美国“福特”级核动力航母武器装备系数介绍

CVN-78，美国海军“杰拉尔德·R·福特”号核动力航空母舰的舷号。“福特”号是继“尼米兹”级之后，美国海军“未来型航空母舰”(CVN 21项目)的首舰。

“福特”号航母排水量达10万吨，于2008年9月开工建造，建造工期为7年，费用预计约110亿美元。按计划，“福特”号2012年下水，2015年开始服役。延续“尼米兹”级的传统，该级舰称为“福特”级。

性能数据

满载排水量100000吨，长332.8米，宽40.8米，吃水12.4米。飞行甲板长332.8米，宽78米。动力：2座核反应堆，4轴。航速30节以上。人员编制4660人。

导弹：2座雷声公司的垂直发射系统(VLS)，改进型“北约海麻雀”(NATO Sea Sparrow)舰空导弹;2座MK49“拉姆”舰空导弹发射装置。

75架以上飞机：F-35C、F/A-18E/F、E/A-18G、E-2D、MH-60R/S、J-UCAS。

■新外形尽管“福特”级航母沿用“尼米兹”级的船形，但却使用了大量新技术新设计重新设计飞行甲板，加大甲板使用面积;改进岛式上层建筑，充分考虑视野、湍流、指挥、飞行控制、各种雷达和通信要求;强调隐身性，突出部位敷设雷达吸波材料，降低雷达反射面积。

■新动力 “福特”级航母将采用新型A5W压水堆核动力装置。这种压水堆功率大、结构简单，使用13800伏的配电系统，可产生3倍于“尼米兹”级反应堆的电力;并采用直流区域配电结构，使其传输功率大、可靠性高、灵活性和通用性好，可满足航母全电力推进、电磁弹射器以及高能武器等系统的需求。

■新战机美海军确定“福特”级航母能搭载75架飞机，其中主要是F-35C战机。F-35C战机是舰载型第四代战机，它是世界上第一种超音速滑跑起飞/拦阻降落飞机，具有强大的目标探测、良好隐身和高机动能力，可对各种目标实施远程精确打击。能够超音速巡航，最大作战半径超过1000千米。此外，美国海军已初步决定将X-47B无人战机装备到“福特”级航母上。X-47B无人机不仅隐身性能一流，而且装设有精确制导武器、红外传感器、合成孔径雷达等先进设备。

■新弹射系统美国海军研制电磁弹射器已经多年，如今多项关键技术均已突破。航母电磁弹射器以电磁力为动力源，不仅减少了占用的空间，而且无需提前预热，可以应付各种紧急情况。其所需的维护工作量和操作人员比蒸汽弹射器减少30%，推力输出可以精确控制，适合不同飞机类型。

■新概念武器美国海军选择了舰载新概念武器作为航空母舰未来防御作战的“杀手锏”。已初步确定安装在“福特”号航母上的新概念武器包括：电磁导轨炮、高能激光武器、高能射线武器等。目前，美国海军32兆焦实验型电磁导轨炮进行了发射试验，炮口动能达到10兆焦。武器级战术激光器也取得重大进展，研制出世界上首台可用于实战的“火力打击”固体激光器，每个模块能提供15千瓦的激光能量，通过多个模块组合可提供更高的能量。

■工作生活环境更具人性化美国海军下一代航母上舰员的个人生活空间将会有所增大，每艘航母上的配置人员数量不超过5000人，将低于现役“尼米兹”级航母近6000人的配置量。由于下一代航母采用了大量的自动化系统和无人操作装备，舰上人员的工作强度同现役航母上的舰员相比也有所降低。此外，美海军还计划对下一代航母的舰员舱进行重新设计，每个住舱都配有卫生间，舰员的生活空间也更私人化。

另外，“福特”级航母可以凭借其自身独特的优势，成为未来“网络中心战”的核心或主要节点。

“福特”级航母还将更加强调非战争时期的运用，突出要求具备完成多样化任务的能力。

电磁弹射器

装备“福特”级航母(CVN-21)上的电磁弹射器将比最初的计划超重400吨，美国海军官员称，该航母能够承受这样的超重，航母计划进度不会受到影响。电磁飞机弹射器正由通用原子公司研发，它利用电磁技术来弹射舰载机，而不是目前航母上基于蒸汽的弹射技术。

CVN-21计划主管Mike Schwartz上校说，海军要求通用原子公司研制4部电磁弹射器，每部重530吨，但每部弹射器最终超重约100吨，使总重超出400吨。通用原子公司提出了降低电磁弹射器重量的方案，但海军决定接受电磁弹射器目前的重量。他称，就算电磁弹射器重630吨，航母仍能够满足需求，相对于迫使电磁弹射器进行大量的重新设计，美海军不认为这是一个最好的解决方案。有关人员称，降低电磁弹射器的重量将需要大量的经费。电磁弹射器最初曾经在体积上也超标。

Schwartz说，海军改变了弹射器设备之间相互独立的规定，允许4部弹射器共享航母上的设备，从而解决了上述问题。4部弹射器可以相互借用电气系统和变换器，这样使电磁弹射器的保障系统更加可靠，一个部件出现故障后不会对相应的弹射器产生影响。

另外，电磁弹射器的储能装置最初也遇到过问题，储能部件刚开始采用钢制夹片(clips)，引起了弧形电场，后来，储能装置经过了重新设计，采用更为传统的塑料夹片。除上述问题之外，通用原子公司的电磁弹射器总体上是令人满意的，该公司的电磁弹射器在去年年末通过了两项关键设计审查中的第一项，美国海军已经指定通用原子公司调派工程师，不仅负责其公司的电磁弹射器产品，还要负责CVN-21航母上的系统。

作为CVN-21航母的主承包商，诺斯罗普·格鲁曼公司纽波特纽斯船厂也被要求与通用原子公司在电磁弹射器上加强配合。Schwartz说，电磁弹射器一旦使用，将成为一个极其有用的系统，他说，样机能够将10万磅的小车加速到200英里/小时。

相关人员称，技术问题通常在系统研发阶段暴露出来，通用原子公司履行了与美国海军签定的合同所规定的义务。Schwartz说，电磁弹射器目前的问题不会影响其部署进度，他说，弹射器存在的问题将促使海军与纽波特纽斯船厂协调，变更航母的建造顺序。

美国海军于在2009年购买电磁弹射器，在2011年到2012年间将其安装到航母上，2015年就将在海上看到装有电磁弹射器的航母。

2010年1月12日，在美国新泽西州赫斯特湖航空工程站进行的电磁弹射试验中，弹射器拖梭动反向移动，猛烈撞击在甲板张紧器上，造成了系统硬件损伤。而按照原计划，弹射器拖梭应向前10米。该故障对于直线电机电枢和甲板张紧器造成的损伤是不可修复的，而对弹射器绕组模块和弹射槽始端的损伤是可修复的。研制工作出现重大障碍。

电磁轨道炮

装备射程可达300公里的电磁轨道炮。美国海军32兆焦实验型电磁导轨炮已进行了发射试验，炮口动能达到10兆焦。武器级战术激光器也取得重大进展，研制出世界上首台可用于实战的“火力打击”固体激光器，每个模块能提供15千瓦的激光能量，通过多个模块组合可提供更高的能量。

高级拦阻制动(AAG)

福特级航母上诸如高级拦阻制动(AAG)之类的系统计划至少能够持续使用50年。相比于将来高级拦阻制动(AAG)使用的三根电缆，现在的Mk7制动系统使用四根电缆，新的设计主要是为了最大程度减少制动系统对航空器的磨损，并确保航空器被拦阻后不会脱离载舰。

建造详情：

“杰拉尔德·R·福特”号航母航母将继续采用美国传统航母的造船平台。该航母对飞行甲板以及舰桥进行了重新设计，并改进了武器搬运系统，这可以大大增加舰载机的出勤率。另外，该航母还将采用一组新型的核动力装置，和一组大容量的发电机组。据悉，该航母的先进设计将减小舰员的工作量，从而缩小船员规模，降低海军的维护费用。

新的推进系统设计将能有效减少动力部门在运转与维护方面所需的人员编制达50%。新登场的电磁弹射器与先进拦截索能配合未来的舰载机设计之需求，甚至能起降无人飞机。改良的武器与物资操作设计，能在航舰上更有效地运送、调度弹药或后勤物资，大幅提升后勤效率。改良且加大的飞行甲板，能够大幅提升战机出击率达25%的水平。较小的舰岛设计可以容纳由DD(X)计划所发展出的新式双频雷达(Dual Band Radar，DBR) 新式的整合化作战系统(Integrated Warfare System)，包括更为弹性的船舰构造设计，能根据未来的作战任务需求，弹性地调整舰上设施的配置。

福特级的开发费用为56亿美元，但其中有32亿是用来开发此级航舰所需的新式技术与系统，真正用在海军造舰转换(Shipbuilding Conversion, Navy appropriation，SCN)以进行此级船舰细节设计的拨款，反而只有24亿美元。建造费用方面，军方将在2008会计年度拨款81亿美元签下一号舰福特号的建造合约，并预期在2015会计年度结束前接收新舰。与现行的尼米兹级航舰相较，光是建造费用上每艘福特级航舰就可以节省约3亿美元的金额。

不过，高昂的成本，已经使航母的造价创下了历史新高。美军方相关人士表示，如果CVN-78在8年时间里建造成本只增加10%，那么美海军将需要向国会提出增加10亿美元的请求。为此，他们将不得不牺牲其他的一些计划。据悉，美国海军计划建造11艘“福特”级航母，这11艘航母的建造工作将一直持续到2058年。

船只的建造费用通常只是成本中的一小部份而已，对于一艘规划至少要使用达50年的航空母舰来说，平日的操作成本才是影响最大的关键。相对于尼米兹级航舰，福特级预计能在50年期的服役售限中节省下大约53亿美元的费用，这些费用的降低大部分都是直接或间接节省自舰上人员编制的精简由于更有效率的操作设计与大幅自动化，福特级较尼米兹级可以减少约800人的船员编制，除此之外，舰上的航空大队尚可再另外精简约400名人力(其中大部分是地勤人员)，且人员的工作负担也将较目前的航舰设计为低。根据估计，福特级航舰50年的总操作费用预估大约为268亿美元，相较之下，一艘尼米兹级航舰在2004会计年度50年的总操作费用，大约为321亿美元。

包括一号舰“福特号”在内的所有福特级航空母舰皆将由位于维吉尼亚州纽波特纽斯的诺斯洛普-格拉曼纽波特纽斯(Northrop Grumman Newport News，NGNN，其前身为纽波特纽斯造船厂)建造，该造船厂是目前美国境内唯一一个拥有补给或建造核动力航空母舰能力的造船厂。

参与福特级航空母舰设计/建造计划的厂商，表列如下：

设计/建造：诺斯洛普-格拉曼纽波特纽斯

舰身设计：电动船舶公司(Electric Boat)

核能反应炉设计：贝提斯实验室(Bettis Laboratory)