縱橫四?！袄S坦”

陳曦

航空母艦就像傳說中的海洋巨獸“利維坦”，象征著海洋的控制權(quán)。它是連接海面、水下和空中三個維度的樞紐性平臺，也是遠洋作戰(zhàn)的“核心”之一。美國發(fā)展航母90多年，相關(guān)成果最多，平臺戰(zhàn)斗力最強。目前其最具“明星相”的主力艦，當(dāng)屬最新的“福特”級航空母艦。

“福特”級航母的首艦“福特”號，于2005年開工建造（切割鋼板），2009年鋪設(shè)了龍骨，2013年下水。按原計劃，“福特”號應(yīng)于2015年9月交艦，但由于一系列問題，遲至2017年7月才正式服役。未來，美國將在2058年之前建造10艘“福特”級航母，全面取代“尼米茲”級航母。

首艦“福特”號的研發(fā)與建造，共耗資137億美元；前三艘“福特”級航母預(yù)計將耗資360億美元。顯然，這是一筆非常龐大的開銷。據(jù)最新消息，美國總統(tǒng)特朗普準(zhǔn)備為2019財年批準(zhǔn)多達7500億美元的軍費，這對于后2艘“福特”級航母的撥款到位甚為重要。

“福特”級航母是自20世紀60年代“企業(yè)”號服役以來，美國建造的第三代核動力航母，也是21世紀第一代全新設(shè)計的航母，象征著美國新時期的海上霸權(quán)。

傳統(tǒng)優(yōu)勢

相比“尼米茲”級，“福特”級航母繼承了前輩許多優(yōu)點，繼續(xù)適應(yīng)美國海軍全球行動、前沿存在、海上進攻、快速反應(yīng)的基本任務(wù)。

“福特”級與“尼米茲”級均為最先進的重型航母，擁有強大的作戰(zhàn)能力。一個“尼米茲”級航母戰(zhàn)斗群按9艘艦編隊，其投擲常規(guī)武器的爆炸威力，相當(dāng)于1944年菲律賓海戰(zhàn)中112艘艦組成的第58特混艦隊所攜帶全部武器的爆炸威力。何況，現(xiàn)代化武器裝備（艦載機、精確制導(dǎo)導(dǎo)彈、核武器）的實際效能，已經(jīng)遠高于以往。

再以防空能力為例，航母戰(zhàn)斗群的防空指揮中心一般設(shè)在巡洋艦上，可跟蹤和識別2000個目標(biāo)，通過E-2預(yù)警機的指揮通訊節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)功能，可指揮40架/批次戰(zhàn)斗機進行攔截和空戰(zhàn)。整個戰(zhàn)斗群可以在高威脅海區(qū)保證相當(dāng)長的生存時間，這就是其強大防空能力的價值。

“福特”級航母與“尼米茲”級航母均采用核動力，相比常規(guī)航母擁有巨大的戰(zhàn)斗力優(yōu)勢，對得起它們的昂貴建造和使用成本。常規(guī)航母必須有燃料存儲空間，核動力航母不需要，這些空間和載重完全可以節(jié)省出來，用于儲備彈藥和飛機用的航空燃油。平均來看，核動力航母可以提升3倍的彈藥儲備量、4倍的飛機航空燃油儲量。

另外，反應(yīng)堆燃料一次可使用25年，省掉了檢修艦船內(nèi)部管道等非常麻煩的步驟。由于不用擔(dān)心動力不足，核動力航母可以保持高速航行。從美國的諾?？塑姼垡宦窔⒈紪|地中海，核動力航母比常規(guī)動力航母快整整2天。

“福特”級與“尼米茲”級航母均使用4臺彈射器。在使用全部彈射器的情況下，“尼米茲”級航母一個20架的機隊可以20—30秒的時間間隔起飛，全部升空不過5—10分鐘而已，算上甲板彈射準(zhǔn)備（不包括機庫準(zhǔn)備和配載準(zhǔn)備），也只有半小時左右。

進行遠程對地攻擊任務(wù)時，“尼米茲”級航母4個彈射器均可實現(xiàn)重載起飛，起飛時間比起進行其他任務(wù)的時間，并沒有顯著延長?！案Ｌ亍奔壓侥竿耆^承了多彈射器運作的巨大優(yōu)點，而且因為彈射器的不同，優(yōu)勢更加巨大，而這些是滑躍式起飛的航母所不能比肩的。

“福特”級與“尼米茲”級航母均采用大甲板?！澳崦灼潯奔壓侥傅呐灅蚯安?，可停放26架飛機，左方停放12架，斜角甲板左舷停放6—7架，甲板上共可停放45架飛機。因為從機庫調(diào)運飛機上甲板，過程周期特別長，沒法統(tǒng)籌在一次攻擊波的甲板運作周期中，所以45架就是該艦?zāi)茉谝淮喂舨ɡ锍鰟拥淖畲箫w機數(shù)量。

“福特”級航母基本繼承了這一性能，大甲板上使用F-35和F-18E/F型戰(zhàn)斗機，以及多種無人平臺，一樣可以放出類似數(shù)量飛機的攻擊波。

平臺升級

“福特”級航母在繼承美國航母傳統(tǒng)優(yōu)勢的同時，在很多關(guān)鍵方面又有巨大進步。

一是換了新型反應(yīng)堆，將“尼米茲”級的A4W型堆更換為2部A1B型反應(yīng)堆，功率提高25%，實際總發(fā)電量提升到3倍。在計劃中的高能激光武器和電磁炮不上艦的情況下，“福特”級只需要開啟一部反應(yīng)堆即可滿足當(dāng)前配備的系統(tǒng)，包括輪機、船電、電磁彈射和阻攔系統(tǒng)。

二是使用了綜合電力管理系統(tǒng)（IPS）。針對航母新增的電磁彈射器、回收系統(tǒng)，以及傳統(tǒng)的船電（指揮通訊、航行、傳感器、電子戰(zhàn)等設(shè)備和設(shè)施）、升降機、照明、熱水供應(yīng)、生活等方面，電力系統(tǒng)在分配管理上十分強大靈活。該系統(tǒng)連接13500V輸配電系統(tǒng)，供電能力高達20萬千瓦，是“尼米茲”級6.4萬千瓦的3倍。

三是大力精簡人員。新一代艦載機隊，機型種類比以往減少許多，利于使用和保障。更重要的是，所有艦載人員，包括船員、飛行聯(lián)隊人員和地勤人員，將從“尼米茲”級的6300人降低到4660人。艦上起居、生活水平也有所提高，每個人的空間更有隱私性，每一間住艙都有廁所。不能小看人員的節(jié)約，當(dāng)年F-18“大黃蜂”與F-4“鬼怪”相比，每個中隊可以減少50名工程和機務(wù)人員，更不用說比較F-14“雄貓”了——于是作戰(zhàn)性能上的一些問題，立即無足輕重了。

四是甲板操作流程得到進一步改造，運行效率大幅增加。過去“尼米茲”級航母的彈藥升降機設(shè)在飛行甲板中間，這是因為其彈藥庫設(shè)計問題，升降機需要配合彈藥庫位置。一旦各種危險的彈藥送上甲板最中間，所有飛行起降作業(yè)必須暫停，同時還需要運輸車逐一運送彈藥，開到甲板前后各處的飛機旁，進行掛彈。加油車的作業(yè)方式也類似?！澳崦灼潯奔壓侥傅臋C隊進行加油、掛彈作業(yè)，一般都耗費2小時左右，存在很大節(jié)約空間。

“福特”級航母艦島向后移動了20—30米，且尺寸從“尼米茲”級的30米縮小到18米，后部艦島形狀改為三角形。這種設(shè)計大幅度加大了艦島的前部空間，可集中保障艦載機攻擊波的作戰(zhàn)飛機。新區(qū)域即被稱為“集中保障區(qū)”，借鑒了F1方程式賽車比賽的保障區(qū)經(jīng)驗，形成飛機“一站式”保障模式，即加油、掛彈集中在該區(qū)統(tǒng)一進行。

右舷升降機可將待命飛機由機庫升至飛行甲板，牽引車也可將跑道上的飛機牽引至該區(qū)，轉(zhuǎn)運流程方便靈活。另外，“福特”級的彈藥庫位置更加優(yōu)化，最充分地配合“集中保障區(qū)”的設(shè)計。這些優(yōu)勢使得“福特”級航母的飛行整備時間由“尼米茲”級的2小時縮減到1小時。

電磁裝備

“福特”級航母還使用了革命性的電磁彈射器，相比傳統(tǒng)的蒸汽彈射器有巨大進步。彈射器有一個定期維修問題，其維修周期決定了航母在一次戰(zhàn)斗中彈射飛機的數(shù)量，以及平均每天的飛機出動率。所以，彈射器維修周期和航空燃油存量、彈藥基數(shù)，并列為美國航母三大戰(zhàn)斗力數(shù)據(jù)。

“尼米茲”級航母使用蒸汽彈射器，最新的MKC-11-2型彈射器，每臺每天彈射一般不超過70次，4臺出動上限不過280次，留出余量后，只能保證航母全艦日平均出動率120架次左右，極限不過220—240架次。航母每彈射500架次飛機后，就必須停飛，進行24—48小時技術(shù)檢查；每彈射2500架次，即必須返回港口檢修；每彈射6000架次，即必須進行彈射器更換。

另外，緊急彈射起飛任務(wù)都需要以最小間隔使用彈射器。以最小彈射間隔連續(xù)彈射，則蒸汽只能優(yōu)先保證彈射器，而會迅速削弱給動力系統(tǒng)供應(yīng)的蒸汽水平，造成航速下降。實踐中，“尼米茲”級航母如果保證8架滿油滿彈的飛機（F-18E/F）緊急起飛，所需彈射能量可以達到航母最大蒸汽產(chǎn)量20%左右，彈射過程中，航母航速一般會從30節(jié)迅速降低到22節(jié)左右。這時往往需要停止彈射，使蒸汽蓄壓裝置利用停止時段來獲得足夠的蒸汽蓄壓。

而且，蒸汽彈射器一次彈射要消耗1.5—2噸淡水，消耗量驚人，航母必須攜帶大量淡水應(yīng)急，并保證海水淡化能力。這些都會占用艦上寶貴的空間和載重。

“福特”級的EMALS電磁彈射器，可以大幅度解決上述問題。電磁彈射器的原理是，利用磁通量瞬間劇變，產(chǎn)生巨大感應(yīng)電磁排斥力，將連接飛機的彈射滑塊彈射升空。具體而言，電磁彈射器采用兩側(cè)式線性感應(yīng)驅(qū)動裝置，定子在兩側(cè)排列為直線，成為彈射器的滑軌，而轉(zhuǎn)子則在兩排定子之間進行直線高速運動，轉(zhuǎn)子連接上用于牽引飛機鼻輪的彈射滑塊。給整套系統(tǒng)供電的是反應(yīng)堆和專用蓄能電池。

“福特”級的重要優(yōu)勢在于，一是電磁彈射器的電池，充電周期比蒸汽彈射的氣缸蓄壓周期短得多，所以航母每45秒就能彈射一架飛機，而且可以一直保持這個速度，不會造成全艦航速下降。它的平均日出動能力達到160架次，極限出動能力加大到270架次。

二是電磁彈射力度精確可調(diào)，且可以對過載實現(xiàn)精密控制，不僅能避免對普通飛機造成結(jié)構(gòu)性或疲勞性損傷，還能彈射結(jié)構(gòu)異常脆弱的無人機。還有，電磁彈射器在人力維護上更加“友好”，每彈射一架飛機節(jié)約淡水1噸，完全是多快好省。當(dāng)然，電磁彈射器耗能巨大——高達16兆瓦，沒有強大的反應(yīng)堆是無法滿足要求的。

“福特”級使用了電磁阻攔裝置AAG，也是相當(dāng)重要的新配置?！澳崦灼潯奔壓侥负推渌侥敢粯?，都使用液壓阻攔裝置。飛機以130節(jié)速度著艦，在100米著陸區(qū)被阻攔停下來，一般要3秒時間，減速度22.3米/秒平方，相當(dāng)于2.2倍重力加速度。而且沖擊本身并不是均勻分布在3秒內(nèi)的，而是非常不規(guī)律的。這種強烈而且不規(guī)律的沖擊，會對飛機機體結(jié)構(gòu)和起落架造成明顯傷害，大幅度影響機體結(jié)構(gòu)的壽命。實際上，這是航母艦載機的一個最大劣勢，即必須經(jīng)常面對惡劣的降落環(huán)境，所以相對于空軍飛機，航母艦載機對結(jié)構(gòu)強度的要求高，對使用壽命的要求不高。

電磁阻攔系統(tǒng)一是能將阻攔時間略微延長，二是阻攔時能比較均勻地分布沖擊，大幅降低對飛機機體結(jié)構(gòu)和起落架的有害影響，增加海軍飛機的實際壽命。

電磁阻攔系統(tǒng)還適用于結(jié)構(gòu)異常脆弱的無人機著艦，保障無人機使用。但在研制和試驗航行階段，電磁阻攔裝置屢次出問題，導(dǎo)致研制費用超支10億美元，而且進度嚴重滯后，這已經(jīng)成為“福特”級航母全系統(tǒng)項目的一個巨大缺陷。

青出于藍

中國海軍已有“遼寧”號航母服役。作為一個后來者，中國海軍同樣踏入世界“航母俱樂部”，成為當(dāng)前世界上不多的擁有航母的海軍（美、俄、中、英、法、印、意、西、巴西、泰國，也得算上日本）。而且，中國海軍大有后來居上的勢頭。

在“遼寧”號航母已經(jīng)服役的基礎(chǔ)上，另外1艘作為“遼寧”號的改進型，也即將正式服役。這兩艘航母均采用常規(guī)動力和滑躍起飛方式。而未來第三艘、第四艘航母，也采用常規(guī)動力，但使用最新型電磁彈射器，排水量也有明顯增加。

未來10年內(nèi)，中國將有望構(gòu)成“2+2”的航母作戰(zhàn)序列。雖然跟美國航母有很大差距，例如排水量還不夠大，常規(guī)動力相比核動力也有諸多短板，但是中國以如此迅猛的勢頭完成航母艦隊的建設(shè)，已屬難能可貴了。而且，相比美國以外其他國家，中國航母數(shù)量多、規(guī)格高，技術(shù)先進性也不遑多讓。只要在組織、訓(xùn)練、戰(zhàn)備等方面持續(xù)投入，假以時日，中國航母必將遙遙領(lǐng)先于除美國外的其他國家，充分有效地滿足中國海軍的戰(zhàn)略需求，完成所擔(dān)負的任務(wù)。

（摘自《看世界》2019年第2期）