【動態】美國最貴“福特”號航母因技術故障,將延遲交付
“福特”號航母因技術故障將延遲交付
3月26日,美海軍官員向衆議院軍事委員會透露,因需要更多的時間對推進系統及武器升降機進行維修,福特”號航母將推遲交付艦隊,預計推遲時間三個月。綜合考慮推進系統整修、試航後維修(PSA)工作載荷適應性調整、武器升降機整修三方面因素,今年10月是目前最樂觀的交付時間。同日,亨廷頓·英格爾斯工業公司在一份聲明中表示,他們正與美海軍密切協作,評估“福特”號航母試航後維修的交付時間節點。
圖1 “福特”號航母在PSA階段的海試中發現問題返回船廠
2018年7月,“福特”號航母在位於弗吉尼亞州的紐波特紐斯船廠開始接受爲期12個月的試航後維修,計劃於今年7月完成PSA階段的海試。試航後維修的主要任務是解決航母在建造及試航過程中發現的問題,並完成海軍及船廠協商同意的從建造階段遺留下來的工作,結果在PSA階段的海試期間,發現推進系統及武器升降機存在故障。
推進系統故障此前報道相對較少,本次推進系統故障不在反應堆,而出在由反應堆供汽的主汽輪發電機(MTG)上,並且問題似乎比最初在海試過程中發現的要嚴重的多,熟悉相關修理工作的知情人士表示,該艦主汽輪發電機中的2臺可能需要計劃外大修。
圖2 “福特”號航母動力艙段三維效果圖
武器升降機故障此前爲業內所熟知。“福特”級航母艦載機出動架次率相比“尼米茲”級增加25%~30%,而11部武器升降機則是關鍵所在。然而其一直因軟件問題而可靠性不佳,截至目前僅有2部達到美海軍標準順利交付。在試航後維修之前,美海軍已追加1270萬美元的資金,用於修復“福特”號航母的武器升降機故障。
圖3 “福特”號航母武器升降機
“福特”號航母服役後開展了一系列的試驗試航工作,截至2018年7月返回紐波特紐斯船廠接受試航後維修前,“福特”號航母共獨立航行了8次,在海上航行81天,在動力系統、武器升降機、電磁彈射裝置和先進阻攔裝置等方面發現了諸多問題。
(1)動力系統
“福特”號航母在試驗試航期間曾有多次因動力系統故障而不得不提前返航。2018年1月,“福特”號航母在海上航行時發生軸承故障,軸承出現過熱情況,被迫返回港口維修。隨後3月份海軍發佈的消息將該故障描述爲“高於軸承溫度設定值92華氏度”,並且“在確保設備不受損壞後,航母安全返回港口”。美海軍海上系統司令部表示,軸承故障將在試航後維修階段被徹底修復。此次事故也導致試航後維修階段的開始時間由原定的4月份推遲到了2018年夏天,持續時間也由8個月延長到12個月。
2018年5月,“福特”號航母動力系統再次發生故障。5月19日,“福特”號航母從諾福克啓程開始新一輪海試,但隨後其推進系統出現“機械故障”,被迫返航。美海軍稱此次故障與上一次並無關聯,此次機械故障導致核反應堆產生的蒸汽無法使重達30噸的螺旋槳全速旋轉。
圖4 “福特”號航母在海試中因動力系統故障返航
(2)武器升降機
作爲“福特”號航母關鍵新技術之一的先進武器升降器進度嚴重滯後。試驗期間,艦上的11臺先進武器升降機雖然已經安裝,但由於船廠仍在開展相關研究工作,海軍並未接收這些武器升降機。整個試驗期間航母的武器升降機都未投入使用。直到2019年3月,海軍才接收了第二部武器升降機。海軍部長公開承諾所有武器升降機將在2019年夏天航母再次出海前完成交付。
圖5 “福特”號航母武器升降機
(3)電磁彈射裝置和先進阻攔裝置
“福特”號航母的電磁彈射裝置和先進阻攔裝置的起降機型和可靠性目前仍存在很大不確定性,尤其是先進阻攔裝置的問題突出。
起降機型方面,艦上彈射和阻攔的艦載機機型目前仍僅限於F/A-18E/F“超級大黃蜂”,而重量更大的E-2C“鷹眼”、E-2D“先進鷹眼”艦載固定翼預警機和C-2A“灰狗”艦載運輸機仍無法在艦上起降。先進阻攔裝置對於這些重型艦載機的阻攔試驗仍處在陸上試驗階段,這些機型尚未形成可用的“飛機回收通告”(AircraftRecovery Bulletin,用於指導飛機回收參數設置等的指導性文件)。此外,艦上已安裝的先進阻攔裝置還需要根據陸上試驗結果進行升級改造。這些都給“福特”號航母后續能否安全起降所有機型帶來不確定性。
圖6 上圖爲F/A-18E/F、左下圖爲E-2D、右下圖爲C-2A
可靠性方面,根據2017年美國防部試驗鑑定局(DOT&E)發佈的“福特”號航母試驗鑑定年度報告,截至2017年6月,電磁彈射裝置、先進阻攔裝置的平均無嚴重故障次數(MeanCycles Between Critical Failure,可靠性的指標)分別估計僅爲455次、19次,而設計要求分別爲4166次、16500次。而根據2018年的試驗鑑定年度報告,“福特”號服役後的艦上實際試驗,747次彈射中電磁彈射裝置出現了10次關鍵故障,763次回收中先進阻攔裝置同樣出現了10次故障,仍遠遠達不到設計要求。電磁彈射裝置和先進阻攔裝置的可靠性短期內大幅提升的可能性不大,後續仍需持續不斷的探索和改進。
圖7 左圖爲電磁彈射裝置、右圖爲先進阻攔裝置
由於維修費用的持續增長,“福特”號的最終採辦費用已超過了129億美元的成本上限,本次故障的嚴重程度和具體維護費用都還有待確認,不過毫無疑問將進一步推高該艦的造價。此前,爲節省經費及投資未來,美海軍曾提出提前25年退役“尼米茲”級“杜魯門”號航母(CVN 75),並引發廣泛爭議。
“福特”號航母爲“福特”級航母首艦,2009年11月14日開工建造,2017年7月22日服役,計劃於2021年部署。在正式部署前,參考“尼米茲”級航母預計還將進行一系列的評估、訓練及演習工作。
表1 “尼米茲”級航母從服役到具備作戰能力期間的試驗、訓練及演習工作
序號 |
項目 |
備註 |
一、交付至初步評估 |
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1. |
服役 |
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2. |
飛行甲板認證(FDC) |
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3. |
最終合同試驗 |
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4. |
試航訓練(shakedown training) |
包括艦載機作業、艦空導彈實彈射擊等 |
5. |
試航後維修(PSA) |
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6. |
戰備與訓練司令部評估(CART Ⅱ) |
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二、基礎作戰訓練 |
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1. |
港內特定能力訓練(港內TSTA) |
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2. |
航行特定能力訓練(航行TSTA) |
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3. |
最終評估 |
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4. |
反恐/部隊防護考覈(ATFP) |
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三、編隊合成訓練 |
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1. |
艦隊訓練飛行中隊認證/兵種司令部認證(TCQ) |
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2. |
艦隊模擬訓練(FST) |
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3. |
FPEX訓練 |
關於部隊防護與反恐 |
4. |
FST-WC艦隊模擬訓練 |
考覈作戰系統和指揮控制團隊 |
5. |
FST-CG艦隊模擬訓練 |
針對編隊作戰計劃執行、 戰術和作業程序 |
6. |
合成部隊訓練演習(COMPTUEX) |
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7. |
聯合特遣部隊演習(JTFEX) |
美海軍新一輪兵力結構評估將提出增加小型艦船和保障船
美海軍負責作戰系統的海軍作戰部副部長日前向國會表示,海軍正向“分佈式海上作戰”(DMO)和最高作戰司令部理念轉變,在實施新一輪“兵力結構評估”(FSA)時,將考慮“更多的機動力量”。
在3月26日的聽證會上,海軍中將比爾·梅爾茲向衆議院軍事委員會海上力量投送小組委員會表示,在面對潛在對等或接近對等的對手時,“分佈式海上作戰”理念是合適的,這要求艦隊擁有多樣的艦船組合以及充分的後勤和醫療保障。
美海軍曾於2016年實施上一輪FSA。根據該輪評估結果,美海軍需裝備104艘大型水面艦船(對應目前艦隊中的巡洋艦與驅逐艦),以及52艘小型水面艦船(對應目前艦隊中的近海戰鬥艦與即將發展的新型護衛艦)。無人艦艇未被納入該輪FSA,但在同年進行的幾項關於未來艦隊架構的研究中,強調了無人艦艇的重要性。
表1 2016版FSA與2012版FSA對比
美海軍預計今年啓動新一輪FSA,屆時將會對艦隊的艦船組合進行深入分析。美海軍一向對大型水面艦船很重視,但也希望擁有更爲合適的艦船組合。預計在新一輪FSA中,小型水面艦船的數量將會增加,總兵力規模可能會超過目前所設定的355艘艦船的目標。今年早些時候,海軍官員也曾討論將更多資源從大型艦船調整至小型艦船以提高採購數量,從而更好地支撐“分佈式海上作戰”。
圖1 美海軍新型護衛艦FFG(X)競標方案
新一輪FSA考慮加強另一個重要方向是保障船,如:補給油船、乾貨彈藥船、醫療船和其他用於支持海軍和海軍陸戰隊的平臺等。如果艦隊依靠更多獨立運作的小型艦船,而不是集結在較少大型艦船上組成打擊羣,海軍將需要更多保障船。例如,相比依賴“憐憫號”(T-AH-19)、“安慰號”(T-AH-20)兩艘醫院船,海軍正轉向更小的救護船。梅爾茲在聽證會上也表示,阿拉巴馬州奧薩塔爾美國公司建造的第13艘遠征快速運輸艦(EPF)將作爲遠征醫療運輸船(EMT)來建造。同時,美海軍在其2020財年無資金支持的優先事項清單中,請求撥款購買第14艘遠征醫療運輸船。
圖2 美“塞薩爾·查韋斯號”乾貨彈藥船爲澳“珀斯號”護衛艦加油
圖3 遠征快速運輸艦(將作爲遠征醫療運輸船建造)
新一輪FSA還將反映海軍對無人系統的需求,以及其對載人艦艇的補充作用。自2016年FSA以來,相關研究均表明無人技術及裝備是作戰力量的有力補充,美海軍已將其作爲整體作戰能力的一部分進行考慮,並對2020財年預算請求中的投資方向進行了適應性調整,以滿足對空中、海面、水下無人系統的需求。其中,僅2020財年就計劃投資超過4億美元,未來數年計劃投資數十億美元,用於研究、設計和採購相關無人系統。
美海軍“分佈式海上作戰”是指使更多的水面艦船具備更強的中遠程火力打擊能力,並讓它們以分散部署的形式、更爲獨立地作戰,以增強敵方的應對難度,並提高己方的戰場生存性。其核心思想包括兩個方面:一是將海上反艦、防空能力分散到更多的水面艦艇上;二是提高單艦作戰能力,在“宙斯盾”艦上加裝反艦導彈等進攻性武器,在兩棲艦上加裝“宙斯盾”系統。“分佈式海上作戰”理念最初形成於2014年底美海軍戰爭學院的一次兵棋推演中,後引出“分佈式殺傷”概念,並在此基礎上不斷發展演化。
圖4 美海軍“分佈式海上作戰”理念
來源:《艦船動態週報》| 國防科技信息網等
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《海洋防務無人裝備體系與發展規劃研究》,研究報告,2018年,400頁 |
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《》,研究報告,2018年,101頁——點擊即可獲取目錄 |
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