药技术的进步，其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，打击能力提高近1倍。 　　

       世界最强的舰载机阵容 
　　“福特”级航母可搭载75架以上舰载机，舰载机类型包括F-35C第四代隐身战斗机、F/A-18E/ F三代半战斗机、X-47B隐身无人攻击机、EA-18G电子战飞机、E-2D预警机和MH-60S/R多用途直升机。另外，“福特”级航母还可根据任务使用其他舰载机，包括小型无人机、重型运输直升机等等。“福特”级航母一般携带24架F-35C战斗机、24架F/A-18E/F战斗机、5架E-2D预警机、4架EA-18G电子战飞机、6架MH-60S/R多用途直升机及12架以上的X-47B隐身无人攻击机。由于F-35C战斗机目前遇到了超支、延期等问题，其形成初始作战能力的时间已经推迟到2019年，所以“福特”级航母服役后的一段时间将无法搭载F-35C战斗机，其主力战斗机为F/A-18E/F三代半战斗机。

　　F-35C战斗机是美军联合战斗机计划（JSF）中的舰载常规起降机型，也是专门为“福特”级航母研制的第四代舰载战斗机。为了适应舰载机的使用环境，F-35C在总体布局和机体结构方面与F-35A/F-35B存在一些差别。F-35C战斗机保留了F-35系列战斗机隐身设计，正面雷达反射截面积（RCS）只有零点几平方米，其航电系统也非常先进，装备的AN/APG-81雷达是第四代有源相控阵雷达，探测距离远，具备电子对抗、通信等功能。F-35C战斗机设有弹舱，弹舱内有4个挂点，典型对空挂载为2枚AIM-120中距空空导弹和2枚AIM-9X近距格斗空空导弹，典型的对地挂载为2枚AIM-120和2枚907千克级别的精确制导弹药。必要的时候，F-35C也可以使用机翼下的挂点，但会削弱其隐身性能。 
　　F/A-18E/F三代半战斗机是一款非常经典的舰载战斗机，至今仍是美国航母舰载战斗机中的主力。F/A-18E/F战斗机是在F/A-18C/D战斗机基础上研制的重型舰载战斗机，该机于1995年成功首飞，首架生产型在1999年进入美国海军服役，现在F/A-18E/F战斗机又衍生出了EA-18G电子战飞机。与F/A-18C/D战斗机相比，F/A-18E/ F隐身性能更好，作战半径更大，综合作战能力远超F/A-18C/D，被认为是现役作战能力最强的舰载战斗机。由于F-35C战斗机的拖延，2010年，美国海军增购了66架F/A-18E/F战斗机和58架EA-18G电子战飞机。即使F-35C战斗机装备美国海军，F/A-18E/F战斗机将是F-35C的有益补充，因此其仍将在“福特”级航母服役很长一段时间。 

 

 

　　X-47B是隐身舰载无人攻击机，该机采用无尾飞翼布局，机长11.63米，高3.1米，翼展18.92米，折叠后9.4米，空重6.35吨，最大起飞重量20.2吨，其发动机为1台非加力式F-100-PW-220U涡扇发动机，发动机最大推力约为8吨，飞机最大飞行速度0.9马赫，巡航速度约0.7马赫，航程约3900千米，载弹量约为2吨。X-47B于2011年首飞成功，在2013年完成了首次航母弹射起飞，按计划该机将在2020年具备初始作战能力。在未来战争中，美国海军可能让X-47B充当“踹门者”的角色，利用其优秀的突防能力和纵深打击能力，对敌方的防空系统、通信系统、指挥中心等重要战略战术目标进行打击，为后续攻击机群打开空袭通道。 
　　固定翼舰载预警机是航母战斗群的重要“耳目”，“福特”级航母搭载的预警机是E-2D“先进鹰眼”预警机，该机是在“鹰眼”-2000基础上改进而来的。其与“鹰眼”-2000预警机最大的不同是换装了AN/APY-9机电混合扫描雷达，通过单面相控阵天线实现雷达探测性能的优化，依靠机械扫描实现雷达的全向探测。未来E-2D的后期改进型将使用更为先进的AN/ADS-18有源相控阵雷达。 
　　通过上面的介绍可以知道，“福特”级航母的舰载机类型基本上是最新型的作战飞机，世界上最强舰载机阵容可谓名副其实。结合舰载机出动效率的提高，性能先进且类型完善的舰载机使“福特”级航母具备更强的攻防能力。 
　　自身防卫能力进一步强化 
　　在防空反导方面，“福特”级航母装备了2座MK-15“密集阵”近防炮、2座8连装MK-41垂直发射装置（每座发射装置配备了32枚ESSM北约“海麻雀”中程防空导弹）、2座MK- 49近程点防御防空导弹发射器（每座发射器配备21枚“拉姆”点防御防空导弹），形成一个远、中、近多层防空反导体系。除了上述武器，未来“福特”级航母还将装备电磁轨道炮、激光武器等新概念武器。在反潜作战方面，“福特”级航母装备了拖曳式鱼雷诱饵等反鱼雷装备。 

 

 

　　ESSM导弹是美国雷声公司牵头北约其他国家公司联合研制的新一代中程防空导弹，主要用于对付新一代高速、高机动性掠海反舰导弹的威胁。弹长3.66米，直径254毫米，重280千克，弹头重39千克，制导方式采用惯导+指令修正+末端半主动雷达制导，最大速度超过4马赫，最大射程超过50千米。ESSM导弹采用了小展弦比弹翼，一个MK-41单元可以容纳4联装的ESSM导弹，总共可携带32枚的ESSM导弹，因此该舰具有很强的区域防空反导能力。近程反导、防空则由“拉姆”点防御防空导弹和“密集阵”近防炮负责。“拉姆”导弹由美德联合研制，具有反应快速、火力密集和“发射后不管”等技战特征，主要用于对付低空来袭的反舰导弹。弹长2.79米，弹径127毫米，重73.6千克，飞行速度2.5马赫，最大射程9.6千米，导弹采用双模制导（被动雷达和红外/ 紫外）。“密集阵”近防炮是航母的最后一道空中防线，“福特”级航母搭载的应该是“密集阵”近防炮的最新型号—“密集阵”BlockB，其火炮性能和火控系统都进行了改进，综合性能有较大提高。 
　　防空反导武器的性能必须与探测能力强大的舰载传感器相互配合。双波段雷达（DBR）是“福特”级航母重要探测跟踪设备，与“尼米兹”级航母装备的SPS-48E三坐标雷达不同，双波段雷达集成了S波段广域搜索雷达（VSR）和X波段多用途雷达（MFR）两种雷达，每个波段各有3个有源相控阵天线，雷达安装在舰岛前部和后部，前者主要用于中高空探测与跟踪，后者用于中低空及海平面的探测与跟踪及为拦截目标提供火控支持，能够支持防空作战、态势感知、对岸攻击、海上火力支援、海上搜索、舰艇导航、空中交通管制等作战任务，这两个波段的雷达共享一套信号及数据处理系统，简化了雷达相关设施，重量和体积都有所减少。这种采用相控阵体制的二维电子扫描雷达具备探测跟踪高超音速目标的能力，结合航母本身装备的多种防空反导武器，“福特”级航母的抗饱和打击能力有进一步提高。 
　　结 语 
　　综上所述，“福特”级新型航母从表面上看和“尼米兹”级航母差别不大，但其各个分系统的性能都有了很大提高，这也使航母整体作战能力有了几何倍数增长，使之成为美国海军21世纪海上作战力量的核心，进一步巩固了美国海军的霸主地位。