全程干货(福特号航母)福特号航母电磁弹射现

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举行服役仪式的“福特”号

2017年7月22日,美国海军“福特”号(CVN78)航母在诺福克海军基地举行服役仪式,这意味着美国也是世界上最先进的一级航母加入了作战序列。根据船厂提供的数据,“福特”号长约333米,高77米,飞行甲板宽78米。“福特”级与上一级“尼米兹”级相比,排水量更大,排水量超过10万吨;造价更高,首舰超过了130亿美元。当然,成本的增加,因为它采用了多种新技术,也使其成为了一级全新和跨代的航母。

“福特”号航母加强了隐身方面的设计,舰体比“尼米兹”级的线条更加突出,舰桥低矮并且形状进行了重新设计,上部呈三角截面状,舰上所有棱角或突出处,均经过精心设计和处理,并在多个部位敷设了雷达吸波材料。舰上还有许多地方和部位覆盖有隔热材料,排气管顶部装有红外抑制装置。通过使用多种规避雷达、红外、电磁等探测器材的隐身手段和措施,使其各方面辐射数值均明显降低。

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海试中的“福特”号

它采用的新型A1B大功率核反应堆满足了全舰的动力需求和电力供应,与“尼米兹”级的A4W相比,A1B的堆芯能量密度更高,铀棒更长、更细、更多,最多可提供比A4W高25%的功率和3倍的总发电量。再加上综合电力控制系统,也促成了两个新技术的上舰——电磁弹射和全电推进。举个简单的例子就能看出A1B的惊人之处,在电磁轨道炮和高能激光武器等新概念武器还未上舰的情况,“福特”号只需启动一半的发电能力就可运行当前配备的系统。更重要的是,A1B的堆芯拥有50年的超长寿命,比A4W延长了30多年。这意味着“福特”号在大部分役期中都无需为了更换堆芯而回到船坞“开膛破肚”,大幅提高了在航率。

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“福特”号的PLUS飞行甲板

喊了多年的电磁弹射终于尘埃落定。电磁弹射是利用载流导线在磁场中受力,使磁通量在瞬间发生巨大的变化而产生的感应电磁斥力,将飞机弹射升空。与蒸汽弹射相比,电磁弹射优点很多。一是用得更少。电磁弹射系统体积小、重量轻、运行和维护费用低廉,不仅可以节省舰内空间,还可减少操纵维护人员35%左右,有利于降低航母运行成本。并且弹射一架战机,蒸汽弹射系统约消耗1吨淡水,这对海上长时间持续作战是相当不利的。二是弹得更多更准。“尼米兹”级装备的蒸汽弹射系统只能弹射30吨以下的舰载机,且由于机械结构导致功率可调性差,也不适合弹射重量较低的无人机,如果强行弹射,会造成飞机结构性解体,无法满足舰载机进一步发展的需要。而电磁弹射系统则因为电气化构造,可在4.5~45吨重量区间,精确调节弹射射力。三是弹得更稳。由于电磁弹射器做功冲程比蒸汽弹射系统长,加速度更均匀。因此可以把舰载机加速到更高速度,这就意味着航母终于可以摆脱必须迎风高速航行才能起飞舰载机的“潜规则”了,从而使得航母作战不必受限于气象条件,更加灵活。四是弹得更快。蒸汽弹射系统效率更低,“尼米兹”级航母在连续弹射8架满油满载的战机后,由于用于推进航行的蒸汽损耗,航速就会从30节降至22节,需要停止弹射一段时间才能进行下一波出动,这大大限制了可出动的飞机数量。而电磁弹射系统完全不受这些因素影响,能够每45秒弹射一架飞机,比蒸汽弹射系统的速度快25%左右。

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“福特”号航母上的电磁弹射器的弹射滑块特写.

此外,在已具备了强大的舰载机预警能力的情况下,“福特”号还配备了先进的DBR双波段相控阵雷达系统,包括S波段的AN/SPY-4远程搜索雷达和X波段的AN/SPY-3多功能雷达,加强了舰艇自身的远程搜索和跟踪目标的能力,此举也应该是为了配合新概念高能武器的上舰。这两个波段的雷达共用同一坐标系,共享同一套信号及数据处理系统,从而实现了一部雷达替代了原来几部雷达才能完成的工作。东西是好东西,但也很烧钱,即使是财大气粗的美国也受不了,其DDG-1000新型驱逐舰就因为成本问题取消了AN/SPY-4远程搜索雷达,只保留了AN/SPY-3雷达,而即将面世的“伯克”3驱逐舰也取消了X波段的AMDR-X相控阵雷达。

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“福特”号航母舰岛上的深色方形区为其DBR双波段雷达系统天线

在一系列先进技术中还有AAG,即先进拦阻装置,它采用电磁结构,利用水力涡轮作为缓冲装置,通过数字式控制系统和软件进行控制。它的构造更简单,可靠性更高。它的控制电脑能自动分析拦截索的即时受力情况,并回馈给电动机来给予拦阻索适当的拉力,使舰载机在整个拦阻过程中能获得较为平均的施力。

毫无疑问,这些“高大上”的技术是用金钱累积起来的,而新技术的应用也需在今后的实践中摸索。

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