“福特”号航母因技术故障将延迟交付

3月26日,美海军官员向众议院军事委员会透露,因需要更多的时间对推进系统及武器升降机进行维修,福特”号航母将推迟交付舰队,预计推迟时间三个月。综合考虑推进系统整修、试航后维修(PSA)工作载荷适应性调整、武器升降机整修三方面因素,今年10月是目前最乐观的交付时间。同日,亨廷顿·英格尔斯工业公司在一份声明中表示,他们正与美海军密切协作,评估“福特”号航母试航后维修的交付时间节点。

图1 “福特”号航母在PSA阶段的海试中发现问题返回船厂

2018年7月,“福特”号航母在位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯船厂开始接受为期12个月的试航后维修,计划于今年7月完成PSA阶段的海试。试航后维修的主要任务是解决航母在建造及试航过程中发现的问题,并完成海军及船厂协商同意的从建造阶段遗留下来的工作,结果在PSA阶段的海试期间,发现推进系统及武器升降机存在故障。

推进系统故障此前报道相对较少,本次推进系统故障不在反应堆,而出在由反应堆供汽的主汽轮发电机(MTG)上,并且问题似乎比最初在海试过程中发现的要严重的多,熟悉相关修理工作的知情人士表示,该舰主汽轮发电机中的2台可能需要计划外大修。

图2 “福特”号航母动力舱段三维效果图

武器升降机故障此前为业内所熟知。“福特”级航母舰载机出动架次率相比“尼米兹”级增加25%~30%,而11部武器升降机则是关键所在。然而其一直因软件问题而可靠性不佳,截至目前仅有2部达到美海军标准顺利交付。在试航后维修之前,美海军已追加1270万美元的资金,用于修复“福特”号航母的武器升降机故障。

图3 “福特”号航母武器升降机

“福特”号航母服役后开展了一系列的试验试航工作,截至2018年7月返回纽波特纽斯船厂接受试航后维修前,“福特”号航母共独立航行了8次,在海上航行81天,在动力系统、武器升降机、电磁弹射装置和先进阻拦装置等方面发现了诸多问题。

(1)动力系统

“福特”号航母在试验试航期间曾有多次因动力系统故障而不得不提前返航。2018年1月,“福特”号航母在海上航行时发生轴承故障,轴承出现过热情况,被迫返回港口维修。随后3月份海军发布的消息将该故障描述为“高于轴承温度设定值92华氏度”,并且“在确保设备不受损坏后,航母安全返回港口”。美海军海上系统司令部表示,轴承故障将在试航后维修阶段被彻底修复。此次事故也导致试航后维修阶段的开始时间由原定的4月份推迟到了2018年夏天,持续时间也由8个月延长到12个月。

2018年5月,“福特”号航母动力系统再次发生故障。5月19日,“福特”号航母从诺福克启程开始新一轮海试,但随后其推进系统出现“机械故障”,被迫返航。美海军称此次故障与上一次并无关联,此次机械故障导致核反应堆产生的蒸汽无法使重达30吨的螺旋桨全速旋转。

图4 “福特”号航母在海试中因动力系统故障返航

(2)武器升降机

作为“福特”号航母关键新技术之一的先进武器升降器进度严重滞后。试验期间,舰上的11台先进武器升降机虽然已经安装,但由于船厂仍在开展相关研究工作,海军并未接收这些武器升降机。整个试验期间航母的武器升降机都未投入使用。直到2019年3月,海军才接收了第二部武器升降机。海军部长公开承诺所有武器升降机将在2019年夏天航母再次出海前完成交付。

图5 “福特”号航母武器升降机

(3)电磁弹射装置和先进阻拦装置

“福特”号航母的电磁弹射装置和先进阻拦装置的起降机型和可靠性目前仍存在很大不确定性,尤其是先进阻拦装置的问题突出。

起降机型方面,舰上弹射和阻拦的舰载机机型目前仍仅限于F/A-18E/F“超级大黄蜂”,而重量更大的E-2C“鹰眼”、E-2D“先进鹰眼”舰载固定翼预警机和C-2A“灰狗”舰载运输机仍无法在舰上起降。先进阻拦装置对于这些重型舰载机的阻拦试验仍处在陆上试验阶段,这些机型尚未形成可用的“飞机回收通告”(AircraftRecovery Bulletin,用于指导飞机回收参数设置等的指导性文件)。此外,舰上已安装的先进阻拦装置还需要根据陆上试验结果进行升级改造。这些都给“福特”号航母后续能否安全起降所有机型带来不确定性。

图6 上图为F/A-18E/F、左下图为E-2D、右下图为C-2A

可靠性方面,根据2017年美国防部试验鉴定局(DOT&E)发布的“福特”号航母试验鉴定年度报告,截至2017年6月,电磁弹射装置、先进阻拦装置的平均无严重故障次数(MeanCycles Between Critical Failure,可靠性的指标)分别估计仅为455次、19次,而设计要求分别为4166次、16500次。而根据2018年的试验鉴定年度报告,“福特”号服役后的舰上实际试验,747次弹射中电磁弹射装置出现了10次关键故障,763次回收中先进阻拦装置同样出现了10次故障,仍远远达不到设计要求。电磁弹射装置和先进阻拦装置的可靠性短期内大幅提升的可能性不大,后续仍需持续不断的探索和改进。

图7 左图为电磁弹射装置、右图为先进阻拦装置

由于维修费用的持续增长,“福特”号的最终采办费用已超过了129亿美元的成本上限,本次故障的严重程度和具体维护费用都还有待确认,不过毫无疑问将进一步推高该舰的造价。此前,为节省经费及投资未来,美海军曾提出提前25年退役“尼米兹”级“杜鲁门”号航母(CVN 75),并引发广泛争议。

“福特”号航母为“福特”级航母首舰,2009年11月14日开工建造,2017年7月22日服役,计划于2021年部署。在正式部署前,参考“尼米兹”级航母预计还将进行一系列的评估、训练及演习工作。

表1 “尼米兹”级航母从服役到具备作战能力期间的试验、训练及演习工作

序号

项目

备注

一、交付至初步评估

1.

服役

2.

飞行甲板认证(FDC)

3.

最终合同试验

4.

试航训练(shakedown training)

包括舰载机作业、舰空导弹实弹射击等

5.

试航后维修(PSA)

6.

战备与训练司令部评估(CART Ⅱ)

二、基础作战训练

1.

港内特定能力训练(港内TSTA)

2.

航行特定能力训练(航行TSTA)

3.

最终评估

4.

反恐/部队防护考核(ATFP)

三、编队合成训练

1.

舰队训练飞行中队认证/兵种司令部认证(TCQ)

2.

舰队模拟训练(FST)

3.

FPEX训练

关于部队防护与反恐

4.

FST-WC舰队模拟训练

考核作战系统和指挥控制团队

5.

FST-CG舰队模拟训练

针对编队作战计划执行、

战术和作业程序

6.

合成部队训练演习(COMPTUEX)

7.

联合特遣部队演习(JTFEX)

美海军新一轮兵力结构评估将提出增加小型舰船和保障船

美海军负责作战系统的海军作战部副部长日前向国会表示,海军正向“分布式海上作战”(DMO)和最高作战司令部理念转变,在实施新一轮“兵力结构评估”(FSA)时,将考虑“更多的机动力量”。

在3月26日的听证会上,海军中将比尔·梅尔兹向众议院军事委员会海上力量投送小组委员会表示,在面对潜在对等或接近对等的对手时,“分布式海上作战”理念是合适的,这要求舰队拥有多样的舰船组合以及充分的后勤和医疗保障。

美海军曾于2016年实施上一轮FSA。根据该轮评估结果,美海军需装备104艘大型水面舰船(对应目前舰队中的巡洋舰与驱逐舰),以及52艘小型水面舰船(对应目前舰队中的近海战斗舰与即将发展的新型护卫舰)。无人舰艇未被纳入该轮FSA,但在同年进行的几项关于未来舰队架构的研究中,强调了无人舰艇的重要性。

表1 2016版FSA与2012版FSA对比

美海军预计今年启动新一轮FSA,届时将会对舰队的舰船组合进行深入分析。美海军一向对大型水面舰船很重视,但也希望拥有更为合适的舰船组合。预计在新一轮FSA中,小型水面舰船的数量将会增加,总兵力规模可能会超过目前所设定的355艘舰船的目标。今年早些时候,海军官员也曾讨论将更多资源从大型舰船调整至小型舰船以提高采购数量,从而更好地支撑“分布式海上作战”。

图1 美海军新型护卫舰FFG(X)竞标方案

新一轮FSA考虑加强另一个重要方向是保障船,如:补给油船、干货弹药船、医疗船和其他用于支持海军和海军陆战队的平台等。如果舰队依靠更多独立运作的小型舰船,而不是集结在较少大型舰船上组成打击群,海军将需要更多保障船。例如,相比依赖“怜悯号”(T-AH-19)、“安慰号”(T-AH-20)两艘医院船,海军正转向更小的救护船。梅尔兹在听证会上也表示,阿拉巴马州奥萨塔尔美国公司建造的第13艘远征快速运输舰(EPF)将作为远征医疗运输船(EMT)来建造。同时,美海军在其2020财年无资金支持的优先事项清单中,请求拨款购买第14艘远征医疗运输船。

图2 美“塞萨尔·查韦斯号”干货弹药船为澳“珀斯号”护卫舰加油

图3 远征快速运输舰(将作为远征医疗运输船建造)

新一轮FSA还将反映海军对无人系统的需求,以及其对载人舰艇的补充作用。自2016年FSA以来,相关研究均表明无人技术及装备是作战力量的有力补充,美海军已将其作为整体作战能力的一部分进行考虑,并对2020财年预算请求中的投资方向进行了适应性调整,以满足对空中、海面、水下无人系统的需求。其中,仅2020财年就计划投资超过4亿美元,未来数年计划投资数十亿美元,用于研究、设计和采购相关无人系统。

美海军“分布式海上作战”是指使更多的水面舰船具备更强的中远程火力打击能力,并让它们以分散部署的形式、更为独立地作战,以增强敌方的应对难度,并提高己方的战场生存性。其核心思想包括两个方面:一是将海上反舰、防空能力分散到更多的水面舰艇上;二是提高单舰作战能力,在“宙斯盾”舰上加装反舰导弹等进攻性武器,在两栖舰上加装“宙斯盾”系统。“分布式海上作战”理念最初形成于2014年底美海军战争学院的一次兵棋推演中,后引出“分布式杀伤”概念,并在此基础上不断发展演化。

图4 美海军“分布式海上作战”理念

来源:《舰船动态周报》| 国防科技信息网等

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海洋防务无人装备体系与发展规划研究》,研究报告,2018年,400

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《》,研究报告,2018年,101页——点击即可获取目录

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