世界最先进的航母“福特级”的参数？

世界最先进的航母“福特级”的参数？

基本参数：舰长337米舰宽77米（甲板）41米（水线）吃水12米排水量标准101,600吨满载112,000吨乘员 船舰组员1,150人飞行大队600人 动力系统 2 ×A1B核反应堆 续航力食物可储存60天份航速 >30节舰载武装导弹 2× RIM-162 ESSM2× RIM-116 RAM 其他 2×密集阵近程防御武器系统舰载机 标准75架各型飞机，333×78米的飞行甲板自动化设计福特级是美国第一种利用计算福特级航空母舰机辅助工具（CAD）设计的航空母舰，应用了虚拟影像技术，在设计过程就能精确模拟每一个设计细节，并且预先解决相关的布局问题，对各部件实际制造的掌握精确度也大幅提高，此外也容许多组团队在同一时间分别进行设计开发，节约时间。乍看之下，福特级的布局似乎与尼米兹级大致相似，不过实际上仍做了相当多的改良。飞行甲板布局方面，如同前述，CVN-21在规划之初曾出现全新的构型，例如一个将降落区、起飞区分于舰身两侧的大胆构想；不过考量成本与风险后， 福特级仍以现役美国航空母舰的配置为基础进行改良。由于航空母舰与舰载机队的相关运作大幅改进，CVN-78 Artist Image加上舰内的设备全面网络化与电脑化，福特级的整体渣册自动化程度较尼米兹级大为增加，有效降低人力需求，故航空母舰操作人员将从尼米兹级的3190人减至2000人左右；减少的约1200名人力中，维持航空母舰本身运作的人员占了800名，其余400名是支援舰载机队的相关人员。此外，美国航空母舰新一代舰载机队机型种类也比以往降低许多， 故舰载机联队的人员编制也可能获得相当程度的缩减。由于人员减少，福特级的平均起居水平凯败也有所增加，不仅每个人的空间更有隐私性，每一间住舱都有厕所。弹射器设计与现役美军航空母舰相同，福特级同样拥有四具弹射器，两具位于舰艏，另外两具位于斜角甲板；只不过一向被美国航空母舰采用的蒸汽弹射器， 在福特级上将被新Electromagnetic Aircraft Launch System研发的电磁弹射器(Electromagnetic Aircraft Launch System，EMALS)取代。传统蒸汽弹射器是将由反应炉制造的大量高压蒸汽储存于汽缸中，使用时用蒸汽推动牵引飞机的弹射梭，以270km的时速将飞机弹射升空；可想而知，蒸汽输送时将产生多少损耗，储存高压蒸汽的汽缸或者输送蒸汽的管线亦需颇大的空间，高压弹射系统中的活塞、管路与筏门等零件承受的损耗也十分惊人。现有C-13-2弹射器最常出现故障的部位是调节蒸汽压力的活门以及储存蒸汽的汽缸（两者都需要定期的预防性保养），此外弹射轨与牵引飞机鼻轮的梭车因高温摩擦而失火的情况也时有所闻。[8] 美国海军为福特级研发弹射器时，便不再走蒸汽弹射器的道路，而改发展革命性的EMALS。电磁弹射器的原理则是载流导线在磁场中受力，利用磁通量巨大的EMALS弹射F-35战斗机瞬间变化而产生的感应电磁斥力，将飞机弹射升空。电动马达的基本原理是在定子（stator）上通以方向不断改变的电流，利用电流改变造成的磁通量变化而产生磁场，进而使带有磁性的“转子”受力而产生运动。传统马达的定子采用环状排列，使得转子产生原地旋转运动；而电磁弹射盯梁颤器则采用两侧式线性感应马达（Double Sided Linear Induction Motor），定子分为两侧直线排列，充当弹射器的轨道，而转子则在两排定子之间进行直线运动，转子上头便连接了用于牵引飞机鼻轮的梭车（shuttle）。[8] 着舰回收设计除了弹射器外，福特级也将以先进飞机回收系统（AARS）来取代传统式的拦阻索。传统式拦阻索由拦截钢缆与液压缓冲Advanced Aircraft Recovery System机构成，以尼米兹级的MK-7 Mod3为例，能把一架降落速度130节（240km/hr）、重25吨的飞机在两秒之内于100m之内截停，共吸收64.4MJ的能量；不过这也接近这类系统的性能极限。在以往，美国海军舰载机的武装以廉价无导引武器为主，如果在任务中没有用完，降落前大可将其抛海以减少降落时的重量与风险；然而，现美国舰载机主要都配备精密昂贵的导引武器，如果没有用完就必须携回。因此，美国航空母舰上的拦截回收系统的能耐必须强化，才能有效拦住返航重量日益提高的舰载机。甲板操作布局与尼米兹级相较，福特级在福特级航空母舰剖视图飞行甲板布局方面最主要的改良，在于改进了油料与弹药补给的动线。后期型尼米兹级拥有三具甲板弹药升降机，分别位于前方弹射器中央、右舷两座靠前方的飞机升降机之间，以及舰岛旁边；进行弹药补给作业时，舰上人员必须先透过弹舱升降机，将武器从水线以下的弹药库（分置于数层舰底甲板）往上送至03甲板（即下甲板机库的再下一层），然后借用位于03甲板的舰上餐厅餐厅空间，在餐桌上完成武器的组装设定，接着透过输送车将弹药运至甲板弹药升降机部位，才能送上飞行甲板。尼米兹级将甲板弹药升降机设在飞行甲板中间是因为配合弹药库的位置，这使得在透过弹药升降机将武器送上甲板时，所有的飞行起降作业都尼米兹级航空母舰的升降机必须暂停。此外，武器送上甲板后，还需透过甲板运输车个别地送到每一架需要挂弹的飞机位置；相似地，飞机的加油作业也是透过穿梭在甲板各处的加油车直接开到需要补给的飞机旁进行。总而言之，每次尼米兹级的机队进行加油挂弹作业，总共需耗费2小时左右。动力系统编辑动力方面，鉴于电力系统在分配管理上十分便利，正在吊装的福特号舰岛福特级引进整合电力系统（IPS）的概念，尽可能地以电力的系统取代原先航空母舰上的蒸汽次系统，举凡电磁弹射器、回收系统、升降机、烹饪、热水供应、洗衣、暖气等，而各式侦测、作战、指管通情设施不消说自然也是电力在驱动，因此福特级的动力系统必须提供远高于现役航空母舰的电力，并需配备更全面而完善的电力供应设施。反应堆部分，长年为美国海军核能航空母舰提供反应堆的西屋（Westhouse）公司提出新的A5W反应堆方案，然而在1999年的竞标中，西屋败给了属于美国政府、位于宾夕法尼亚州的贝蒂斯核子动力实验室（Bettis Atomic Power Laboratory），因此福特级的反应堆便称为A1B（B代表贝蒂斯）。福特级将配备两居A1B反应器A1B反应堆，功率较尼米兹级增加25%以上，配备13500V输配电系统，供电能力则高达20万千瓦，几乎是尼米兹级（6万4000千瓦）的三倍，能充分供给EMALS所需的电力；也由于充裕的电力，福特级成为第一种所有机房都设有冷气空调的舰艇，能增加操作人员的舒适性，并降低机房内设备的维修保养需求。此外，A1B的炉心将拥有50年的使用寿命，使福特级在大部分的役期中都无须为了更换炉心而回到船坞大动手术，增加了寿命周期内的服勤时间。除了新反应炉外，福特级也会使用全新的整体轮机系统以及配电系统，电力的整合、分配架构也将重新规划，例如在全舰各处设置分区供电系统，并设置一个电脑控制配电系统，使电力的分配合理化。最初福特级甚至打算连推进系统 也采用电力推进，亦即以反应炉发出的电力驱动由电动马达带动的推进器（例如可转式囊荚推进福特号动工仪式器），然而由于足供10万吨级舰艇使用的电力推进系统 尚未发展成熟，因此前三艘福特级仍将以蒸汽涡轮直接驱动四轴螺旋桨推进，作为推进的功率将达到104MW（约280000 马力），略高于尼米兹级。[10] 船电武装编辑福特级大量采用先进的侦测、电子战系统以及C4I设备（包括CEC协同接战能力），以符合美国海军未来IT-21联网作战的要求，舰上的指挥管制中枢将是CommonC2Syste注意舰岛上AN/SPY-4广域相控阵搜索雷达m共同作战指挥系统，能整合舰上一切指管通情与武器射控功能。舰上各型相控阵雷达、卫星通讯、资料传输链、电子战系统与联合精确进场暨降落系统的天线整合于舰桥结构内，或置于舰桥顶部的轻量化桅杆上。舰上的作战与指管通情系统将采用开放式的架构，大量使用民间商规组建，以利于服役生涯中的维护与升级作业；而舰上的整合通信系统则由Avaya公司提供。福特级的轻量化桅杆由复合材料制造，强度与钢铁相仿，但重量便显著地降低。在规划阶段，福特级最主要的侦测系统，是与朱姆沃尔特级驱逐舰相同的双频雷达系统(Dual Band Radar，DBR)，包括AN/SPY-3 I/J频带多功能雷达(Multi Fuction Radar，MFR)，以及AN/SPY-4 S长程广域搜索雷达（Volume Search Radar，VSR），两者都是最先进的数位波形控制主动相控阵雷达。不过在2010年6月，美国海军宣布DDG-1000取消VSR雷达，未来可能以更晚开发、增加反弹道导弹能力的AMDR相控阵雷达来取代，因此福特级也可能会以A福特号舰徽MDR来取代DBR系统。以往美国航空母舰的舰岛都拥有两层舰桥，分别供舰长以及航空母舰战斗群指挥官使用；而福特级的舰岛仅设置一层宽广的主舰桥，并在主舰桥靠近舰岛左侧的上方与下方，各设置一层小型舰桥，上方应为舰载机管制室，下方则用于监视飞行甲板运作。这种较为紧致的空间配置，似乎是基于美国海军长年累积的操作经验，或者是降低雷达截面积等。自卫武装方面， 根据模型的照片，第一批福特级的防卫武器包括MK-15 Block 1B密集阵近程防御武器系统、RAM公羊短程防空导弹发射器、MK-29海麻雀防空导弹发射器（照明射控工作由SPY-3相控阵雷达负责）等，安装于两舷和舰尾外侧的平台上；此外根据想象图，福特级还打算舰尾左侧的舷外平台上安装MK-41垂直发射系统，装填海麻雀ESSM短程防空导弹，不过实际情况仍有待最后确认。未来福特级的武器系统可能会朝向电磁炮甚至直接能量的激光炮的方向发展，而福特级舰上极高的“电力化”程度将为这类高能武器的发展提供良好的先决条件。