4月8日，美國弗吉尼亞州紐波特紐斯，美國海軍“福特號”核動力航空母艦離開船廠碼頭進行海試。視覺中國供圖（資料圖片）
5月31日，美國海軍新一代“福特”級核動力航母首艦“福特號”（CVN78）由建造商亨廷頓·英格爾斯公司交付美國海軍，從而向今年夏天正式服役又前進了一步。
根據(jù)美國海軍計劃，“福特號”預計將在2020年形成初始作戰(zhàn)能力。“福特”級航母自1993年提出概念，歷經(jīng)3年頂層需求論證、4年總體方案論證、4年初步方案設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)先期開發(fā)、5年詳細方案設(shè)計，首艦于2009年鋪設(shè)龍骨，整個建造過程歷經(jīng)8年。
第二艘“肯尼迪號”（CVN79）于2010年12月進行了首塊鋼板的切割，2015年8月22日舉行了龍骨鋪設(shè)的開工儀式，計劃2022年交付；第三艘“企業(yè)”號（CVN80）將于2018年納入采辦程序，計劃2027年交付。
“福特號”航母排水量約10萬噸，可搭載包括F－35C聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機等第四代隱身戰(zhàn)機、無人戰(zhàn)斗機在內(nèi)的75架飛機。它采用電磁彈射器和先進攔阻裝置，日出動艦載機270～310架次，可持續(xù)6天。
“福特號”航母采用新型核動力裝置，發(fā)電能力相比“尼米茲”級成倍提升。它優(yōu)化設(shè)計布局，提高自動化程度，人力需求相比“尼米茲”級降低20％左右。針對未來可能的需求變化，還為升級改造留下5％～7.5％以上的排水量儲備。
“福特”級是面向21世紀作戰(zhàn)需求研制的航母，將全面替代“尼米茲”級航母，成為未來幾十年美國海軍的核心裝備，并引領(lǐng)著未來航母的發(fā)展方向。
精心設(shè)計發(fā)展之路
1993年，當“尼米茲”級航母才剛剛服役至第6艘、技術(shù)水平相對于其他國家處于絕對優(yōu)勢時，美軍就根據(jù)冷戰(zhàn)后國際形勢的變化，從支撐由“大洋決戰(zhàn)”向“由海向陸”戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的高度，立足全球存在、跨洋作戰(zhàn)、以海制陸的軍事需求，超前謀劃航母的中遠期建設(shè)問題。
美軍成立了由海軍牽頭，空軍和陸軍參謀部、國防部辦公室、工業(yè)部門和研究機構(gòu)參與其中的頂層評估團隊。通過全面評估，進一步明確了航母在實現(xiàn)美國全球戰(zhàn)略、引領(lǐng)海軍全面建設(shè)中的核心地位，確定了保持航母部隊規(guī)模不縮減、采用創(chuàng)新技術(shù)和裝備提升航母綜合能力的發(fā)展思想。
可以說，“福特”級航母從建設(shè)伊始就奠定了支持戰(zhàn)略實現(xiàn)、技術(shù)跨越創(chuàng)新、能力大幅提高、形成跨代優(yōu)勢的基調(diào)。
為穩(wěn)妥實現(xiàn)新一代航母全面創(chuàng)新和突破，確保新一代航母在作戰(zhàn)能力滿足未來國家安全需要的同時控制風險，達到研制周期、技術(shù)、經(jīng)費、工業(yè)基礎(chǔ)等各種因素的最優(yōu)平衡，美國海軍在兩代航母中間采取了“過渡艦”的發(fā)展策略，即以“尼米茲”級最后一艘艦“布什號”（CVN77）為過渡和試驗平臺，在該艦上采取一部分即將運用到“福特”級航母上的關(guān)鍵技術(shù)，為“福特”級航母的建造積累經(jīng)驗、降低風險。
同時，“福特”級航母建設(shè)也不是一步到位，首艦上實現(xiàn)電磁彈射、先進攔阻、新型核反應(yīng)堆、雙波段雷達等標志性關(guān)鍵技術(shù)，第二艘艦上再逐步實現(xiàn)輕型材料、一體化后勤系統(tǒng)等技術(shù)和能力，同時秉承“尼米茲”級的經(jīng)驗做法，后續(xù)艦均比前艦有不同程度的技術(shù)提高。
通過“過渡艦”以及“逐艦提高”的策略，確保了美國海軍新舊航母之間的平穩(wěn)銜接，確保了新一代航母裝備建設(shè)的穩(wěn)妥可行，保證了該級航母在未來幾十年服役期內(nèi)的先進性。
“福特”級航母的研發(fā)是一個邊建設(shè)、邊改進、邊提高的漸進式發(fā)展過程。立足戰(zhàn)略要求和作戰(zhàn)實際，不斷細化航母需求論證，逐步明確了新航母與已有航母相比應(yīng)加強能力的方面，迭代優(yōu)化出新一代航母的六大任務(wù)領(lǐng)域和37個特征屬性，為明確采用何種技術(shù)來滿足能力需求提供了科學的牽引。
美國海軍還開展了歷史上規(guī)模最大的多方案評估，對75種設(shè)計方案進行全面對比分析，最終形成了采用新型核動力裝置、電磁彈射器、搭載75架以上飛機等指標，確保新一代航母的工程方案設(shè)計滿足能力需求。
新技術(shù)的成熟與否關(guān)乎重大裝備進度、費用、效能等方面，為確保重大新技術(shù)盡快發(fā)展成熟，美國海軍啟動了旨在研究與驗證新技術(shù)的“航母研發(fā)計劃”，提前部署了一系列新技術(shù)的研究和試驗。
如在新航母尚未確定是否使用核動力之前，就啟動了“核動力和電力裝置技術(shù)”研究，當2009年首艦開工時，新型反應(yīng)堆裝備的技術(shù)成熟度已經(jīng)完全滿足上艦需求。
類似項目還有用于系統(tǒng)和隱身技術(shù)集成的“航母集成中心”、用于提高全艦自動化水平的“智能航母”項目等。這些做法，降低了關(guān)鍵性強、技術(shù)風險高、研制周期長、耗資巨大的新技術(shù)對航母建造可能產(chǎn)生的負面影響。
創(chuàng)新航母平臺
從目前初步建成的首艦“福特號”及其搭載的艦載機來看，“福特號”飛行甲板布局優(yōu)化，動力系統(tǒng)安全高效，載機起降設(shè)備全面換代，一體化控制水平大幅提高。
飛行甲板是航母平臺設(shè)計的重點。與“尼米茲”級相比，“福特”號航母島式上層建筑后移、斜角飛行甲板外側(cè)向外延伸、艦島后方以及左舷升降機后方甲板延長，使可用飛行甲板面積、航空保障區(qū)面積、飛機停放區(qū)面積更大。同時，通過優(yōu)化上層建筑、采用先進武器升降機、使用自動化物資處理技術(shù)和轉(zhuǎn)運裝備、設(shè)置“一站式”保障區(qū)域等措施，極大提高了飛行甲板的作業(yè)效率。
“福特”級采用兩座全新開發(fā)的A1B反應(yīng)堆，自動控制水平提高，整個系統(tǒng)更加集成簡化。系統(tǒng)采用的閥門、管道和化工泵、鋼襯管道等設(shè)備比“尼米茲”級減少約50％，相應(yīng)運行人員減少約50％，維修量減少約20％，全壽期費用降低約20％。
同時，進一步提高了核動力系統(tǒng)自身抵御事故的能力，大大減少了反應(yīng)堆專設(shè)安全設(shè)施對外部電能的依賴，核動力系統(tǒng)的安全性大幅提升。
“福特”級航母還用創(chuàng)新的電磁彈射器淘汰傳統(tǒng)的蒸汽彈射器。針對蒸汽彈射器系統(tǒng)復雜、維護工作量大、效率低等缺點，并順應(yīng)艦艇全電化的趨勢，“福特”級航母采用了電磁彈射器，這是半個多世紀以來航母艦載機彈射起飛裝備的革命性創(chuàng)新。其用于彈射的能量利用率可達50％以上，而蒸汽彈射器僅為4％～6％，維護人員較后者減少約30％。
電磁彈射器可彈射從幾十公斤到數(shù)十噸重的艦載機，拓寬了艦載機的彈射范圍和類型。母艦供電系統(tǒng)正常情況下，從冷態(tài)到彈射狀態(tài)的準備時間由蒸汽彈射的24小時縮短到15分鐘，極大提高了艦載機的出動效率。
“福特”級航母研制的新型渦輪攔阻系統(tǒng)，由于采用了數(shù)字控制技術(shù)，可實現(xiàn)對飛機著艦的精確控制，且回收速度快、峰均力比小，大大減輕了艦載機和飛行員所承受的應(yīng)力。
該系統(tǒng)還具有重量輕、容積小、操作方便等優(yōu)點，尤其是可靈活調(diào)節(jié)攔阻能量，能夠攔阻傳統(tǒng)Mk7型攔阻系統(tǒng)不能完成的大重量、高速度飛機和輕質(zhì)無人機，安全性、可靠性高。
“福特”級航母全艦作戰(zhàn)系統(tǒng)綜合水平大幅度提高。“福特”號航母配置了雙波段雷達等新型電子信息裝備和“改進型海麻雀”導彈等新型防御武器。其中雙波段雷達由X波段SPY－3多功能雷達和S波段SPY－4廣域搜索雷達組成，集成了近10部獨立雷達的功能，具備極強的多功能性和可靠性，可同時完成目標搜索、跟蹤、識別，以及飛機引導、武器制導等多種任務(wù)。由于采用了信息高速可靠傳輸、實時分發(fā)、自動決策支持和自動作戰(zhàn)管理、指揮控制設(shè)備柔性重組等新技術(shù)，“福特”級航母的作戰(zhàn)系統(tǒng)實現(xiàn)了大跨度發(fā)展。
“福特號”航母利用全艦計算環(huán)境技術(shù)將分立的艦載系統(tǒng)集成到一個大的計算環(huán)境中，航母上全部的運算機能，包括傳感器、通信、導航、指揮控制、自防御武器和平臺管理、航空保障等，均由一個計算機網(wǎng)絡(luò)負責，與現(xiàn)役艦艇上各類系統(tǒng)的運算各自獨立、不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)處理能力與硬件資源無法相互支援相比，全艦計算環(huán)境是美國海軍的獨創(chuàng)，也是艦船信息化水平方面的巨大進步。
更換先進的艦載戰(zhàn)斗機
“福特”級航母將按1∶1比例搭載三代機F／A－18E／F和四代機F－35C，形成“高低搭配”，進一步提升艦載機綜合打擊能力。
F－35C隱身能力強，比第三代戰(zhàn)斗機有明顯的中遠距空戰(zhàn)優(yōu)勢，可實現(xiàn)先敵發(fā)現(xiàn)、先敵開火，有效增強航母編隊的防御能力。執(zhí)行對面作戰(zhàn)任務(wù)時，F(xiàn)－35C可憑借隱身構(gòu)型突防攻擊。與現(xiàn)有的F／A－18C／D、F／A－18E／F機型搭配相比，F(xiàn)－35C、F／A－18E／F的新型搭配方式可顯著增強航母編隊的整體攻防能力。
“福特”級航母的預警機和電子戰(zhàn)飛機也全面換代。“福特”號航母將搭載E－2D預警機替代即將退役的E－2C，其雷達監(jiān)視和信息處理、傳輸能力有較大提高，可在復雜電磁環(huán)境下為戰(zhàn)區(qū)內(nèi)空中預警、艦載機指揮引導和編隊導彈防御提供支持。它還將用EA－18G電子戰(zhàn)飛機全面替換EA－6B，新裝備的接收機、先進紅外設(shè)備和偵察吊艙等傳感器使戰(zhàn)場偵察、處理、干擾能力大幅提升。
電磁彈射器為“福特”級航母搭載無人機創(chuàng)造了更有利的條件。美國海軍目前正在“航母艦載無人空中加油系統(tǒng)”項目框架下研制MQ－XX無人機。該無人機是之前X－47B航母艦載作戰(zhàn)無人機驗證機測試定型后的產(chǎn)物，將是美國海軍首型航母艦載無人機，主要用于空中加油，同時也應(yīng)滿足具有執(zhí)行ISR任務(wù)的能力需求，因此也是一型多功能無人機。
根據(jù)設(shè)想，MQ－XX在本世紀20年代中期投入使用，除執(zhí)行空中加油任務(wù)，還將與有人艦載機協(xié)同使用，即1架有人機（F－35C、F－18E／F或E－2D預警機）和作為僚機的3架無人機編組，后者可由有人機的飛行員或任務(wù)操作人員控制，每機間隔約40公里，從而大幅擴展了有人機的感知范圍。
因此，在“福特號”航母2020年全面形成作戰(zhàn)能力時，MQ－XX無人機也將上艦，它既能夠承擔大量的支援保障任務(wù)，也可以配合有人駕駛飛機使用，將開啟有人與無人艦載機協(xié)同作戰(zhàn)的新模式。
