服役后問題頻出,“福特”號航母怎么了
福特級是美國海軍發(fā)展的最新一代核動力航母,其首艦“福特”號已于2017年7月22日正式服役。與現(xiàn)役尼米茲級相比,福特級在大的外形布局方面并無本質(zhì)上的差異,如船體外形、主尺度、飛行甲板總體布局和排水量都沒有大的改變,變化的是諸多細(xì)節(jié)和分系統(tǒng)、分設(shè)備,如用電磁彈射系統(tǒng)、先進阻攔裝置分別取代了蒸汽彈射系統(tǒng)、液壓攔阻裝置,采用了雙波段雷達,航母艦島尺寸明顯縮小、位置后移等。
從美國海軍1998年設(shè)立CVN(X)項目起至首艦服役,福特級航母研制時間長達19年,其中首艦建造花了幾乎整整12年。在此期間,為了實現(xiàn)更高的起點和指標(biāo)要求,美國海軍一次性在“福特”號航母上采用了13項關(guān)鍵技術(shù)。
但是,由于對新技術(shù)開發(fā)的難度預(yù)估嚴(yán)重不足,同時又為了保證工程進度,到上述一系列關(guān)鍵技術(shù)裝艦時,有6項仍未達到要求的成熟度,從而使得“福特”號在建造過程中始終受到“拖漲降”的困擾,一路走來,磕磕絆絆,也導(dǎo)致“福特”號交付時間多次改變,總體拖延超過20個月,至服役時總耗資約129億美元,上漲超過24億美元。更重要的是,一些關(guān)鍵系統(tǒng)如電磁彈射器、先進攔阻裝置的性能未達到指標(biāo)要求,可靠性不足。
這些問題的影響會持續(xù)到服役后相當(dāng)長一段時期。2017年美國審計部門的報告顯示,“福特”號航母在未來4年內(nèi)都不能形成作戰(zhàn)能力,無法進行海上實戰(zhàn)部署。
原因
導(dǎo)致“福特”號出現(xiàn)“拖漲降”問題,最主要的原因是6項關(guān)鍵技術(shù)在未走完研制、測試全過程,未達到要求成熟度的情況下,為保進度而匆忙裝艦,出現(xiàn)的問題又集中體現(xiàn)在電磁彈射系統(tǒng)、先進攔阻裝置和雙波段雷達三大首次上艦運用的關(guān)鍵技術(shù)上。
電磁彈射系統(tǒng)是福特級區(qū)別于尼米茲級最具標(biāo)志性、具有劃時代意義的設(shè)備,也是福特級航母最大的創(chuàng)新之一。相應(yīng)地,其發(fā)展風(fēng)險也非常高。美國海軍在2004年選擇通用原子公司研制的電磁彈射系統(tǒng)全尺寸樣機,直到2016年,其平均重大失效間隔仍然遠低于實戰(zhàn)要求,后續(xù)提高可靠性還需更長時間,對航母交付后能否按時形成初始作戰(zhàn)能力構(gòu)成阻礙。
由于研制難度較大,“福特”號電磁彈射系統(tǒng)于2014年才完成陸上測試,比最初合同規(guī)定的2011年晚了3年。美國海軍2004財年預(yù)算報告顯示其總研制費用為4.13億美元,至2013財年,這一數(shù)字已上漲至8.08億美元。在2008財年預(yù)算中,電磁彈射系統(tǒng)(含4臺電磁彈射器)購價約為3.177億美元,到2014年,這一數(shù)字則翻了一番,達到7.426億。
除了造價高昂,電磁彈射系統(tǒng)的技術(shù)和性能指標(biāo)可靠性也不足。主要表現(xiàn)在重量、體積超標(biāo),分別為630噸、1061.4立方米,而美國海軍的要求是重量不超過225 噸,體積不超過425立方米。其兩次彈射時間美國海軍要求為45秒,目前全長樣機則延長至75秒。另外,平均無故障間隔也不達標(biāo)。2016年5月,美國海軍通過對靜止載荷的彈射試驗分析并估算,電磁彈射系統(tǒng)的平均無故障間隔雖從2014年的240次提升到400次,但仍然低于目標(biāo)值4166次。
先進攔阻裝置由美國通用原子公司研制,是福特級回收艦載機作業(yè)中的關(guān)鍵性部件,相對于尼米茲級使用的Mk-7型液壓攔阻裝置,也是劃時代的裝備。其研制合同在2003年簽訂,但研制歷程并不順利。2015年3月,美國海軍表示該系統(tǒng)存在設(shè)計缺陷,導(dǎo)致相關(guān)測試工作推遲兩年,大幅落后于“福特”號其他子系統(tǒng)的研發(fā)進度。
此外,“福特”號先進攔阻裝置成本急劇上漲,導(dǎo)致其無法在福特級后續(xù)艦上使用。4套先進攔阻裝置的總采辦經(jīng)費在2009年顯示為4.76億美元,而到2016年,已經(jīng)直線上漲到14億美元。2016年,美國海軍項目組估算該系統(tǒng)平均無故障間隔為25次,不到預(yù)期值的1%。這導(dǎo)致海軍不得不重新對該系統(tǒng)進行設(shè)計和調(diào)整。
與電磁彈射系統(tǒng)類似,為保證“福特”號交付進度,先進攔阻裝置在僅進行了少量陸地攔阻試驗后就倉促安裝上艦,必然導(dǎo)致在后續(xù)試驗和使用過程中面臨嚴(yán)重的可靠性問題。
雙波段雷達是美國海軍為福特級航母和DDG1000驅(qū)逐艦研制的新一代雷達系統(tǒng),由X波段多功能雷達(MFR)和S波段廣域搜索雷達(VSR)組成。2010年,美國海軍決定在DDG1000驅(qū)逐艦上放棄使用VSR,只保留MFR,使得“福特”號成為現(xiàn)階段美國海軍使用雙波段雷達的第一艘且唯一一艘軍艦。
該系統(tǒng)僅單艦使用,成本高昂。雙波段雷達在2008年預(yù)算為2.02億美元采購費,到2013年,則上漲至4.92億美元。但VSR雷達測試不足,系統(tǒng)總體可靠性不確定。目前MFR已進行多次陸地環(huán)境、海上裝艦環(huán)境測試,成熟度較高;但VSR由于裝艦測試較少,陸地測試的工程樣機模型被發(fā)現(xiàn)存在設(shè)計缺陷,在修改后,尚未對包括空中交通管制在內(nèi)的關(guān)鍵功能進行驗證。
影響
這些關(guān)鍵技術(shù)的缺陷將嚴(yán)重影響“福特”號航母實現(xiàn)預(yù)期的作戰(zhàn)性能指標(biāo)。艦載機出動架次率是衡量航母作戰(zhàn)性能的重要指標(biāo)。根據(jù)美國海軍要求,福特級航母的艦載機持續(xù)出動架次率應(yīng)達到160架次/天,峰值為270架次/天。


 
          











