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服役后问题频出 美国海军“福特”号航母怎么了

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  服役后问题频出,“福特”号航母怎么了

  福特级是美国海军发展的最新一代核动力航母,其首舰“福特”号已于2017年7月22日正式服役。与现役尼米兹级相比,福特级在大的外形布局方面并无本质上的差异,如船体外形、主尺度、飞行甲板总体布局和排水量都没有大的改变,变化的是诸多细节和分系统、分设备,如用电磁弹射系统、先进阻拦装置分别取代了蒸汽弹射系统、液压拦阻装置,采用了双波段雷达,航母舰岛尺寸明显缩小、位置后移等。

  从美国海军1998年设立CVN(X)项目起至首舰服役,福特级航母研制时间长达19年,其中首舰建造花了几乎整整12年。在此期间,为了实现更高的起点和指标要求,美国海军一次性在“福特”号航母上采用了13项关键技术。

  但是,由于对新技术开发的难度预估严重不足,同时又为了保证工程进度,到上述一系列关键技术装舰时,有6项仍未达到要求的成熟度,从而使得“福特”号在建造过程中始终受到“拖涨降”的困扰,一路走来,磕磕绊绊,也导致“福特”号交付时间多次改变,总体拖延超过20个月,至服役时总耗资约129亿美元,上涨超过24亿美元。更重要的是,一些关键系统如电磁弹射器、先进拦阻装置的性能未达到指标要求,可靠性不足。

 

  这些问题的影响会持续到服役后相当长一段时期。2017年美国审计部门的报告显示,“福特”号航母在未来4年内都不能形成作战能力,无法进行海上实战部署。

  原因

  导致“福特”号出现“拖涨降”问题,最主要的原因是6项关键技术在未走完研制、测试全过程,未达到要求成熟度的情况下,为保进度而匆忙装舰,出现的问题又集中体现在电磁弹射系统、先进拦阻装置和双波段雷达三大首次上舰运用的关键技术上。

  电磁弹射系统是福特级区别于尼米兹级最具标志性、具有划时代意义的设备,也是福特级航母最大的创新之一。相应地,其发展风险也非常高。美国海军在2004年选择通用原子公司研制的电磁弹射系统全尺寸样机,直到2016年,其平均重大失效间隔仍然远低于实战要求,后续提高可靠性还需更长时间,对航母交付后能否按时形成初始作战能力构成阻碍。

  由于研制难度较大,“福特”号电磁弹射系统于2014年才完成陆上测试,比最初合同规定的2011年晚了3年。美国海军2004财年预算报告显示其总研制费用为4.13亿美元,至2013财年,这一数字已上涨至8.08亿美元。在2008财年预算中,电磁弹射系统(含4台电磁弹射器)购价约为3.177亿美元,到2014年,这一数字则翻了一番,达到7.426亿。

  除了造价高昂,电磁弹射系统的技术和性能指标可靠性也不足。主要表现在重量、体积超标,分别为630吨、1061.4立方米,而美国海军的要求是重量不超过225 吨,体积不超过425立方米。其两次弹射时间美国海军要求为45秒,目前全长样机则延长至75秒。另外,平均无故障间隔也不达标。2016年5月,美国海军通过对静止载荷的弹射试验分析并估算,电磁弹射系统的平均无故障间隔虽从2014年的240次提升到400次,但仍然低于目标值4166次。

  先进拦阻装置由美国通用原子公司研制,是福特级回收舰载机作业中的关键性部件,相对于尼米兹级使用的Mk-7型液压拦阻装置,也是划时代的装备。其研制合同在2003年签订,但研制历程并不顺利。2015年3月,美国海军表示该系统存在设计缺陷,导致相关测试工作推迟两年,大幅落后于“福特”号其他子系统的研发进度。

  此外,“福特”号先进拦阻装置成本急剧上涨,导致其无法在福特级后续舰上使用。4套先进拦阻装置的总采办经费在2009年显示为4.76亿美元,而到2016年,已经直线上涨到14亿美元。2016年,美国海军项目组估算该系统平均无故障间隔为25次,不到预期值的1%。这导致海军不得不重新对该系统进行设计和调整。

  与电磁弹射系统类似,为保证“福特”号交付进度,先进拦阻装置在仅进行了少量陆地拦阻试验后就仓促安装上舰,必然导致在后续试验和使用过程中面临严重的可靠性问题。

  双波段雷达是美国海军为福特级航母和DDG1000驱逐舰研制的新一代雷达系统,由X波段多功能雷达(MFR)和S波段广域搜索雷达(VSR)组成。2010年,美国海军决定在DDG1000驱逐舰上放弃使用VSR,只保留MFR,使得“福特”号成为现阶段美国海军使用双波段雷达的第一艘且唯一一艘军舰。

  该系统仅单舰使用,成本高昂。双波段雷达在2008年预算为2.02亿美元采购费,到2013年,则上涨至4.92亿美元。但VSR雷达测试不足,系统总体可靠性不确定。目前MFR已进行多次陆地环境、海上装舰环境测试,成熟度较高;但VSR由于装舰测试较少,陆地测试的工程样机模型被发现存在设计缺陷,在修改后,尚未对包括空中交通管制在内的关键功能进行验证。

  影响

  这些关键技术的缺陷将严重影响“福特”号航母实现预期的作战性能指标。舰载机出动架次率是衡量航母作战性能的重要指标。根据美国海军要求,福特级航母的舰载机持续出动架次率应达到160架次/天,峰值为270架次/天。

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