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未来航母的新标杆

2014-06-04春水

中学科技 2014年3期
关键词:弹射器福特波段

春水

超大“心脏”

“福特”级航母有一颗大“心脏”,它为全船源源不断地提供巨大的能源和动力,这就是两座A1B型核反应堆。其由贝蒂原子能实验室设计完成,在研发过程中充分汲取了“海狼”级、“弗吉尼亚”级等核潜艇反应堆的设计和运行经验,使用寿命长达50年,在“福特”级航母服役期间基本无需更换核燃料棒。每座A1B型核反应堆可实现104兆瓦的轴推进功率和96兆瓦的供电功率,总输出功率达200兆瓦,供电功率是美国海军主力“尼米兹”级航母的3倍,总输出功率至少增加747%。

由于有了这颗特殊的大“心脏”,“福特”级航母轮机部门的人员数量和后期的船坞维修耗时将大大缩减;同时随着供电功率的大幅提高,“福特”级航母能够装备耗电功率更大的电磁弹射器(EMALS),也为激光炮等新概念武器的安装奠定了坚实的基础。

极速起降

“福特”级航母在舰艏和斜角甲板设置了4具弹射器,以先进的电磁弹射器取代了传统的蒸汽弹射器。电磁弹射器主要依靠载流导线在磁场中受力,利用磁通量巨大的瞬间变化而产生的感应电磁斥力,将飞机弹射升空。与蒸汽弹射器相比,电磁弹射器体积小、质量轻、弹射效率高,而且在运转时无需消耗大量的淡水,有效地提高了肮母的续航能力。最重要的是,电磁弹射器具有弹射调节能力,它不但能弹射30吨以上的作战飞机,而且能根据需要,弹射几百千克重的小型无人机,而且弹射速度可在100~370千米/时之间调节。

对于舰载机的降落,“福特”级航母采用先进着舰拦阻装置(AAG)取代了常用的液压缓冲式拦阻装置。它由拦阻机、数字控制设备、拦阻索及滑轮等分系统组成,通过感应机的动态控制子系统,自动降低拦阻索的张力峰值,精确控制舰载机尾钩负载和舰载机在甲板上的停留位置,使其具备回收无人机的能力。

这两种技术的联合使用,让“福特”级航母上舰载机的起落发生了革命性变化,使航母搭配无人机编队的作战模式得以实现。另外,“福特”级肮母舰载机目前每日正常出动160架次,已远高于美国其他现役航母的每日正常出动120架次,而高峰出勤率更是由原来的每日220~240架次提高到每日270~310架次。

一技二用

安装在“福特”级航母上的双波段雷达(DBR)是美军的独门秘技,它负责战场的感知、探测和跟踪。与“尼米兹”级航母装备的SPS-48E型雷达不同,双波段雷达集成了S波段广域搜索雷达(VSR)和X波段多用途雷达(MFR)两种雷达,每个波段各有三个有源相控阵天线。雷达安装在舰岛前部和后部,前者主要用于中高空探测与跟踪,后者用于中低空及海平面的探测与跟踪以及为拦截目标提供火控支持,能够支持防空作战、海上搜索、舰艇导航、空中交通管制等作战任务。这两个波段的雷达共享一套信号及数据处理系统,简化了雷达相关设施,重量和体积都有所减少。另外,双波段雷达还具备探测跟踪超音速目标的能力,通过结合航母本身装备的多种防空反导武器,使“福特”级航母的抗饱和打击能力进一步提高。

各显神通

除了上述新技术外,其余的9项技术也有不俗的表现。其中HSLA-65高强度低合金钢、HSLA-115高强度超强韧性钢都是美国新研制的航母用钢,其都具有重量轻、强度高的特点;反渗透法海水淡化装置使处理效率和产量大幅提高,为提高航母续航能力提供了可靠保证:加强型海上补给装置则使航母与补给舰之间的补给距离从过去的55米增加至90米,提高了补给作业时的安全性,并且单次输送货物的质量从2.6吨提高至5.4吨,从而缩短补给时间;等离子电弧废物处理装置,其处理能力据说每天可达3吨,且自动化程度也更高,有效减少了非战斗人员的配备。此外,先进弹药升降系统、具备协同作战能力的“海麻雀”导弹系统、综合精密返航着舰导航系统、飞行数据管理与管制系统技术的应用,则全面提升了“福特”级航母在攻防两端的应对能力。

这13项关键技术,使“福特”级肮母真正成为了名副其实的“世界最强航母”。

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