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美海軍「福特」號航母即將服役,形成作戰能力尚待時日

7月22日,美國海軍舉行新一代航母「福特」級首艦「福特」號(CVN 78)的服役儀式,美國總統川普出席。在經歷了一系列關鍵系統研製和建造進度滯后、經費大幅上漲等問題后,「福特」號航母將正式進入美國海軍服役,比最初計劃時間推遲了32個月。但綜合來看,「福特」號離真正形成作戰能力還有很長的路要走,其首次部署至少要到2021年以後。

「傑拉爾德·福特」號航空母艦

一、「福特」號航母總體研製進度回顧

「福特」級航母是美國新一代航母,該級航母從1993年開始概念論證,1996年開始方案論證,2000年6月正式開始概念設計,首批建造3艘。

首艦「福特」號航母於2005年8月切割第一塊鋼板,2009年11月鋪設龍骨,2011年8月建造工作量完成一半,2013年11月下水,下水時完工度為70%。

2016年7月,「福特」號航母建造工作進度完成98%;艦上試驗工作完成89%。

2017年1月,「福特」號航母建造工作進度已完成99%,試驗計劃已完成93%。

2017年4月,「福特」號航母完成了船廠為期7天的船廠海試。2017年5月,「福特」號航母通過了為期三天的驗收海試,各項參數指標均滿足交付標準,並於2017年5月31日交付美國海軍。2017年7月22日,「福特」號將正式服役。

「福特」號航母是自1975年5月3日「尼米茲」號服役以來,美國海軍四十多年後服役的新一級航母,從設計指標參數來看,其作戰能力將較以往任何一級航母有巨大的飛躍,對美國海軍具有劃時代的意義。但「福特」號形成實際作戰能力尚待時日,並且其能否真正實現美國海軍當初預期的作戰能力仍存在一定變數。

(一)美海軍新建航母形成作戰能力通常需要2~2.5年,「福特」號耗時將更長

美軍成熟艦級的一艘新建航母從交付服役到該航母編隊首次獨立遂行作戰部署任務,通常時隔2~2.5年時間。這期間除試航和試航后的維護(PSA)外,其餘時間大都在進行各種人員培訓和技戰術訓練。下圖所示為部分「尼米茲」級航母訓練部署時間節點。

典型航母訓練部署時間節點

美海軍航母編隊在形成戰鬥力的過程中,將順次開展平台級、編隊級和多編隊級訓練,參訓兵力規模逐漸增加。整個訓練階段可分為基本訓練集成訓練兩個階段。

基本訓練階段主要開展平台級訓練,其間,航母編隊各艦艇獨立訓練,主要任務是完成航母平台和艦載機的融合,形成單艦作戰能力。該階段訓練的結束,意味著航母平台和艦載機的整合完成,航母已做好獨自承擔任務的戰備準備,可獨立遂行國土安全、人道主義救援、救災或其他特定行動。基本訓練在一艘新航母交付前就已陸續開展,早期主要開展艦員的個人訓練。

集成訓練階段主要開展多平台級、編隊級和多編隊級訓練。該階段的主要任務是完成航母編隊各艦艇的協同作戰,形成編隊整體戰鬥力,並通過與兩棲編隊共同訓練形成多編隊聯合作戰能力。在該階段將開展合成部隊訓練演練(COMPTUEX)和聯合特遣部隊演習(JTFEX)兩項內容。

相對於「尼米茲」級航母,「福特」號是新一級航母的首艦,大量新設備上艦應用,整個過程中艦員的訓練、設備的調試和集成將耗費更長時間。

儘管「福特」號航母已完成驗收並即將服役,但美國海軍引以為傲的、對「福特」號航母作戰能力提升有重要意義的關鍵系統——電磁彈射器和先進阻攔裝置(已完成艦上安裝和部分測試)仍存在諸多問題,未來能否按期順利解決仍存在很大變數。電磁彈射器和先進阻攔裝置的可靠性也一直受到各方詬病,認為極可能使「福特」號航母達不到預期作戰能力。

1、電磁彈射器

對於電磁彈射裝置陸上試驗,美國海軍至今已進行了大約5000次空載彈射試驗及超過3400次質量車彈射試驗。此外,美國海軍自2010年12月開始進行了兩個階段的飛機適配性試驗,並於2014年4月完成。進行彈射試驗的飛機包括F/A-18C「大黃蜂」戰鬥攻擊機、F/A-18E「超級大黃蜂」戰鬥攻擊機、T-45C「蒼鷹」教練機、C-2A「灰狗」運輸機、E-2D「先進鷹眼」預警機、EA-18G「咆哮者」電子戰飛機F-35C等,累計完成450餘次彈射試驗。

「福特」號航母的電磁彈射裝置艦上試驗於2014年8月展開,2015年6月開始質量車彈射試驗,2016年5月,「福特」號航母4部彈射裝置完成質量車試驗,共彈射質量車242次。「福特」號航母計劃在2017年進行F/A-18E/F的艦上彈射試驗。

但2017年6月15日,美國彭博新聞社報道,「福特」號航母的電磁彈射裝置存在軟體問題,導致艦載機無法滿載彈射起飛,將嚴重製約艦載機作戰能力。與此同時,電磁彈射器的可靠性問題尚未得到顯著改善。2014年美國國防部試驗鑒定局提供的數據顯示電磁彈射器可靠性指標——關鍵故障間周期僅240次,遠低於對該系統的要求值4166次。2016年該數據提升到400次,但仍僅為要求值的不到10%。美國海軍據此推算,若要電磁彈射裝置可無故障地完成1天持續作業的幾率達到90%,需要其系統關鍵故障間周期提升至1600次。按照2016年的可靠性數據,從電磁彈射裝置的角度來看,「福特」號航母能夠無故障地完成為期4天的高強度出動回收作業的概率將低於7%。

後續階段如何解決電磁彈射器遺留的問題,並大幅提升其可靠性,將是美國海軍面臨的一項挑戰,對「福特」號形成作戰能力的進度也將產生重大影響。

2、先進阻攔裝置

先進阻攔裝置的問題最為嚴重。美海軍於2003年啟動先進阻攔裝置項目,旨在取代現役MK-7型阻攔裝置,使海軍可回收所有現役及未來預期上艦的飛機。先進阻攔裝置計劃應用於「福特」級航母,並替換「尼米茲」級航母上現有的MK-7型阻攔裝置。由於先進阻攔裝置在技術成熟度不夠的情況下倉促推動上艦,先進阻攔裝置在研製過程中一路坎坷,出現水力渦輪等關鍵部件的設計反覆,造成嚴重的進度滯后和費用超支。

先進阻攔裝置

鑒於先進阻攔裝置遇到的嚴重問題,2016年7月,美國甚至考慮過下馬先進阻攔裝置,美國國防部總監察署曾要求在推動先進阻攔裝置在後續航母上應用之前,海軍應先開展一次效費比分析,以確定先進阻攔裝置是否是最經濟的解決方案。海軍為此成立了專門的調查委員會。儘管最終結果是CVN 79和CVN 80將繼續採用先進阻攔裝置,但難以掩蓋先進阻攔裝置問題的嚴重性。

在進行了一系列重新設計后,先進阻攔裝置陸上試驗取得了一定進展,截至2016年12月,完成了1400餘次質量車阻攔試驗;完成了「超級大黃蜂」艦載機陸上阻攔測試(352次阻攔),並制定第一份「飛機回收通告」。不可避免的問題是,先進阻攔裝置目前已完成艦上安裝,但陸上試驗仍未充分開展,這意味著後續在陸上試驗中發現問題引起的設計變更,艦上設備需要進行相應的改動,可能導致艦上先進阻攔裝置的可用性和進度出現問題,制約作戰能力形成進度。

另一方面,先進阻攔裝置的可靠性問題更為嚴重。根據2016年的數據,美國海軍估算當時先進阻攔裝置的關鍵故障間周期僅為25次,而對先進阻攔裝置可靠性的要求是關鍵故障間周期要達到16500次,差異巨大。根據這個可靠性數據,「福特」號要無故障地實現為期4天的高強度出動回收作業是「幾乎不可能」的。美國海軍仍需要通過大量的試驗,積累大量的數據來實現先進阻攔裝置可靠性的增長,這對「福特」號航母作戰能力的形成也是個極大的挑戰。

美國海軍在「福特」號航母上首次採用了電磁彈射器、先進阻攔裝置、雙波段雷達、新型反應堆、先進武器升降機等十餘項關鍵新技術,並且對飛行甲板和彈藥貯運系統等進行了重新設計,服役后美國海軍需對這些新系統開展大量的試驗測試,對新的作業流程進行試驗和演練。此外還要開展「全艦衝擊試驗」和初始出動回收試驗等關鍵試驗。這些都將使「福特」號形成作戰能力時間比成熟型號新建航母更長。



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