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(gè)維度的樞紐性平臺，也是遠(yuǎn)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(qiáng)。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(jì)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(jì)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(cái)年批準(zhǔn)多達(dá)7500億美元的軍費(fèi)，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(jì)60年代“企業(yè)”號服役以來，美國建造的第三代核動(dòng)力航母，也是21世紀(jì)第一代全新設(shè)計(jì)的航母，象征著美國新時(shí)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(diǎn)，繼續(xù)適應(yīng)美國海軍全球行動(dòng)、前沿存在、海上進(jìn)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(jìn)的重型航母，擁有強(qiáng)大的作戰(zhàn)能力。一個(gè)“尼米茲”級航母戰(zhàn)斗群按9艘艦編隊(duì)，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(duì)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(jī)、精確制導(dǎo)導(dǎo)彈、核武器）的實(shí)際效能，已經(jīng)遠(yuǎn)高于以往。

2017年7月22日，弗吉尼亞州諾福克海軍基地，美國最新型航空母艦“杰拉德·福特”號正式服役

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(gè)目標(biāo)，通過E-2預(yù)警機(jī)的指揮通訊節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能，可指揮40架/批次戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行攔截和空戰(zhàn)。整個(gè)戰(zhàn)斗群可以在高威脅海區(qū)保證相當(dāng)長的生存時(shí)間，這就是其強(qiáng)大防空能力的價(jià)值。

“福特”級航母與“尼米茲”級航母均采用核動(dòng)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(chǔ)空間，核動(dòng)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(chǔ)備彈藥和飛機(jī)用的航空燃油。平均來看，核動(dòng)力航母可以提升3倍的彈藥儲(chǔ)備量、4倍的飛機(jī)航空燃油儲(chǔ)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(dòng)力不足，核動(dòng)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(dòng)力航母比常規(guī)動(dòng)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(gè)20架的機(jī)隊(duì)可以20～30秒的時(shí)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(jī)庫準(zhǔn)備和配載準(zhǔn)備），也只有半小時(shí)左右。

進(jìn)行遠(yuǎn)程對地攻擊任務(wù)時(shí)，“尼米茲”級航母4個(gè)彈射器均可實(shí)現(xiàn)重載起飛，起飛時(shí)間比起進(jìn)行其他任務(wù)的時(shí)間，并沒有顯著延長?！案Ｌ亍奔壓侥竿耆^承了多彈射器運(yùn)作的巨大優(yōu)點(diǎn)，而且因?yàn)閺椛淦鞯牟煌?，?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浚赏７?6架飛機(jī)，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(jī)。因?yàn)閺臋C(jī)庫調(diào)運(yùn)飛機(jī)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(yùn)作周期中，所以45架就是該艦?zāi)茉谝淮喂舨ɡ锍鰟?dòng)的最大飛機(jī)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(jī)，以及多種無人平臺，一樣可以放出類似數(shù)量飛機(jī)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(shí)，在很多關(guān)鍵方面又有巨大進(jìn)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(shí)際總發(fā)電量提升到3倍。在計(jì)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(jī)、船電、電磁彈射和阻攔系統(tǒng)。

“福特”級所有艦載人員，包括船員、飛行聯(lián)隊(duì)人員和地勤人員，將從“尼米茲”級的6300人降低到4660人

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(jī)、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(qiáng)大靈活。該系統(tǒng)連接13500V輸配電系統(tǒng)，供電能力高達(dá)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(jī)隊(duì)，機(jī)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(duì)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(gè)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(gè)中隊(duì)可以減少50名工程和機(jī)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(jìn)一步改造，運(yùn)行效率大幅增加。過去“尼米茲”級航母的彈藥升降機(jī)設(shè)在飛行甲板中間，這是因?yàn)槠鋸椝帋煸O(shè)計(jì)問題，升降機(jī)需要配合彈藥庫位置。一旦各種危險(xiǎn)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(shí)還需要運(yùn)輸車逐一運(yùn)送彈藥，開到甲板前后各處的飛機(jī)旁，進(jìn)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(jī)隊(duì)進(jìn)行加油、掛彈作業(yè)，一般都耗費(fèi)2小時(shí)左右，存在很大節(jié)約空間。

“福特”級航母艦島向后移動(dòng)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(jì)大幅度加大了艦島的前部空間，可集中保障艦載機(jī)攻擊波的作戰(zhàn)飛機(jī)。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(yàn)，形成飛機(jī)“一站式”保障模式，即加油、掛彈集中在該區(qū)統(tǒng)一進(jìn)行。

右舷升降機(jī)可將待命飛機(jī)由機(jī)庫升至飛行甲板，牽引車也可將跑道上的飛機(jī)牽引至該區(qū)，轉(zhuǎn)運(yùn)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(jì)。這些優(yōu)勢使得“福特”級航母的飛行整備時(shí)間由“尼米茲”級的2小時(shí)縮減到1小時(shí)。

“福特”級航母是自20世紀(jì)60年代“企業(yè)”號服役以來，美國建造的第三代核動(dòng)力航母，也是21世紀(jì)第一代全新設(shè)計(jì)的航母

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(jìn)步。彈射器有一個(gè)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(jī)的數(shù)量，以及平均每天的飛機(jī)出動(dòng)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(dòng)上限不過280次，留出余量后，只能保證航母全艦日平均出動(dòng)率120架次左右，極限不過220～240架次。航母每彈射500架次飛機(jī)后，就必須停飛，進(jìn)行24～48小時(shí)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(jìn)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(huì)迅速削弱給動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)的蒸汽水平，造成航速下降。實(shí)踐中，“尼米茲”級航母如果保證8架滿油滿彈的飛機(jī)（F-18E/F）緊急起飛，所需彈射能量可以達(dá)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(huì)從30節(jié)迅速降低到22節(jié)左右。這時(shí)往往需要停止彈射，使蒸汽蓄壓裝置利用停止時(shí)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(huì)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(jī)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(dòng)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(jìn)行直線高速運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子連接上用于牽引飛機(jī)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(jī)，而且可以一直保持這個(gè)速度，不會(huì)造成全艦航速下降。它的平均日出動(dòng)能力達(dá)到160架次，極限出動(dòng)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(shí)現(xiàn)精密控制，不僅能避免對普通飛機(jī)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(jī)。還有，電磁彈射器在人力維護(hù)上更加“友好”，每彈射一架飛機(jī)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(dá)16兆瓦，沒有強(qiáng)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侥敢粯樱际褂靡簤鹤钄r裝置。飛機(jī)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(shí)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(qiáng)烈而且不規(guī)律的沖擊，會(huì)對飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)和起落架造成明顯傷害，大幅度影響機(jī)體結(jié)構(gòu)的壽命。實(shí)際上，這是航母艦載機(jī)的一個(gè)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(jī)，航母艦載機(jī)對結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(shí)間略微延長，二是阻攔時(shí)能比較均勻地分布沖擊，大幅降低對飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)和起落架的有害影響，增加海軍飛機(jī)的實(shí)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(jī)著艦，保障無人機(jī)使用。但在研制和試驗(yàn)航行階段，電磁阻攔裝置屢次出問題，導(dǎo)致研制費(fèi)用超支10億美元，而且進(jìn)度嚴(yán)重滯后，這已經(jīng)成為“福特”級航母全系統(tǒng)項(xiàng)目的一個(gè)巨大缺陷。

“遼寧”號

青出于藍(lán)

中國海軍已有“遼寧”號航母服役。作為一個(gè)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(jìn)型，也即將正式服役。這兩艘航母均采用常規(guī)動(dòng)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(dòng)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(dòng)力相比核動(dòng)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(duì)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(jìn)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(shí)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(fù)的任務(wù)。