服役后問題頻出，福特號航母怎么了

黎曉川 劉奎

福特級是美國海軍發(fā)展的最新一代核動力航母，其首艦福特號已于2017年7月22日正式服役。與現(xiàn)役尼米茲級相比，福特級在大的外形布局方面并無本質(zhì)上的差異，如船體外形、主尺度、飛行甲板總體布局和排水量都沒有大的改變，變化的是諸多細(xì)節(jié)和分系統(tǒng)、分設(shè)備，如用電磁彈射系統(tǒng)、先進(jìn)阻攔裝置分別取代了蒸汽彈射系統(tǒng)、液壓攔阻裝置，采用了雙波段雷達(dá)，航母艦島尺寸明顯縮小、位置后移等。

從美國海軍1998年設(shè)立CVN（X）項(xiàng)目起至首艦服役，福特級航母研制時(shí)間長達(dá)19年，其中首艦建造花了幾乎整整12年。在此期間，為了實(shí)現(xiàn)更高的起點(diǎn)和指標(biāo)要求，美國海軍一次性在福特號航母上采用了13項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

但是，由于對新技術(shù)開發(fā)的難度預(yù)估嚴(yán)重不足，同時(shí)又為了保證工程進(jìn)度，到上述一系列關(guān)鍵技術(shù)裝艦時(shí)，有6項(xiàng)仍未達(dá)到要求的成熟度，從而使得福特號在建造過程中始終受到“拖漲降”的困擾，一路走來，磕磕絆絆，也導(dǎo)致福特號交付時(shí)間多次改變，總體拖延超過20個(gè)月，至服役時(shí)總耗資約129億美元，上漲超過24億美元。更重要的是，一些關(guān)鍵系統(tǒng)如電磁彈射器、先進(jìn)攔阻裝置的性能未達(dá)到指標(biāo)要求，可靠性不足。

這些問題的影響會持續(xù)到服役后相當(dāng)長一段時(shí)期。2017年美國審計(jì)部門的報(bào)告顯示，福特號航母在未來4年內(nèi)都不能形成作戰(zhàn)能力，無法進(jìn)行海上實(shí)戰(zhàn)部署。

“拖漲降”的原因

導(dǎo)致福特號出現(xiàn)“拖漲降”問題，最主要的原因是6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)在未走完研制、測試全過程，未達(dá)到要求成熟度的情況下，為保進(jìn)度而匆忙裝艦，出現(xiàn)的問題又集中體現(xiàn)在電磁彈射系統(tǒng)、先進(jìn)攔阻裝置和雙波段雷達(dá)三大首次上艦運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)上。

電磁彈射系統(tǒng)是福特級區(qū)別于尼米茲級最具標(biāo)志性、具有劃時(shí)代意義的設(shè)備，也是福特級航母最大的創(chuàng)新之一。相應(yīng)地，其發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)也非常高。美國海軍在2004年選擇通用原子公司研制的電磁彈射系統(tǒng)全尺寸樣機(jī)，直到2016年，其平均重大失效間隔仍然遠(yuǎn)低于實(shí)戰(zhàn)要求，后續(xù)提高可靠性還需更長時(shí)間，對航母交付后能否按時(shí)形成初始作戰(zhàn)能力構(gòu)成阻礙。

由于研制難度較大，福特號電磁彈射系統(tǒng)于2014年才完成陸上測試，比最初合同規(guī)定的2011年晚了3年。美國海軍2004財(cái)年預(yù)算報(bào)告顯示其總研制費(fèi)用為4.13億美元，至2013財(cái)年，這一數(shù)字已上漲至8.08億美元。在2008財(cái)年預(yù)算中，電磁彈射系統(tǒng)（含4臺電磁彈射器）購價(jià)約為3.177億美元，到2014年，這一數(shù)字則翻了一番，達(dá)到7.426億美元。

除了造價(jià)高昂，電磁彈射系統(tǒng)的技術(shù)和性能指標(biāo)可靠性也不足。主要表現(xiàn)在重量、體積超標(biāo)，分別為630噸、1061.4立方米，而美國海軍的要求是重量不超過225 噸，體積不超過425立方米。其兩次彈射時(shí)間美國海軍要求為45秒，目前全長樣機(jī)則延長至75秒。另外，平均無故障間隔也不達(dá)標(biāo)。2016年5月，美國海軍通過對靜止載荷的彈射試驗(yàn)分析并估算，電磁彈射系統(tǒng)的平均無故障間隔雖從2014年的240次提升到400次，但仍然低于目標(biāo)值4166次。

先進(jìn)攔阻裝置由美國通用原子公司研制，是福特級回收艦載機(jī)作業(yè)中的關(guān)鍵性部件，相對于尼米茲級使用的Mk-7型液壓攔阻裝置，也是劃時(shí)代的裝備。其研制合同在2003年簽訂，但研制歷程并不順利。2015年3月，美國海軍表示該系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致相關(guān)測試工作推遲兩年，大幅落后于福特號其他子系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)度。

此外，福特號先進(jìn)攔阻裝置成本急劇上漲，導(dǎo)致其無法在福特級后續(xù)艦上使用。4套先進(jìn)攔阻裝置的總采辦經(jīng)費(fèi)在2009年顯示為4.76億美元，而到2016年，已經(jīng)直線上漲到14億美元。2016年，美國海軍項(xiàng)目組估算該系統(tǒng)平均無故障間隔為25次，不到預(yù)期值的1%。這導(dǎo)致海軍不得不重新對該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。

與電磁彈射系統(tǒng)類似，為保證福特號交付進(jìn)度，先進(jìn)攔阻裝置在僅進(jìn)行了少量陸地?cái)r阻試驗(yàn)后就倉促安裝上艦，必然導(dǎo)致在后續(xù)試驗(yàn)和使用過程中面臨嚴(yán)重的可靠性問題。

雙波段雷達(dá)是美國海軍為福特級航母和DDG1000驅(qū)逐艦研制的新一代雷達(dá)系統(tǒng)，由X波段多功能雷達(dá)（MFR）和S波段廣域搜索雷達(dá)（VSR）組成。2010年，美國海軍決定在DDG1000驅(qū)逐艦上放棄使用VSR，只保留MFR，使得福特號成為現(xiàn)階段美國海軍使用雙波段雷達(dá)的第一艘且惟一一艘軍艦。

該系統(tǒng)僅單艦使用，成本高昂。雙波段雷達(dá)在2008年預(yù)算為2.02億美元采購費(fèi)，到2013年，則上漲至4.92億美元。但VSR雷達(dá)測試不足，系統(tǒng)總體可靠性不確定。目前MFR已進(jìn)行多次陸地環(huán)境、海上裝艦環(huán)境測試，成熟度較高；但VSR由于裝艦測試較少，陸地測試的工程樣機(jī)模型被發(fā)現(xiàn)存在設(shè)計(jì)缺陷，在修改后，尚未對包括空中交通管制在內(nèi)的關(guān)鍵功能進(jìn)行驗(yàn)證。

性能指標(biāo)受影響

這些關(guān)鍵技術(shù)的缺陷將嚴(yán)重影響福特號航母實(shí)現(xiàn)預(yù)期的作戰(zhàn)性能指標(biāo)。艦載機(jī)出動架次率是衡量航母作戰(zhàn)性能的重要指標(biāo)。根據(jù)美國海軍要求，福特級航母的艦載機(jī)持續(xù)出動架次率應(yīng)達(dá)到160架次/天，峰值為270架次/天。

但是，與艦載機(jī)起飛、回收直接相關(guān)的電磁彈射系統(tǒng)、先進(jìn)攔阻裝置存在著廣泛且嚴(yán)重的“拖漲降”問題，而且在福特號服役后仍未得到根本性解決，由此導(dǎo)致的系統(tǒng)可靠性較低問題還將存在相當(dāng)長時(shí)期，必然影響航母作戰(zhàn)能力的形成，甚至自身生存能力。

此外，先進(jìn)武器升降機(jī)、核動力裝置等新系統(tǒng)目前技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)仍不見底，可能在上艦后的相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)才會完全暴露，也將直接影響航母的作戰(zhàn)性能。

福特號的“拖漲降”問題也將影響同型后續(xù)航母的技術(shù)狀態(tài)和數(shù)量規(guī)模。福特號服役時(shí)，成本上漲超過24億美元，進(jìn)度拖延超過20個(gè)月。目前，2號艦“肯尼迪”號成本上漲也超過23億美元，進(jìn)度拖期在兩年以上。面對這些問題，美國海軍高層近年來已在考慮是否放棄福特級后續(xù)艦采用一些新技術(shù)，以壓縮成本和確保進(jìn)度，如目前后續(xù)兩艘艦已確定放棄雙波段雷達(dá)。此外，如果成本上漲和進(jìn)度拖后的問題不能有效改善，在目前已確定采購3艘福特級航母之后，美國是否還繼續(xù)建造該型艦，將是一個(gè)巨大的問號。

結(jié) 語

福特號航母遭遇的“拖漲降”問題，有項(xiàng)目本身存在的諸多原因，正如參議院軍事委員會主席約翰·麥凱恩在2016年7月所抨擊的，包括“不切實(shí)際的商業(yè)規(guī)劃、糟糕的成本管理、冒進(jìn)地使用不成熟的新技術(shù)、設(shè)計(jì)方案確定之前就匆忙進(jìn)入建造階段、新系統(tǒng)測試等問題”，但他同時(shí)還強(qiáng)調(diào)這些問題是“一開始就可以避免的”，也就是說，若追根溯源，上述問題的根本原因可能并不在項(xiàng)目本身，似乎更在于昔日短視、急功近利和“長官個(gè)人意志”濃厚的頂層決策。

在福特級航母計(jì)劃還被稱為 CVN（X）的最初階段，美國海軍準(zhǔn)備采用三步走路線實(shí)現(xiàn)具備全部 13項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的目標(biāo)艦，即從CVN-77（第一步）到CVN（X）-1（CVN-78，第二步）再到CVN（X）-2（CVN-79，第三步），否則若要實(shí)現(xiàn)所有新設(shè)計(jì)、新技術(shù)一次到位，將面臨過于龐大的成本與風(fēng)險(xiǎn)，首艦研制和建造費(fèi)用預(yù)估為135億美元，這與今天福特號的實(shí)際成本基本吻合。

然而，2002年，高舉“軍事轉(zhuǎn)型”大旗的拉姆斯菲爾德?lián)螄啦块L，他認(rèn)為建造只應(yīng)用部分新技術(shù)的CVN（X）-1不符合其“軍事轉(zhuǎn)型”要求，希望所有新技術(shù)在下一艘航母（CVN-78）上一步到位，項(xiàng)目名稱從CVN（X）改為CVN-21。根據(jù)這一決策，所有新技術(shù)將集中用于當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)2006財(cái)年編列預(yù)算的CVN-78上，比原計(jì)劃提前5年。

今天回過頭再看，正是這一急功近利的決策注定了福特號今日的困境。另一方面，調(diào)整后的計(jì)劃也壓縮了技術(shù)開發(fā)時(shí)間，使研制團(tuán)隊(duì)來不及測試和采用原CVN（X）-2上所有的新理念和新構(gòu)想，也就導(dǎo)致當(dāng)時(shí)的CVN-21（今天的福特級）只能在尼米茲級的基礎(chǔ)上零敲碎打地改進(jìn)，未能在總體構(gòu)型、飛行甲板布局等方面實(shí)現(xiàn)質(zhì)的、革命性的變化。

因此，在重大裝備研發(fā)項(xiàng)目中，短視、急功近利和充滿個(gè)人意志的頂層決策有著巨大危害，而這種危害很可能在數(shù)十年后才能顯現(xiàn)出來。

福特號航母在發(fā)展過程中存在的“拖漲降”問題，在美國政界、軍界和學(xué)術(shù)界廣泛引發(fā)了對福特級航母強(qiáng)烈的爭議和質(zhì)疑，使得其后續(xù)發(fā)展出現(xiàn)越來越大的不確定性。參議院軍事委員會主席約翰·麥凱恩經(jīng)常在國會發(fā)言中抨擊福特級航母及其采辦策略，指出其高昂的成本不可承受，要求美國海軍認(rèn)真考慮3艘福特級航母之后的替代選項(xiàng)。

新美國安全中心的前海軍上校亨德里克斯在其一項(xiàng)研究中認(rèn)為，福特級航母過于昂貴，將其和F-35C戰(zhàn)斗機(jī)作為美國海軍未來艦隊(duì)核心的發(fā)展方向是錯(cuò)誤的，應(yīng)在未來發(fā)展造價(jià)更低的航母。而且，在“反介入/區(qū)域拒止”高強(qiáng)度作戰(zhàn)環(huán)境中，福特級航母高達(dá)160架次/天的持續(xù)出動率并不能發(fā)揮出來，也就是存在能力過剩的問題。

2016年，美國國防部針對2030年海軍未來艦隊(duì)的體系結(jié)構(gòu)，組織海軍內(nèi)部的研究小組、戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心和麻省理工學(xué)院研究與工程公司等三家單位，分別進(jìn)行了3項(xiàng)獨(dú)立研究。在各自獨(dú)立的報(bào)告中，上述三家單位均建議美國海軍在福特級航母之后，發(fā)展相對小型的、成本更低的、以 F-35B戰(zhàn)斗機(jī)為主要航空作戰(zhàn)力量的常規(guī)動力航母。

蘭德公司在2016年—2017年間受美國海軍委托，開展了“未來航母選擇”專題研究，詳細(xì)分析了美國海軍航母未來發(fā)展的可能路線。公開的報(bào)告雖未向美國海軍提出明確建議，但在提出的4個(gè)未來航母設(shè)計(jì)方案中，以現(xiàn)役兩棲攻擊艦為基礎(chǔ)發(fā)展的中型常規(guī)動力航母具有相對最佳的吸引力。

在這些報(bào)告中，相對小型的常規(guī)動力航母將是未來美國海軍混合型航母力量的組成部分，它們是對福特級、尼米茲級這些超級核動力航母的補(bǔ)充和加強(qiáng)。但其出現(xiàn)本身，在客觀上對傳統(tǒng)思維中超級航母作為海軍裝備和作戰(zhàn)體系的核心形成了沖擊效應(yīng)，撼動了超級航母當(dāng)前獨(dú)一無二的霸主地位，從而可能開啟航母發(fā)展進(jìn)程中又一個(gè)新的歷史階段。