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武備巡禮

【武備巡禮】全球最強新世代航空母艦霸主—美國海軍福特級航艦

文:御雲

  在美國海軍推動的CVN21計畫(原本稱為CVN-X計畫)下,由杭亭頓英格斯工業集團旗下紐波特紐斯造船廠所建造的福特級,是美國海軍從1975年接收尼米茲號之後,第一款全新設計級別的航空母艦,同時也是繼2009年布希號交艦之後的首艘新航艦,最終目的在取代現役的尼米茲級核動力航艦。

  下一代的福特級是美軍第1艘採用全電力設備、沒有蒸汽管路的航艦,不但減少30%維修需求,也提升對於鏽蝕問題的控制。艦上飛行甲板的作業區域加大,艦內艙間可儲放更多彈藥及航空燃料,使福特級的戰鬥能力明顯提升。此外,艦上官兵的生活設施進一步改善,整體服役成本降低,在預計50年的服役壽期中,每艘操作成本將可比尼米茲級節省約40億美元。

 新一代核動力航艦

 福特級的艦體全長337公尺,高76公尺,飛行甲板長333公尺,寬78公尺,滿載排水量約10萬噸。艦上配備的新式核動力推進系統,包括2部A1B型壓水式核子反應器,搭配蒸汽渦輪驅動4具傳動軸、5葉片俥葉,以及1套區域電力分配系統,最大航速超過30節,可搭載各型軍機75至90架。由於裝備電腦化、自動化程度大幅提高,所需的操艦人力得以減少,航空單位也只需約400名官兵,包含航空單位的艦上編制官兵共4536名,比尼米茲級減少大約500至900名。

 歸功於新型配電系統及設計,使福特級的電力供給能量增加250%,因此可在未來服役期間,滿足各式武器等新系統的安裝需求。目前艦上配備的防衛武器,包含RIM-162型進化版海麻雀飛彈、RIM-116型公羊飛彈(RAM)發射器各2座,以及方陣近迫武器系統3座。

 基本艦體設計與尼米茲級航艦相似的福特級,甲板層數也相同。外觀最大的改變,是將設有飛行指揮中心的艦島重新設計,原本供旗艦與航艦打擊群幕僚使用的旗艦艦橋,也從艦島內部改到艦體內較低的甲板層。整個艦島的長度縮短,但高度比尼米茲級的艦島高6.1公尺,同時在飛行甲板上的位置向後移42.7公尺,也向舷邊外移0.9公尺。

 艦島的複合式主桅上,裝有雷神公司研發、搭配各3具天線的雙頻段雷達系統(DBR);該套主動電子掃描相位陣列雷達系統包含SPY-3型X頻段多功能雷達(MFR)及SPY-4型S頻段立體搜索雷達(VSR),是由朱瓦特級驅逐艦的雷達系統改良而來。此外,還裝有朝向艦尾方向、搭配GPS衛星定位系統,導引飛機落艦的新型聯合精確進場降落系統(JPALS)。

 採用電磁彈射系統

  除了艦體內部的空間配置大幅度改變,飛行甲板也重新設計、安排,使軍機彈射起飛、落艦回收的能量增加25%,停機空間也擴大。為了搭配甲板配置的變化,飛機升降機由原來的4座減少為3座,包含右舷2座、左舷1座,並裝有運送武器彈藥的新型電磁升降機。新設計的目的在於大幅提高進駐艦上的艦載機聯隊打擊力,戰機的任務出勤率(SGR)將由尼米茲級的1天140架次,增加至1天160架次。

 與現役的C-13型蒸汽彈射系統相比,由通用原子公司研發、採用全新技術的電磁飛機彈射系統,能產生較高彈射能量,且擁有更精準的末端速度控制,更平滑的加速過程,系統的維修方式也經過改良,使可靠度、效率提升。福特級配備的4套電磁飛機彈射系統,可依據軍機尺寸、重量改變彈射行程,使飛機的彈射過程更為平順,從輕型無人飛行載具到大型有人駕駛戰機都可彈射。

  福特級的另一套新裝備,是採用電磁馬達控制攔截索的先進攔截索系統(AAG),包括能量吸收裝置、力量調節裝置、數位控制裝置,系統內建測試、檢查功能,因此維修、操作人力的需求都減少,並具備更高的可靠度與安全性,可容許更多不同機型的攔截降落,同時減少對艦載機產生的金屬疲勞衝擊。

  未來福特級航艦主要搭載的艦載機,將包括F-35C、F/A-18E/F型戰機,EA-18G型電戰機,E-2D型空中預警機,MH-60R/S型直升機,以及無人飛行載具、無人戰鬥飛行載具(UCAV)等。

 全新戰力逐漸成形

 第1艘福特號(CVN 78)航艦於2008年9月10日簽訂細部設計及建造合約;2009年11月安放龍骨;2013年10月11日下水。2017年4月8日,福特號以自身動力啟航,進行首次海上測試。在為期7天的首次海試中,該艦曾以雙頻段雷達系統追蹤飛機,也進行新型電磁飛機彈射系統的未負載循環、小艇作業等,並於14日順利完成廠商海試。在5月26日通過驗收測試之後,美國海軍於5月31日在維吉尼亞州紐波特紐斯正式接收福特號。

 2017年7月22日,福特號航艦在諾福克基地舉行成軍典禮,由美國總統川普親自主持。接下來福特號在大西洋上繼續執行測試評估任務,並於同年7月28日,在維吉尼亞州外海順利完成第一次的定翼戰機降落與彈射起飛作業,成為世界航艦發展史上新里程碑。

 來自馬里蘭州派圖森河基地、隸屬美國海軍第23飛行測評中隊的1架F/A-18F型超級大黃蜂式雙座戰機,首度藉由福特號艦上的先進飛機回收系統,順利勾住2號攔截索、降落在飛行甲板上。隨後在大約1個半小時內重新加油後,該架F/A-18F型戰機也第一次利用航艦的電磁彈射系統彈射起飛。在完成服役後的一連串海上訓練之後,福特號預定2020年達到初始作戰能力。

  第2艘福特級航艦甘迺迪號,於2015年7月安放龍骨,並完成艦島安裝作業,整體結構完工90%,預計今年內下水,2020年交艦,2024年成軍。今年1月,杭亭頓英格斯工業集團正式獲得美國海軍第3艘企業號及第4艘的建造合約,內容還包括航艦與F-35C型戰機、Mk38型機砲系統、MQ-25型魟魚式無人飛機系統的整合工程。企業號已於2017年8月開工,預計於2025年下水,2028年交艦,將取代艾森豪號航艦。CVN 81號則預計於2028年下水,2032年交艦,取代現役的卡爾文森號。

 美國海軍規劃最終建造10艘福特級核動力航艦,以汰換目前服役超過40年的尼米茲級航艦;由福特級航艦所組成的航艦打擊群,未來將成為美軍執行前進部署、威懾、制海、武力投射、海上安全及人道救援等任務主力。

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