世界上最大的航空母舰数据
世界上最大的航空母舰数据
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简介
杰拉德·R·福特级航空母舰(Gerald R. Ford-class aircraft carriers，或简称为福特级航空母舰)在本级舰的首舰福特号(USS Gerald R. Ford CVN-78)正式定名之前，本级舰原本被称为CVN 21未来航母计划(CVN 21 Future Aircraft Carrier Program，其中“21”意指这是进入21世纪之后的第一个航母设计)。2013年10月3日，首舰福特号完成了螺旋桨安装工作，10月11日，福特号举行船坞进水仪式，船坞开始注水，并预定在11月9日举行正式的下水及掷瓶仪式。[1] 福特级预计最快会在2015年时开始服役，并规划在2058年之前建造10艘同级舰，取代尼米兹级成为美国海军舰队的新骨干。
发展沿革
发展计划CVN-21福特级航空母舰起源自1975
福特号命名仪式年尼米兹级航空母舰(CVN-68~70)订购首批三艘时，美国海军展开一系列关于尼米兹级之后未来航空母舰的概念方案，称为CVNX，涵盖轻型、中型到重型航空母舰，总共研究15个舰体大小不同的方案的船模水线性能，而起降方式则涵盖传统使用弹射器/拦截索的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CVNX总共有约50种设计方案。[2] 1996年美国海军开始正式研究尼米兹航空母舰的后继项目--也就是CVNX项目，在CVNX项目中，美国海军考虑到了多种构型的航母，最后确定新一代航母仍是一种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项目也被改称为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、超脱现今航空母舰设计的构型，不过考虑到成本、风险与实用性，CVN-77CG后还是返璞归真，由小鹰级到尼米兹级一脉相传的美国航空母舰构型进行改良。原本美国海军打算将最后一艘尼米兹级──布什号航空母舰(USS George HW Bush CVN-77)作为CVNX的装备验证舰，不过考虑到开发时程以及经费、风险，最后CVN-77的装备不会与里根号航空母舰(USS Ronald Reagan CVN-76)有太大的差异。[3] 建造过程2008年9月10日，
次舰肯尼迪号第一块钢板切割下线仪式Enterprise CVN-65)停役当天，美国海军正式宣布，将第三艘福特级航空母舰命名为企业号(USS Enterprise CVN-80)。[7] “福特”号大事记1.2005年8月11日，切割第一块钢板，被切割的钢板为15吨;2.2007年1月16日，美国官方将CVN-78正式命名为“杰拉尔德·R·福特”号;3.2009年11月14日，铺设龙骨;4.2011年8月18日，结构完工50%;5.2012年4月16日，结构完工75%;6.2012年5月24日，最后一块舰首分段安装完毕;7.2013年1月26日，安装舰岛;8.2013年4月15日，舰首上部安装完毕;9.2013年5月8日，结构完工100%;10.2013年8月15日，最后一台飞机升降机完成安装[8] ;11.2013年10月3日，安装30吨的螺旋桨;12.2013年10月11日，干船坞注水;13.2013年11月9日，正式下水。
设计特点
福特级航空母舰机辅助工具(CAD)设计的航空母舰，应用了虚拟影像技术，在设计过程就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，此外也容许多组团队在同一时间分别进行设计开发，节约时间。乍看之下，福特级的布局似乎与尼米兹级大致相似，不过实际上仍做了相当多的改良。飞行甲板布局方面，如同前述，CVN-21在规划之初曾出现全新的构型，例如一个将降落区、起飞区分于舰身两侧的大胆构想;不过考量成本与风险后， 福特级仍以现役美国航空母舰的配置为基础进行改良。
CVN-78 Artist Image加上舰内的设备全面网络化与电脑化，福特级的整体自动化程度较尼米兹级大为增加，有效降低人力需求，故航空母舰操作人员将从尼米兹级的3190人减至2000人左右;减少的约1200名人力中，维持航空母舰本身运作的人员占了800名，其余400名是支援舰载机队的相关人员。此外，美国航空母舰新一代舰载机队机型种类也比以往降低许多， 故舰载机联队的人员编制也可能获得相当程度的缩减。由于人员减少，福特级的平均起居水平也有所增加，不仅每个人的空间更有隐私性，每一间住舱都有厕所。
Electromagnetic Aircraft Launch System研发的电磁弹射器(Electromagnetic Aircraft Launch System，EMALS)取代。传统蒸汽弹射器是将由反应炉制造的大量高压蒸汽储存于汽缸中，使用时用蒸汽推动牵引飞机的弹射梭，以270km的时速将飞机弹射升空;可想而知，蒸汽输送时将产生多少损耗，储存高压蒸汽的汽缸或者输送蒸汽的管线亦需颇大的空间，高压弹射系统中的活塞、管路与筏门等零件承受的损耗也十分惊人。现有C-13-2弹射器最常出现故障的部位是调节蒸汽压力的活门以及储存蒸汽的汽缸(两者都需要定期的预防性保养)，此外弹射轨与牵引飞机鼻轮的梭车因高温摩擦而失火的情况也时有所闻。[9] 美国海军为福特级研发弹射器时，便不再走蒸汽弹射器的道路，而改发展革命性的EMALS。电磁弹射器的原理则是载流导线在磁场中受力，以尼米兹级的MK-7 Mod3为例，能把一架降落速度130节(240km/hr)、重25吨的飞机在两秒之内于100m之内截停，共吸收64.4MJ的能量;不过这也接近这类系统的性能极限。在以往，美国海军舰载机的武装以廉价无导引武器为主，如果在任务中没有用完，降落前大可将其抛海以减少降落时的重量与风险;然而，现美国舰载机主要都配备精密昂贵的导引武器，如果没有用完就必须携回。
福特级航空母舰剖视图飞行甲板布局方面最主要的改良，在于改进了油料与弹药补给的动线。后期型尼米兹级拥有三具甲板弹药升降机，分别位于前方弹射器中央、右舷两座靠前方的飞机升降机之间，以及舰岛旁边;进行弹药补给作业时，舰上人员必须先透过弹舱升降机，将武器从水线以下的弹药库(分置于数层舰底甲板)往上送至03甲板(即下甲板机库的再下一层)，然后借用位于03甲板的舰上餐厅餐厅空间，在餐桌上完成武器的组装设定，接着透过输送车将弹药运至甲板弹药升降机部位，才能送上飞行甲板。
A1B反应器A1B反应堆，功率较尼米兹级增加25%以上，配备13500V输配电系统，供电能力则高达20万千瓦，几乎是尼米兹级(6万4000千瓦)的三倍，能充分供给EMALS所需的电力;也由于充裕的电力，福特级成为第一种所有机房都设有冷气空调的舰艇，能增加操作人员的舒适性，并降低机房内设备的维修保养需求。此外，A1B的炉心将拥有50年的使用寿命，使福特级在大部分的役期中都无须为了更换炉心而回到船坞大动手术，增加了寿命周期内的服勤时间。
然而由于足供10万吨级舰艇使用的电力推进系统 尚未发展成熟，因此前三艘福特级仍将以蒸汽涡轮直接驱动四轴螺旋桨推进，作为推进的功率将达到104MW(约280000 马力)，略高于尼米兹级。[11] 船电武装编辑福特级大量采用先进的侦测、电子战系统以及C4I设备(包括CEC协同接战能力)，以符合美国海军未来IT-21联网作战的要求，注意舰岛上AN/SPY-4广域相控阵搜索雷达m共同作战指挥系统，能整合舰上一切指管通情与武器射控功能。舰上各型相控阵雷达、卫星通讯、资料传输链、电子战系统与联合精确进场暨降落系统的天线整合于舰桥结构内，或置于舰桥顶部的轻量化桅杆上。舰上的作战与指管通情系统将采用开放式的架构，大量使用民间商规组建，以利于服役生涯中的维护与升级作业;而舰上的整合通信系统则由Avaya公司提供。福特级的轻量化桅杆由复合材料制造，强度与钢铁相仿，但重量便显著地降低。在规划阶段，福特级最主要的侦测系统，是与朱姆沃尔特级驱逐舰相同的双频雷达系统(Dual Band Radar，DBR)，包括AN/SPY-3 I/J频带多功能雷达(Multi Fuction Radar，MFR)，以及AN/SPY-4 S长程广域搜索雷达(Volume Search Radar，VSR)，两者都是最先进的数位波形控制主动相控阵雷达。
以往美国航空母舰的舰岛都拥有两层舰桥，分别供舰长以及航空母舰战斗群指挥官使用;而福特级的舰岛仅设置一层宽广的主舰桥，并在主舰桥靠近舰岛左侧的上方与下方，各设置一层小型舰桥，上方应为舰载机管制室，下方则用于监视飞行甲板运作。这种较为紧致的空间配置，似乎是基于美国海军长年累积的操作经验，或者是降低雷达截面积等。自卫武装方面， 根据模型的照片，第一批福特级的防卫武器包括MK-15 Block 1B密集阵近程防御武器系统、RAM公羊短程防空导弹发射器、MK-29海麻雀防空导弹发射器(照明射控工作由SPY-3相控阵雷达负责)等，安装于两舷和舰尾外侧的平台上;此外根据想象图，福特级还打算舰尾左侧的舷外平台上安装MK-41垂直发射系统，装填海麻雀ESSM短程防空导弹，不过实际情况仍有待最后确认。未来福特级的武器系统可能会朝向电磁炮甚至直接能量的激光炮的方向发展，而福特级舰上极高的“电力化”程度将为这类高能武器的发展提供良好的先决条件。