“福特”級核動力航母是當(dāng)前美國海軍最重要的核心裝備之一。

中國第三艘航母福建艦已經(jīng)開始海試，而同樣裝備電磁彈射的美國航母“福特”號也已經(jīng)完成作戰(zhàn)部署，由于兩者都采用電磁彈射器，大眾自然會對兩者進(jìn)行各種比較。

“福特”級航母采用與以往完全不同的設(shè)計理念，吸取了美國在航母研制使用中的經(jīng)驗教訓(xùn)，在綜合戰(zhàn)力方面相較于“尼米茲”級核動力航母有了質(zhì)的飛躍。盡管“福特”級在建造過程中，遇到了一系列問題，導(dǎo)致其首艦“福特”號交付日期和形成戰(zhàn)斗力時間一拖再拖。

雖然目前該艦已經(jīng)開始部署，主要技術(shù)問題也基本解決，后續(xù)艦的建造周期和研發(fā)成本也趨于穩(wěn)定，但其研制過程中的相關(guān)經(jīng)驗教訓(xùn)對世界各國海軍發(fā)展海上力量都有重要的借鑒意義。

劃時代的“福特”級航母

按照計劃，美國海軍將建造10艘“福特”級航母。2058年之前，美國海軍將完成10艘該級航母的建造，并以“退役一艘服役一艘”的方式來替換10艘現(xiàn)役“尼米茲”級航母，使其成為美國海軍未來主力艦艇。

此前美國海軍的新一代航母都是采用全新設(shè)計思路，而“福特”級則是借鑒了“尼米茲”級的一系列高可靠性、成熟性的設(shè)計，彌補了后者在以往服役過程中所暴露出的各類缺陷。與此同時，設(shè)計人員又采用了一系列創(chuàng)新技術(shù)，使之與“尼米茲”級有著根本性的不同。

預(yù)計“福特”級服役周期將長達(dá)一個世紀(jì)。為此，美軍在建造伊始就采用了全新的航母設(shè)計理念，以期打造跨越式作戰(zhàn)能力、降低其全壽命周期費用、提升艇員生活條件。

“福特”級首艦“福特”號造艦時間節(jié)點推進(jìn)表

“福特”級航母在總體、動力、電子、航空保障等方面應(yīng)用了大量高新科技，能夠搭載包含F(xiàn)-35隱身戰(zhàn)機(jī)在內(nèi)的多種艦載機(jī)，其理論作戰(zhàn)能力得到了空前提升，艦載機(jī)出動率相較于“尼米茲”級提升了33%。尤其是該級航母采用了全電艦艇概念，實現(xiàn)了從機(jī)械化到電氣化的飛躍。

“尼米茲”級航母每10年需要更換一次核反應(yīng)堆，而“福特”級航母搭載的A1B型核反應(yīng)堆采用高性能燃料組件，使用壽命可達(dá)50年，約等于艦體壽命，相當(dāng)于服役過程中不需要更換核燃料，擁有了理論上的無限續(xù)航能力。更重要的是，其發(fā)電量是“尼米茲”級所搭載的核反應(yīng)堆的3倍，為后續(xù)加裝各種新型系統(tǒng)以及高能武器預(yù)留了充足的電力升級空間。

紐波特紐斯造船廠網(wǎng)站公布的福特級航母設(shè)計圖

“福特”級航母采用了革命性的電磁彈射裝置和先進(jìn)的新型渦輪電力攔阻裝置，航飛系統(tǒng)得到了重點升級。其電磁彈射裝置小于2分鐘就可以彈射一架戰(zhàn)機(jī)，顯著優(yōu)于蒸汽彈射裝置的效率。此外，該裝置不僅能夠滿足大型戰(zhàn)斗機(jī)和運輸機(jī)的彈射需求，還可以彈射小型無人機(jī)，更好地滿足未來航母對各類艦載機(jī)的需求。并且由于無需消耗淡水，可以極大提升該級艦的海上自持力。新型渦輪電力攔阻裝置的配備，則解決了索式飛機(jī)阻攔系統(tǒng)要求現(xiàn)有艦載機(jī)在著艦過程中，必須拋棄彈藥和油料才能安全著艦的限制。

除了航飛系統(tǒng)，“福特”級配備的雙波段雷達(dá)、采用的隱身艦體設(shè)計、搭載的新概念激光武器等，都體現(xiàn)了該級艦艇的先進(jìn)性。

需要指出的是，“福特”級在后勤保障與人員居住環(huán)境等隱性戰(zhàn)力方面，也做出了極大的改善。例如開發(fā)了重型航行中補給系統(tǒng)，可快速在海上進(jìn)行補給。其艦上安裝了新型垃圾處理系統(tǒng)與新型反滲透海水淡化系統(tǒng)，能夠大幅減少垃圾處理費用并解決官兵淡水使用的問題。另外，核反應(yīng)堆電力的充足，使“福特”級被設(shè)計成為史無前例的“全空調(diào)艙室”航母，極大地提高了艦員工作生活的舒適性。

劃時代的代價

大量新設(shè)計、新技術(shù)與新工藝的創(chuàng)新性應(yīng)用，盡管提升了“福特”級航母的戰(zhàn)斗力上限，但也造成了各種進(jìn)度延期、費用上漲、關(guān)鍵設(shè)備不可靠、部分設(shè)備不足等系列問題。

以“福特”號為例，按照采購合同，該艦在子系統(tǒng)交付、艦體建造、整艦下水、整艦海試等各個里程碑節(jié)點幾乎全部延期。單艦購置成本已經(jīng)從2008年預(yù)估的104.889億美元，上漲至2015財年的128.87億美元，漲幅超過22.86%。

為了縮短采辦周期，壓縮成本，“福特”級的設(shè)計人員在2000年初就開始使用計算機(jī)三維設(shè)計軟件和虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）進(jìn)行設(shè)計、建造與裝配。這使得“福特”號成為世界上第一艘采用全計算機(jī)設(shè)計而非藍(lán)圖設(shè)計的航母，相關(guān)設(shè)計只用了短短數(shù)年時間。

紐波特紐斯造船廠的工程師展示如何使用VR技術(shù)來設(shè)計航母的管線

面對首艦“福特”號出現(xiàn)的成本居高不下的問題，美國海軍采取了多種應(yīng)對措施，如盡早確定整船設(shè)備材料清單，多船設(shè)備聯(lián)合采購，優(yōu)化采購流程等，但目前看收效甚微。2號艦“肯尼迪”號甚至已經(jīng)超過了“福特”號的130億美元價格，其全壽命周期的費用控制事實上已經(jīng)失敗。

不過，美國海軍依舊堅定認(rèn)為，通過一系列降本增效措施，“福特”級全部艦艇在全壽命周期里將比“尼米茲”級航母綜合費用下降40億美元?？陀^而言，相較于美軍濱海戰(zhàn)斗艦與DDG 1000，“福特”級仍表現(xiàn)出了較高的管理水平。從船舶工業(yè)視角下看，鑒于航母是復(fù)雜巨系統(tǒng)工程，相關(guān)費用上漲僅為22%，在可接受的范圍內(nèi)。

此外，缺乏有效的經(jīng)費監(jiān)管也是造成購置費用上漲的幕后推手。此前時任美國參議院軍事委員會主席約翰·麥凱恩就曾多次抨擊美國海軍，不僅沒能提前發(fā)現(xiàn)費用上漲的原因，還不采取有效的監(jiān)管措施抑制購置費用的過快上漲。

“福特”號（CVN 78）航母在進(jìn)行高速轉(zhuǎn)彎的海上試驗

長期以來，關(guān)鍵設(shè)備的延期和可靠性不足的問題一直困擾著“福特”級。先進(jìn)阻攔裝置出現(xiàn)的延期問題最為嚴(yán)重，該裝置子系統(tǒng)的問題直接導(dǎo)致美國海軍將陸上阻攔系統(tǒng)試驗推遲了3年。在“福特”級航母測試過程中，其平均無故障作業(yè)周期居然只有48次，與設(shè)計指標(biāo)的16500次相差萬里之遙。

而因研制難度過大，通用原子公司完成電磁彈射裝置陸上測試的時間比合同上約定的時間晚了近3年。即便交付之后，電磁彈射裝置平均無故障作業(yè)周期也十分堪憂。在“福特”號的11次試航期間，其平均無故障作業(yè)周期僅有181次，遠(yuǎn)低于設(shè)計指標(biāo)的4166次，甚至在2020年還曾出現(xiàn)過5天內(nèi)因為電磁彈射裝置故障無法彈射飛機(jī)的情況。

盡管杰“福特”號的主要艦載機(jī)為F-35戰(zhàn)機(jī)，但也時常搭載F/A-18F 戰(zhàn)機(jī)

從“福特”級航母的發(fā)展歷程中，我們可以清楚地看到，作為國家海上戰(zhàn)略力量的核心支撐，航母需要采用大量新技術(shù)以保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢和可擴(kuò)展性，因此遇到問題是正常且不可避免的，許多技術(shù)都需要在不斷迭代中走向成熟。但新裝備在研制過程中普遍存在的費用上漲、進(jìn)度延期、子系統(tǒng)不可靠等問題，需要項目方加強(qiáng)頂層規(guī)劃，出臺有效的管理機(jī)制進(jìn)行糾偏與調(diào)整。

“福特”級航母代表了未來世界大型航母的發(fā)展趨勢，是當(dāng)今世界最強(qiáng)一代水上打擊力量。對此，我們應(yīng)保持理性，客觀看待其優(yōu)劣，既不回避其先進(jìn)性，也不因其成就而失落，而且應(yīng)該深入研究“福特”級研制建造和形成戰(zhàn)斗力過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，服務(wù)于國產(chǎn)航母研制和建造，少走彎路。

基于國產(chǎn)航母的經(jīng)驗，通過學(xué)習(xí)美軍航母研發(fā)過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，夯實船舶工業(yè)體系，加快人才隊伍建設(shè)，我們完全有能力探索出一條更加符合中國國情的現(xiàn)代化航母發(fā)展路線，在新一代航母的研制過程中取得更加輝煌的成就。