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尼米(mi)茲級之(zhi)后未來航空(kong)母艦(jian)的(de)(de)概念方(fang)(fang)案,稱為CVNX,涵蓋小(xiao)型、中型和大(da)型航空(kong)母艦(jian),總共研(yan)究(jiu)15個艦(jian)體大(da)小(xiao)不同的(de)(de)方(fang)(fang)案的(de)(de)船模水線性能,而起降(jiang)方(fang)(fang)式(shi)則涵蓋傳(chuan)統使用(yong)彈射器/攔截(jie)索的(de)(de)CTOL、使用(yong)滑躍短距起飛/攔截(jie)索降(jiang)落的(de)(de)STOL、使用(yong)滑跳起飛/垂(chui)直降(jiang)落的(de)(de)S/VTOL等三種,每一種方(fang)(fang)向又(you)包(bao)含傳(chuan)統甲板布局與新設(she)計之(zhi)分,當時CVNX總共有約50種設(she)計方(fang)(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等方面能夠(gou)適應新(xin)世(shi)紀(ji)要求,能夠(gou)配合二(er)到(dao)三代艦(jian)(jian)載(zai)機的(de)使(shi)用(yong),尤其是要求能使(shi)用(yong)無人(ren)作戰飛機,為了(le)體現這(zhe)些新(xin)技術,新(xin)變化,CVNX項目也被改稱(cheng)為“CVN-21 Future Aircraft Carrier Program”,即CVN-21未來航(hang)(hang)母(mu)計劃(hua),其中(zhong)“21”意(yi)指進入21世(shi)紀(ji)之后(hou)的(de)第一(yi)個航(hang)(hang)母(mu)設計。依照(zhao)1970年代中(zhong)期以(yi)來的(de)研(yan)究基礎,CVN-21最初曾有不(bu)少十(shi)分前衛、超脫現今航(hang)(hang)空母(mu)艦(jian)(jian)設計的(de)構型,不(bu)過考慮到(dao)成本、風險(xian)與實(shi)用(yong)性(xing),最后(hou)還(huan)是使(shi)用(yong)了(le)由(you)小鷹(ying)級(ji)(ji)到(dao)尼(ni)米茲級(ji)(ji)一(yi)脈相傳的(de)美(mei)國航(hang)(hang)母(mu)構型進行(xing)改良。原本美(mei)國海軍(jun)打(da)算(suan)將最后(hou)一(yi)艘尼(ni)米茲級(ji)(ji)CVN-77布(bu)什號航(hang)(hang)空母(mu)艦(jian)(jian)作為CVNX的(de)裝(zhuang)備驗(yan)證艦(jian)(jian),不(bu)過考慮到(dao)開(kai)發時(shi)程以(yi)及經費、風險(xian),最后(hou)沒有進行(xing)。
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(yi)塊重達15噸的(de)(de)鋼板(ban)。此(ci)時,CVN-21航母(mu)的(de)(de)研(yan)發(fa)與(yu)建造(zao)總經(jing)費(fei)共將耗資(zi)137億(yi)(yi)(yi)(yi)美(mei)元,其中研(yan)發(fa)經(jing)費(fei)為32億(yi)(yi)(yi)(yi)美(mei)元,建造(zao)費(fei)用(含所有先期的(de)(de)規(gui)劃、準備)則高達105億(yi)(yi)(yi)(yi)美(mei)元 ,其中有1/3的(de)(de)經(jing)費(fei)早在2001年(nian)就已編列作為前(qian)期武獲款(kuan)項;總計(ji)前(qian)三艘CVN-21預(yu)計(ji)耗資(zi)達360億(yi)(yi)(yi)(yi)美(mei)元,其中317億(yi)(yi)(yi)(yi)5000萬美(mei)元為建造(zao)經(jing)費(fei),43億(yi)(yi)(yi)(yi)3000萬是研(yan)發(fa)經(jing)費(fei),成為美(mei)國海軍有史以(yi)(yi)來造(zao)價最昂貴的(de)(de)艦(jian)艇。依照(zhao)計(ji)劃,該(gai)艦(jian)將于2015年(nian)9月交(jiao)付以(yi)(yi)接替CVN-65企業號航母(mu)。
2007年1月16日,美國官(guan)方將CVN-78正式(shi)命(ming)名為(wei)“杰拉爾(er)德·R·福特(te)”號,CVN-21航母也正式(shi)成為(wei)福特(te)級航母。2008年9月10日,美國海軍與諾格集團簽署(shu)價值51.6億美元的后續合約,全面展開(kai)福特(te)號的建造工(gong)作。
2009年11月13日,福(fu)特號(hao)(hao)開始安放龍骨(gu)。2011年8月18日,福(fu)特號(hao)(hao)結(jie)構完(wan)工50%;2012年4月16日,結(jie)構完(wan)工75%。2012年5月24日,福(fu)特號(hao)(hao)的(de)建造工作(zuo)達到了(le)一項重(zhong)要里程碑,福(fu)特號(hao)(hao)最后一部分龍骨(gu)分段(duan),高60英尺(chi),總重(zhong)量超過680噸的(de)球鼻(bi)艏放入了(le)干船塢,這意味著航(hang)母全部建造工作(zuo)的(de)80%已經(jing)完(wan)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,福特(te)號艦首上部安裝完畢;2013年(nian)5月8日,福特(te)號結(jie)構完工100%;2013年(nian)8月15日,福特(te)號最后(hou)一臺(tai)飛機升降(jiang)機完成(cheng)安裝;2013年(nian)10月3日,福特(te)號安裝完成(cheng)30噸的螺旋槳;2013年(nian)10月11日,福特(te)號舉行(xing)船塢進(jin)水儀式,船塢開始注(zhu)水。
2013年11月(yue)9日(ri),福(fu)特(te)號舉行正式(shi)的下(xia)水及擲(zhi)瓶儀式(shi),正式(shi)下(xia)水,計劃2015年交付。
2016年1月,福(fu)特(te)號完成1400萬英(ying)尺電力光纖電纜(lan)安裝,這一長度超過了地球與國際空間站之間距離的10倍。2017年4月8日,福(fu)特(te)號載著超過千名船員,從美(mei)國弗吉尼亞州的紐(niu)波特(te)紐(niu)斯造船廠碼頭啟程,首次試航。
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)(de)(de)測試。美(mei)國海軍裝備部發言人肯特中校在(zai)(zai)一份聲明中說,由于推遲交付造成的(de)(de)(de)(de)額(e)外成本(ben)“將(jiang)被(bei)控制在(zai)(zai)預算(suan)之(zhi)內,總(zong)金額(e)將(jiang)控制在(zai)(zai)128.87億美(mei)元的(de)(de)(de)(de)成本(ben)上限(xian)之(zhi)內。”然而(er)新(xin)型(xing)航母的(de)(de)(de)(de)話(hua)題(ti)具(ju)有敏感性(xing),2015年(nian)10月(yue)1日(ri)將(jiang)舉行國會(hui)軍事委(wei)員(yuan)會(hui)的(de)(de)(de)(de)聽證會(hui),委(wei)員(yuan)會(hui)主(zhu)席(xi)約翰·麥凱恩指責該艦造價過高,在(zai)(zai)他的(de)(de)(de)(de)領導下已經(jing)成立了一個委(wei)員(yuan)會(hui)研究(jiu)可能的(de)(de)(de)(de)替代大甲板航母的(de)(de)(de)(de)新(xin)設(she)計(ji)方(fang)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(shi),希(xi)望降低后續航母(mu)成(cheng)(cheng)本。福特號航母(mu)作為福特級的(de)首艦,也是(shi)是(shi)母(mu)型,在完成(cheng)(cheng)整個流程中,驗證(zheng)了工程計劃、設計計劃、生產(chan)計劃和供應鏈(lian),在經歷后就會認(ren)識到采用何種方式(shi)降低成(cheng)(cheng)本。
2015年(nian)11月(yue)2日,美國海軍航母項(xiang)目執行(xing)官托馬斯(si)·莫(mo)爾準(zhun)將(jiang)稱,福特(te)號航母將(jiang)在2016年(nian)夏季服役并進行(xing)試航,計(ji)劃在2019年(nian)8月(yue)進行(xing)沖擊試驗(yan)(增加的試驗(yan)內容),首次部署將(jiang)從2019年(nian)推遲(chi)到2021年(nian)。
2016年3月截至,福特號航母(mu)已經完成了97%,預(yu)計于7月開始進行海試(shi),并在測試(shi)后的兩個月內運至海軍基(ji)地,預(yu)計在2016年9月加入美國(guo)海軍艦(jian)隊。
2017年5月31日,福特(te)號完成系列(lie)海(hai)試(shi)工作并通過海(hai)軍檢測(ce)與鑒定委(wei)員會(INSURV)驗(yan)收(shou)測(ce)試(shi)后,正式交付美國(guo)海(hai)軍。
2017年7月22日,福特號正(zheng)式加入美國海軍服役。
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(mo)擬每(mei)一(yi)個(ge)設計(ji)細(xi)節,并且預先(xian)解決相關的(de)(de)布局問題,對(dui)各部(bu)件實際制造的(de)(de)掌握精確度也(ye)大幅(fu)提高,此外也(ye)容許多組團隊在同一(yi)時間分別(bie)進行設計(ji)開發,節約時間。
福特號航母使(shi)用了大(da)量新技(ji)(ji)術(shu)新設(she)計,包括重新設(she)計了艦體島式上層建筑和飛行甲板(ban)布局,強(qiang)調隱身性(xing),動力(li)裝(zhuang)置(zhi)更加(jia)高效,具有更強(qiang)的(de)(de)發(fa)電(dian)能力(li),整體電(dian)力(li)系(xi)統(tong)采用新型(xing)電(dian)力(li)分配(pei)(pei)結構,采用電(dian)磁彈(dan)射,新的(de)(de)大(da)功率一體化核反(fan)應堆(dui);帶狀電(dian)力(li)分配(pei)(pei)系(xi)統(tong)(全電(dian)力(li)化推進的(de)(de)軍艦),有源相控陣雷達,F-35艦載機等關鍵性(xing)的(de)(de)艦用高科(ke)技(ji)(ji),并且(qie)增加(jia)了船體的(de)(de)冗余設(she)計用于(yu)未來的(de)(de)升級改(gai)造,航母的(de)(de)整體作戰能力(li)得到(dao)了大(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(hua)之初曾(ceng)出(chu)現全新(xin)的(de)構(gou)型,例如一個(ge)將降(jiang)落區(qu)、起(qi)飛(fei)區(qu)分于艦(jian)身兩(liang)側(ce)的(de)大(da)膽構(gou)想;不過考量成本(ben)與風險后(hou), 福(fu)特(te)級(ji)仍以現役美國航空母(mu)艦(jian)的(de)配置為基礎進行改良。福(fu)特(te)號艦(jian)體前部采(cai)用球鼻艦(jian)首(shou),可減(jian)低(di)航行阻力(li),增(zeng)加艦(jian)首(shou)的(de)浮力(li),降(jiang)低(di)艦(jian)首(shou)的(de)縱向搖晃,進而使艦(jian)載機起(qi)飛(fei)作(zuo)業更加順(shun)利。采(cai)用封閉式(shi)飛(fei)行甲(jia)(jia)板(ban),依(yi)然(ran)采(cai)用直角(jiao)加斜角(jiao)式(shi)飛(fei)行甲(jia)(jia)板(ban)組合(he),但是(shi)重新(xin)設計了飛(fei)行甲(jia)(jia)板(ban),加大(da)了甲(jia)(jia)板(ban)使用面積。福(fu)特(te)號的(de)輕量化桅(wei)桿由復(fu)合(he)材料制造,強度與鋼鐵相仿(fang),但重量便顯著地降(jiang)低(di)。
福特號位(wei)于右舷的(de)(de)(de)(de)(de)島(dao)形上層建(jian)筑(zhu)位(wei)置(zhi)比尼米茲級(ji)更靠艦艉(wei),擴(kuo)大(da)了(le)飛(fei)行甲板的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用面(mian)積,動力(li)裝置(zhi)隨(sui)之后移,軸系縮(suo)短(duan),機庫(ku)面(mian)積也(ye)(ye)增大(da)。改(gai)進(jin)了(le)島(dao)式上層建(jian)筑(zhu),充分考慮視野(ye)、湍流、指揮(hui)、飛(fei)行控制、各種雷(lei)達和通信要求;強調隱身性(xing),突出(chu)部位(wei)使(shi)用有關材(cai)料,降低(di)雷(lei)達反射(she)面(mian)積。美(mei)(mei)國航母以(yi)往的(de)(de)(de)(de)(de)艦島(dao)都擁(yong)有兩層艦橋(qiao)(qiao),分別供艦長以(yi)及航空母艦戰斗群(qun)指揮(hui)官使(shi)用;而福特號的(de)(de)(de)(de)(de)艦島(dao)僅設置(zhi)一(yi)層寬廣的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)艦橋(qiao)(qiao),并在主(zhu)艦橋(qiao)(qiao)靠近(jin)艦島(dao)左側的(de)(de)(de)(de)(de)上方(fang)與(yu)下方(fang),各設置(zhi)一(yi)層小型艦橋(qiao)(qiao),上方(fang)應為艦載機管制室(shi),下方(fang)則用于監視飛(fei)行甲板運作。這種較為緊致的(de)(de)(de)(de)(de)空間配(pei)置(zhi),是基于美(mei)(mei)國海軍長年累積的(de)(de)(de)(de)(de)操作經驗,也(ye)(ye)是為了(le)降低(di)雷(lei)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,一部升降機設在(zai)左舷靠(kao)近(jin)艦艉的(de)(de)位(wei)置(zhi)上(shang),其布局方面最主要(yao)的(de)(de)改(gai)良是油(you)料與彈藥(yao)(yao)(yao)補給的(de)(de)動線(xian)。尼米茲級后(hou)期(qi)型擁有(you)三具(ju)甲(jia)(jia)(jia)(jia)板(ban)(ban)彈藥(yao)(yao)(yao)升降(jiang)機(ji),分別(bie)位(wei)于前(qian)方彈射器(qi)中央、右舷兩座靠(kao)前(qian)方的(de)(de)飛(fei)機(ji)升降(jiang)機(ji)之(zhi)間(jian),以及艦島旁邊;進行彈藥(yao)(yao)(yao)補給作業時(shi),艦上(shang)人員必須先透過(guo)彈艙升降(jiang)機(ji),將武(wu)器(qi)從水線(xian)以下(xia)的(de)(de)彈藥(yao)(yao)(yao)庫(分置(zhi)于數層艦底甲(jia)(jia)(jia)(jia)板(ban)(ban))往(wang)上(shang)送(song)至03甲(jia)(jia)(jia)(jia)板(ban)(ban)(即下(xia)甲(jia)(jia)(jia)(jia)板(ban)(ban)機(ji)庫的(de)(de)再下(xia)一(yi)層),然后(hou)借用位(wei)于03甲(jia)(jia)(jia)(jia)板(ban)(ban)的(de)(de)艦上(shang)餐廳餐廳空間(jian),在(zai)餐桌上(shang)完成(cheng)武(wu)器(qi)的(de)(de)組裝設定,接著透過(guo)輸送(song)車將彈藥(yao)(yao)(yao)運(yun)至甲(jia)(jia)(jia)(jia)板(ban)(ban)彈藥(yao)(yao)(yao)升降(jiang)機(ji)部位(wei),才(cai)能送(song)上(shang)飛(fei)行甲(jia)(jia)(jia)(jia)板(ban)(ban)。
尼米茲級(ji)將甲板(ban)(ban)彈(dan)(dan)藥升(sheng)降(jiang)機(ji)設(she)在飛(fei)(fei)行甲板(ban)(ban)中間是因為配合彈(dan)(dan)藥庫的(de)位置,但這使(shi)得在透(tou)過(guo)彈(dan)(dan)藥升(sheng)降(jiang)機(ji)將武器送(song)上甲板(ban)(ban)時(shi),所有的(de)飛(fei)(fei)行起降(jiang)作(zuo)業(ye)都(dou)必須暫停(ting)。此外,武器送(song)上甲板(ban)(ban)后,還(huan)需(xu)(xu)透(tou)過(guo)甲板(ban)(ban)運輸車個別地送(song)到每一架(jia)需(xu)(xu)要(yao)掛彈(dan)(dan)的(de)飛(fei)(fei)機(ji)位置;相似(si)地,飛(fei)(fei)機(ji)的(de)加油作(zuo)業(ye)也是透(tou)過(guo)穿梭在甲板(ban)(ban)各處(chu)的(de)加油車直接開到需(xu)(xu)要(yao)補給的(de)飛(fei)(fei)機(ji)旁(pang)進行。總而言之,每次尼米茲級(ji)的(de)機(ji)隊進行加油掛彈(dan)(dan)作(zuo)業(ye),總共(gong)需(xu)(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(dai)替(ti)了蒸(zheng)(zheng)汽彈(dan)(dan)射器。傳統(tong)蒸(zheng)(zheng)汽彈(dan)(dan)射器是將由反(fan)應爐(lu)制造的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)量(liang)高(gao)壓(ya)蒸(zheng)(zheng)汽儲(chu)存于汽缸中,使用時(shi)用蒸(zheng)(zheng)汽推(tui)動(dong)牽引(yin)飛(fei)機的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)射梭(suo),以270千米的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)速將飛(fei)機彈(dan)(dan)射升(sheng)空(kong)。蒸(zheng)(zheng)汽輸送(song)(song)時(shi)將產生(sheng)大(da)量(liang)損耗,儲(chu)存高(gao)壓(ya)蒸(zheng)(zheng)汽的(de)(de)(de)(de)(de)汽缸或者輸送(song)(song)蒸(zheng)(zheng)汽的(de)(de)(de)(de)(de)管線亦需大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間,高(gao)壓(ya)彈(dan)(dan)射系統(tong)中的(de)(de)(de)(de)(de)活塞、管路與(yu)筏門等零件承受的(de)(de)(de)(de)(de)損耗也十分驚人。現(xian)有C-13-2彈(dan)(dan)射器最常出現(xian)故障的(de)(de)(de)(de)(de)部位是調節蒸(zheng)(zheng)汽壓(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)活門以及儲(chu)存蒸(zheng)(zheng)汽的(de)(de)(de)(de)(de)汽缸,此外彈(dan)(dan)射軌與(yu)牽引(yin)飛(fei)機鼻輪的(de)(de)(de)(de)(de)梭(suo)車因高(gao)溫(wen)摩擦而(er)失(shi)火的(de)(de)(de)(de)(de)情況也時(shi)有所聞。
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(de)梭車。
福(fu)特號使用的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)彈(dan)(dan)射(she)(she)系統(tong)反應快捷,準備時間只需(xu)十幾分(fen)鐘,利用效率上要比蒸汽彈(dan)(dan)射(she)(she)高(gao)(gao)出(chu)(chu)10倍。采用電(dian)(dian)磁(ci)(ci)彈(dan)(dan)射(she)(she)系統(tong),艦(jian)載(zai)機(ji)的日(ri)出(chu)(chu)動量(liang)由原(yuan)來(lai)的120架(jia)次增加到(dao)(dao)160架(jia)次,其高(gao)(gao)峰出(chu)(chu)動量(liang)也由原(yuan)先的220-240架(jia)次/日(ri),增加到(dao)(dao)270架(jia)次/日(ri),還可以(yi)彈(dan)(dan)射(she)(she)重量(liang)不同的艦(jian)載(zai)機(ji),可在100米的距離(li)內將飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的速度迅速提高(gao)(gao)到(dao)(dao)每小時296千米。不僅如此,電(dian)(dian)磁(ci)(ci)彈(dan)(dan)射(she)(she)系統(tong)90名艦(jian)員(yuan)即(ji)可操(cao)作,而(er)傳統(tong)的蒸汽彈(dan)(dan)射(she)(she)系統(tong)則需(xu)要120余名艦(jian)員(yuan)。飛(fei)(fei)(fei)行(xing)員(yuan)則更是最大受(shou)益者(zhe),新型的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)彈(dan)(dan)射(she)(she)器可以(yi)讓飛(fei)(fei)(fei)行(xing)員(yuan)平(ping)穩(wen)升(sheng)空,避免了蒸汽彈(dan)(dan)射(she)(she)器的顛簸之苦(ku)。
2015年5月15日,福(fu)特號航母上成功測(ce)試了(le)電(dian)(dian)磁(ci)彈射器,這(zhe)是(shi)其第一(yi)次進行艦載(zai)(zai)全速的(de)彈射實驗(yan)。在測(ce)試中,艦上搭載(zai)(zai)的(de)發電(dian)(dian)機會產生電(dian)(dian)脈沖,通過調(diao)節能(neng)量的(de)電(dian)(dian)子元件進入直線(xian)電(dian)(dian)機,這(zhe)些(xie)部件安裝(zhuang)在飛行甲板的(de)下方。電(dian)(dian)能(neng)使得直線(xian)電(dian)(dian)機推動滑塊(kuai)在彈射導(dao)軌上以約333千米/小時的(de)速度前進,直到滑塊(kuai)到達導(dao)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(gou)成,以(yi)(yi)尼米茲級的(de)(de)MK-7 Mod3為例,能(neng)把(ba)一架降落速度130節、重25噸的(de)(de)飛機在兩(liang)秒之內于100米之內截(jie)停,共吸收(shou)64.4MJ的(de)(de)能(neng)量(liang),接近這類系統(tong)的(de)(de)性能(neng)極限。美國(guo)海(hai)軍(jun)以(yi)(yi)往艦(jian)載機的(de)(de)武(wu)裝以(yi)(yi)廉價無(wu)導引武(wu)器(qi)為主,如果在任務中沒有(you)(you)用完(wan),降落前大可將其拋海(hai)以(yi)(yi)減少降落時的(de)(de)重量(liang)與風險(xian);然(ran)而21世紀以(yi)(yi)來(lai)艦(jian)載機主要都配備精(jing)密昂貴的(de)(de)導引武(wu)器(qi),如果沒有(you)(you)用完(wan)就必須攜(xie)回(hui)。因此(ci),美國(guo)航空母(mu)艦(jian)上(shang)的(de)(de)攔(lan)截(jie)回(hui)收(shou)系統(tong)的(de)(de)能(neng)耐必須強化,才(cai)能(neng)有(you)(you)效(xiao)攔(lan)住返航重量(liang)日(ri)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(dian)(dian)網系(xi)(xi)統(tong)(tong)。因為電(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)在(zai)分(fen)配(pei)管理上十(shi)分(fen)便利,因此盡可(ke)能地用其取代(dai)原先航母上的(de)(de)(de)蒸汽系(xi)(xi)統(tong)(tong)。然(ran)而不僅電(dian)(dian)磁彈射器、回收系(xi)(xi)統(tong)(tong)、升降機(ji)、烹飪、熱水供應、洗衣及暖氣等(deng)需要使用電(dian)(dian)力(li),各式偵測、作戰和(he)指管通情設施也是(shi)用電(dian)(dian)力(li)驅(qu)動,因此福特級的(de)(de)(de)動力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)必須提供遠(yuan)高于(yu)現役航空母艦的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li),核(he)反(fan)應堆(dui)選用十(shi)分(fen)關鍵,并(bing)需配(pei)備更(geng)全(quan)面而完善的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)供應設施。美國西屋(wu)公司(si)為福特級提出新的(de)(de)(de)A5W反(fan)應堆(dui)方案,然(ran)而在(zai)1999年(nian)的(de)(de)(de)競標中(zhong),敗(bai)給了位于(yu)賓夕(xi)法尼(ni)亞州的(de)(de)(de)屬(shu)于(yu)美國政府的(de)(de)(de)貝蒂斯(si)核(he)子動力(li)實驗室,因此福特號的(de)(de)(de)反(fan)應堆(dui)被稱為A1B(B代(dai)表貝蒂斯(si))。
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(nian)高(gao)能(neng)武器(qi)上艦創造了可(ke)能(neng)性。此外A1B反應(ying)堆的堆芯(xin)使(shi)用壽命長(chang)達(da)50年,可(ke)以使(shi)福特號在服役(yi)期(qi)間的大(da)部分時間都保持(chi)正(zheng)常(chang)的動力功率,不需要回到(dao)船塢更(geng)換堆芯(xin),從而增加(jia)了壽命周期(qi)內的執勤時間,具有理論上的無限續(xu)航能(neng)力。
福(fu)特號還使(shi)用(yong)了全(quan)新的整體(ti)輪(lun)機系統(tong)(tong)(tong)(tong)以(yi)及配電(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)(tong),因(yin)此電(dian)(dian)力的整合、分(fen)(fen)配架構也(ye)重新規劃(hua),例(li)如在(zai)全(quan)艦(jian)各處設置(zhi)分(fen)(fen)區(qu)供(gong)電(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)(tong),并設置(zhi)一(yi)個電(dian)(dian)腦控制配電(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)(tong),使(shi)電(dian)(dian)力的分(fen)(fen)配合理化。最初福(fu)特號甚至打算連推(tui)(tui)進系統(tong)(tong)(tong)(tong)也(ye)采用(yong)電(dian)(dian)力推(tui)(tui)進,即以(yi)反應堆發(fa)(fa)出的電(dian)(dian)力驅動(dong)由電(dian)(dian)動(dong)馬(ma)達帶動(dong)的推(tui)(tui)進器,然而由于供(gong)10萬(wan)噸級艦(jian)艇使(shi)用(yong)的電(dian)(dian)力推(tui)(tui)進系統(tong)(tong)(tong)(tong)尚未發(fa)(fa)展成熟,因(yin)此仍將以(yi)蒸(zheng)汽(qi)渦輪(lun)直(zhi)接(jie)驅動(dong)四軸螺旋槳(jiang)推(tui)(tui)進,推(tui)(tui)進功率將達到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(qi)(qi)(qi)和3座MK15型20毫米(mi)6管(guan)密(mi)集陣(zhen)火炮等(deng),安(an)裝于兩舷和艦尾外側(ce)的平臺(tai)上,若干挺12.7毫米(mi)重機(ji)槍(qiang)。此外,還裝有誘(you)餌(er)彈(dan)發射裝置和魚雷誘(you)餌(er)系統。福(fu)特號(hao)的彈(dan)藥貯運系統也采(cai)用了(le)新技(ji)術,包括現(xian)金武器(qi)(qi)(qi)升降機(ji)、全方位自動搬運車(che)、自動掛彈(dan)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人和自動化彈(dan)藥庫技(ji)術。
美國海軍還(huan)選擇了艦(jian)載新(xin)概(gai)念(nian)武器(qi)(qi)作為福特號未來防(fang)御作戰(zhan)的“殺手锏”,已初步確(que)定(ding)未來安裝(zhuang)在福特號航母上(shang)的新(xin)概(gai)念(nian)武器(qi)(qi)包括:電磁軌道炮、高(gao)(gao)能(neng)激光、高(gao)(gao)能(neng)射線等(deng),福特號艦(jian)上(shang)極(ji)高(gao)(gao)的“電力化”程(cheng)度將(jiang)為這類(lei)高(gao)(gao)能(neng)武器(qi)(qi)的發展提(ti)供(gong)良好(hao)的先決條件。
艦載機
福特(te)號航(hang)(hang)母上通常搭載8架S-3A/B反潛機(ji),5架E-2C/D空中預警機(ji),6架SH-3G/H或SH-60F直升機(ji),主力(li)艦載機(ji)將(jiang)(jiang)全面更換為具備隱身性(xing)能(neng)的F-35C戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji),可(ke)達75架,以替(ti)代服(fu)役(yi)的F-18E/F戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)。F-35C戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)能(neng)夠以超(chao)音速巡航(hang)(hang),最大作戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)半徑超(chao)過1000千(qian)米,可(ke)對(dui)各目(mu)標(biao)實施遠程精(jing)(jing)確打(da)擊。與(yu)此同時(shi),航(hang)(hang)母上還將(jiang)(jiang)裝(zhuang)備大量(liang)無人作戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)飛(fei)機(ji),如X-47B等,既(ji)可(ke)執行精(jing)(jing)確打(da)擊、海上監視、空中早(zao)期預警、戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)場評估,也(ye)可(ke)擔負支援(yuan)(yuan)反潛和(he)搶險救(jiu)援(yuan)(yuan)等任(ren)務。由于采用(yong)全新(xin)F-35C艦載機(ji)和(he)高性(xing)能(neng)無人機(ji),以及各種新(xin)概念武器(qi)系統,將(jiang)(jiang)使未來海空戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)作戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)樣式發(fa)生新(xin)變化。美國海軍評估,一艘(sou)搭載75架艦載機(ji)的尼米茲級航(hang)(hang)母,在3天的作戰(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)時(shi)間內(nei),每天打(da)擊的目(mu)標(biao)數是(shi)248個(ge)。而搭載同等數量(liang)艦載機(ji)的福特(te)號航(hang)(hang)母,其打(da)擊的目(mu)標(biao)數將(jiang)(jiang)達2000個(ge)以上。
福特號為(wei)了(le)提(ti)高艦(jian)(jian)載機(ji)保(bao)(bao)障(zhang)效率、簡化(hua)保(bao)(bao)障(zhang)流程(cheng),吸(xi)取了(le)賽車比賽中的保(bao)(bao)障(zhang)模(mo)(mo)式,引入了(le)一(yi)(yi)站式保(bao)(bao)障(zhang)概(gai)念,在飛行(xing)(xing)甲板上設置了(le)18個(ge)(ge)(ge)(ge)一(yi)(yi)站式保(bao)(bao)障(zhang)區,每個(ge)(ge)(ge)(ge)保(bao)(bao)障(zhang)區設有(you)兩個(ge)(ge)(ge)(ge)帶艙(cang)口蓋的保(bao)(bao)障(zhang)模(mo)(mo)塊(kuai),一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)是電源保(bao)(bao)障(zhang)模(mo)(mo)塊(kuai),設有(you)電纜卷盤和(he)控制按鈕,另一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)是加(jia)油保(bao)(bao)障(zhang)歐(ou)快,設有(you)加(jia)油管(guan)路(lu)和(he)控制閥門,每個(ge)(ge)(ge)(ge)均可單獨進(jin)行(xing)(xing)加(jia)油、掛彈(dan)、維修等作(zuo)業。著艦(jian)(jian)的艦(jian)(jian)載機(ji)可在保(bao)(bao)障(zhang)區停駐,原位(wei)完成所有(you)保(bao)(bao)障(zhang)作(zuo)業,隨后滑行(xing)(xing)至彈(dan)射起(qi)飛位(wei)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聯網作戰(zhan)的(de)要求,艦(jian)(jian)上(shang)的(de)指(zhi)(zhi)揮管(guan)制中(zhong)樞將是Common C2 System共(gong)同(tong)作戰(zhan)指(zhi)(zhi)揮系(xi)統(tong),能(neng)整合艦(jian)(jian)上(shang)一切指(zhi)(zhi)管(guan)通(tong)情(qing)與(yu)武(wu)器射控功(gong)能(neng)。艦(jian)(jian)上(shang)各型相控陣雷(lei)達、衛星通(tong)訊、資料傳輸鏈、電子戰(zhan)系(xi)統(tong)與(yu)聯合精確進場暨降落系(xi)統(tong)的(de)天線整合于艦(jian)(jian)橋結構(gou)內(nei),或(huo)置(zhi)于艦(jian)(jian)橋頂部的(de)輕量(liang)化桅桿上(shang)。艦(jian)(jian)上(shang)的(de)作戰(zhan)與(yu)指(zhi)(zhi)管(guan)通(tong)情(qing)系(xi)統(tong)將采用開放式的(de)架(jia)構(gou),大量(liang)使用民間商(shang)規組建,以利于服(fu)役生涯中(zhong)的(de)維護(hu)與(yu)升級(ji)作業(ye);而艦(jian)(jian)上(shang)的(de)整合通(tong)信系(xi)統(tong)則由Avaya公司提供。
福特號(hao)航(hang)(hang)母設有(you)航(hang)(hang)空(kong)數據(ju)管(guan)(guan)(guan)理(li)與控制系(xi)(xi)統(tong),其是一(yi)種(zhong)實(shi)時信息管(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong),通(tong)過傳(chuan)感器(qi)、局域網(wang)、顯示與控制設備(bei)連(lian)接航(hang)(hang)空(kong)作業(ye)相關(guan)系(xi)(xi)統(tong),包括光學助(zhu)降(jiang)系(xi)(xi)統(tong)、無線電空(kong)管(guan)(guan)(guan)和(he)助(zhu)降(jiang)系(xi)(xi)統(tong)、彈(dan)射與回(hui)收(shou)(shou)裝置等,在全艦范(fan)圍(wei)內(nei)實(shi)現所有(you)航(hang)(hang)空(kong)作業(ye)相關(guan)數據(ju)的融合(he)、分(fen)發(fa)和(he)控制,集成(cheng)管(guan)(guan)(guan)理(li)幾乎所有(you)航(hang)(hang)空(kong)作業(ye)的的規(gui)劃和(he)執行,包括艦載機任務、航(hang)(hang)空(kong)武器(qi)搬運和(he)掛載攜載、航(hang)(hang)空(kong)燃油、航(hang)(hang)母維修、艦載機維修、艦載機調度、艦載機彈(dan)射和(he)回(hui)收(shou)(shou)、飛行甲(jia)板管(guan)(guan)(guan)理(li)等。該系(xi)(xi)統(tong)海域航(hang)(hang)母作戰、導(dao)航(hang)(hang)和(he)氣(qi)象系(xi)(xi)統(tong)相連(lian),此外,還安裝有(you)航(hang)(hang)空(kong)武器(qi)信息管(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong)和(he)進場與著艦可(ke)視圖像系(xi)(xi)統(tong)。
福(fu)特(te)號(hao)使用了與朱姆沃爾特(te)級驅逐艦(jian)相同的雙(shuang)頻(pin)雷達(da)系統,包括AN/SPY-3 I/J頻(pin)帶多(duo)功能雷達(da),以及AN/SPY-4 S長程廣域搜索雷達(da),兩者(zhe)都是先進(jin)的數位波形控制主(zhu)動相控陣雷達(da)。2010年(nian)6月(yue),美國(guo)海軍宣布DDG-1000取(qu)消VSR雷達(da),未來(lai)可能以更晚開發、增加反彈道(dao)導彈能力的AMDR相控陣雷達(da)來(lai)取(qu)代(dai),因此福(fu)特(te)號(hao)也可能會使用該系統。
自動化
福特號(hao)(hao)航(hang)母與艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)隊(dui)(dui)(dui)的(de)(de)相(xiang)關(guan)運作大幅改進,加上艦(jian)內的(de)(de)設備(bei)全面網絡化與電腦化,因(yin)此它的(de)(de)整(zheng)體自動化程(cheng)(cheng)度較尼(ni)米茲級(ji)大為增(zeng)加,有效降低人(ren)力需求,航(hang)空母艦(jian)操作人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)將從尼(ni)米茲級(ji)的(de)(de)3190人(ren)減至2000人(ren)左(zuo)右;減少的(de)(de)約1200名(ming)人(ren)力中,維(wei)持航(hang)空母艦(jian)本身運作的(de)(de)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)占(zhan)了800名(ming),其余(yu)400名(ming)是支援艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)隊(dui)(dui)(dui)的(de)(de)相(xiang)關(guan)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)。此外,美國航(hang)空母艦(jian)新一(yi)代(dai)艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)隊(dui)(dui)(dui)機(ji)型種類也(ye)比以往(wang)降低許多, 故艦(jian)載(zai)(zai)機(ji)聯(lian)隊(dui)(dui)(dui)的(de)(de)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)編(bian)制也(ye)可能獲得相(xiang)當(dang)程(cheng)(cheng)度的(de)(de)縮(suo)減。由(you)于人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)減少,福特號(hao)(hao)的(de)(de)平(ping)均起居水平(ping)也(ye)有所增(zeng)加,不僅每個人(ren)的(de)(de)空間更有隱私性,每一(yi)間住艙都(dou)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)(geng)全(quan)面地支(zhi)持美軍的網絡中(zhong)心戰(zhan)的開展(zhan),是未來美國海(hai)空(kong)網絡戰(zhan)的一(yi)個(ge)中(zhong)心節點,它不僅集合有(you)航母本身(shen)及編(bian)隊整個(ge)系列的新技(ji)術和武(wu)(wu)器裝備,而且(qie)還(huan)將(jiang)與空(kong)、天(tian)、陸軍的其他新技(ji)術、武(wu)(wu)器裝備實現有(you)機“鏈接”,進而打造更(geng)(geng)強(qiang)的戰(zhan)略預警(jing)體系和作戰(zhan)網絡體系;將(jiang)廣(guang)泛采用電腦(nao)顯示器和掌上電腦(nao)等替代人員(yuan)操作,從而使各種雷達(da)設(she)施(shi)、通信(xin)(xin)系統、指揮控制系統、武(wu)(wu)器裝備之間的信(xin)(xin)息傳輸更(geng)(geng)快捷、作戰(zhan)程序更(geng)(geng)簡便、打擊威力更(geng)(geng)強(qiang)勁。
福(fu)特(te)號(hao)(hao)航(hang)(hang)(hang)空母(mu)(mu)(mu)(mu)艦的(de)建造給(gei)美(mei)(mei)國海(hai)(hai)軍和世(shi)(shi)界各國海(hai)(hai)軍的(de)影響是(shi)(shi)(shi)巨大(da)且又(you)是(shi)(shi)(shi)多方面的(de),福(fu)特(te)號(hao)(hao)航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)(mu)向世(shi)(shi)人表(biao)示核動力(li)裝置對于美(mei)(mei)國海(hai)(hai)軍大(da)型航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)(mu)仍是(shi)(shi)(shi)最(zui)適合(he)的(de)動力(li)系(xi)統(tong),表(biao)明(ming)大(da)噸位(wei)航(hang)(hang)(hang)空母(mu)(mu)(mu)(mu)艦至少在2005年后50年內,依然(ran)是(shi)(shi)(shi)“海(hai)(hai)上霸主”,是(shi)(shi)(shi)一種舉足輕重的(de)海(hai)(hai)上作戰平臺。福(fu)特(te)號(hao)(hao)航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)(mu)比尼米茲級航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)(mu)先進,而(er)后者(zhe)(zhe)又(you)比其他國家的(de)航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)(mu)先進,這樣一來(lai)前者(zhe)(zhe)已經與世(shi)(shi)界航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)(mu)拉開兩個檔次,可以幫助確保美(mei)(mei)國未來(lai)50年的(de)海(hai)(hai)上優勢。福(fu)特(te)號(hao)(hao)計(ji)劃成(cheng)本105億美(mei)(mei)元,總體(ti)采(cai)購成(cheng)本上漲超(chao)過(guo)24億美(mei)(mei)元,已花費超(chao)過(guo)129億美(mei)(mei)元,成(cheng)本超(chao)支,進度落后,將會(hui)影響后續航(hang)(hang)(hang)母(mu)(mu)(mu)(mu)使用新(xin)技術。
福特號(hao)航空(kong)母(mu)艦雖(sui)然(ran)已交(jiao)付服役,但其(qi)采(cai)用的幾個主要關(guan)鍵(jian)系(xi)統的可靠(kao)性(xing)遠未達到預期要求,而可靠(kao)性(xing)是影(ying)響航母(mu)戰(zhan)斗力(li)的重要因(yin)素,同時(shi)也(ye)在很(hen)大程度(du)上決定了其(qi)全壽期費用。交(jiao)付后的福特號(hao),相關(guan)系(xi)統仍處于問題暴(bao)露階段,將影(ying)響作(zuo)戰(zhan)能(neng)力(li),而后續測試時(shi)間(jian)(jian)拉長,也(ye)會影(ying)響初(chu)始作(zuo)戰(zhan)能(neng)力(li)的形成(cheng)(cheng)時(shi)間(jian)(jian),因(yin)此在形成(cheng)(cheng)初(chu)始作(zuo)戰(zhan)能(neng)力(li)之(zhi)前仍需不斷提(ti)高。