
7844 次觀看·2024年2月26日 #航空母艦 #核動力航空母艦 #福特級航空母鑑 美國福特級核動力航空母鑑的二號艦肯尼迪號(CVN-79),在2月21日成功進行了電磁彈射系統的彈射測試,標誌著肯尼迪號航母的建造取得了重要進展。肯尼迪號是在2015年8月開工的,目前已經完成了約90%的工程,預計將在2025年正式交付美國海軍。
作為福特級航母的二號艦,肯尼迪號的總排水量增加到了12萬噸。它在設計上繼承了首艦福特號的眾多先進技術,但在一些方面進行了改進和優化,特別是在電磁彈射方面進行了改進。
福特號航母滿載排水量超過10萬噸,2017年7月開始服役。它是繼尼米茲級航母之後的新一代航母,共採用了23種新科技,包括:兩個全新設計的A1B核反應堆、全新電磁彈射系統、先進降落阻攔裝置、新型武器升降系統、全電氣化設計、容納隱形戰機的機庫設計、最新的SPY-6雙波段主動相控陣雷達等等。
不過這些新科技當中有些不夠成熟,一開始問題不斷,導致福特號2017年服役之後,遲遲無法進行作戰部署。特別是與電磁傳動有關的三項技術:電磁彈射系統、先進降落攔阻裝置、新型武器升降系統的問題最多,也最大。
福特號航母2023年5月2日離港開始了第一次作戰部署,中間經歷了以哈戰爭,延長部署76天,直到今年1月17日才返回母港諾福克海軍基地。福特號航母的第一次部署就超過260天,打破了航母首次部署的時間紀錄。但部署期間的飛機起降數據公布之後,中國網絡上開始猛批福特號,說它的電磁彈射很爛,起飛架次還不如山東艦呢。這到底是怎麼回事呢?
因為電磁彈射系統逐漸成熟,法國也向美國訂購了電磁彈射和攔阻系統,用來裝備下一代法國航母,整個合同超過13億美元。2月傳出消息,美國海軍已經開始發招標書,準備購買三套電磁彈射和攔阻系統,用來裝備未來的福特級航母CVN82、83和法國的新世代航母。
00:00 肯尼迪號航母電磁彈射成功
00:59 改進福特號出現的問題 肯尼迪號延後服役
06:06 福特號電彈很菜 起飛架次不如山東艦?
10:58 電磁彈射系統成熟 為法國航母下訂單
#航空母艦 #核動力航空母艦 #福特級航空母鑑 #肯尼迪號航空母艦 #CVN79 #福特號航母 #CVN78 #福特號航艦 #電磁彈射 #現代武器 #軍事裝備 #軍事 #馬克時空
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美國福特級核動力航空母艦的二號艦肯尼迪一號
在2月21號成功進行了電磁彈射系統的彈射測試
在一號和二號彈射器成功完成了無負載的測試之後
肯尼迪一號又成功進行了淨載重量測試
這一關鍵測試的成功
標誌着肯尼迪一號航母的建造取得了重要進展
肯尼迪一號是在2015年8月開工的
目前已經完成了約90%的工程
預計將在2025年正式交付美國海軍
作爲福特級航母的二號艦
肯尼迪一號的總排水量增加到了12萬噸
它在設計上繼承了首艦福特號的衆多先進技術
但在一些方面進行了改進和優化
特別是在電磁彈射方面進行了改進
與福特級第一艘航母福特號相比
肯尼迪一號的建造時間更長
福特號用了不到八年的時間就服役了
而肯尼迪一號則需要用十年的時間
這除了新冠疫情的影響
還有一個重要原因就是改進福特號出現的問題
福特號航母滿載排水量超過十萬噸
2017年7月開始服役
它是繼尼米茲級航母之後的新一代航母
全新設計的福特號共採用了23項新科技
包括兩個全新設計的AEB核反應堆
全新的電磁彈射系統
先進降落阻攔系統
新型武器升降系統
全電氣化設計
容納隱形戰機的機庫設計
最新的SPY-6雙波段主動相控陣雷達等等
不過這些新科技當中有些不夠成熟
一開始問題不斷
導致福特號2017年服役之後
遲遲無法進行作戰部署
特別是與電磁傳動有關的三項技術
電磁彈射系統
先進降落攔阻系統
新型武器升降系統的問題最多也最大
福特號擁有四條電磁彈射器
每條長91米
最大推力可以達到45噸
能將飛機加速到240公里每小時
電磁彈射器與傳統的蒸汽彈射器相比
優勢非常明顯
一個是重量只有20噸
重量和體積都更小
也不需要消耗彈水
而且最大功率高出30%
最短彈射間隔只有45秒
彈射推力設置的範圍更寬
既可以彈射更重的飛機
也可以彈射輕型的無人機
另外傳統蒸汽彈射器在初始階段推力最大
然後會逐漸降低
這樣就導致飛機一開始承受了巨大的推力
而在後半段卻幫助不大
後半段主要靠飛機的發動機來加速起飛
而且一開始的巨大推力也會減少飛機的使用壽命
而電磁彈射器的開始推力可以適當小一些
然後逐漸加大推力
這樣即使後半段飛行員也能感受到助推的力道
這種助推方式對飛機的結構損傷會小一些
一開始電磁彈射系統問題多多
甚至持續幾天都無法工作
這些問題既有設計製造的問題
也有使用場的問題
但海軍和同用原子合作不斷改進
逐步解決了這些問題
截止2021年4月在交付測試的18個月期間
福頓號的電磁彈射和攔阻系統實現了8000次飛機彈射和攔阻循環
相當於每個月進行超過400次的彈射和攔阻
持續作戰節奏雖然說還很低
但一直呈現着上升的趨勢
福頓號的設計目標是每天出動270架次
超過尼米茲級
福頓號的先進彈藥升降機也採用了電磁傳動
用電磁馬達取代了液壓馬達
它使用線性同步馬達
以線性軌道爲轉子
升降機平臺爲定子
不需要吊車腳盤和缸了
因此升降機通道貫穿的幾層甲板都能夠安裝防水門
當彈藥升降機通過某層甲板時
這層甲板的防水門就會自動打開
通過後立即關閉
這樣就不會破壞艦體的水密防護性
福頓號全艦共有11個新彈藥升降機
需要通過一共70道防水門
而每道防水門都要滿足嚴格的生存能力指標
平直度必須控制在千分之一英尺以內
也就是小於30.5毫米
而且在作戰中艦體遭到爆震等外力衝擊時
彈藥升降機系統的軌道平直度
艙門水密性還要能夠保持住
如此嚴格的要求使福特號的進度大幅落後
直到2022年才通過所有的測試
11個彈藥升降機完成了15000次循環
並在2021年進行的三次全艦衝擊測試後
還能夠正常運作
除了這些改進
據說肯尼迪號也還改進了電磁彈射系統的蓄能裝置
電磁彈射系統包含了四大部分
蓄能系統
彈射直線電機
電力變換系統和控制系統
因爲彈射二三十噸重的艦載機時
整個電磁彈射器的峯值功率要超過100兆瓦
而且這些能量需要在三秒內快速釋放出來
以目前的技術水平無法通過航母電力系統直接供給
因此就得加入一個蓄能裝置
福特號的蓄能裝置採用了飛輪蓄能原理
每個彈射器都配有三套總容量720兆膠的飛輪蓄能裝置
2020年6月初
福特號在飛行操作前手動重置系統的時候
渦輪發電機和電磁彈射器的電力處理系統曾經出現過故障
這個故障導致航母在五天內無法彈射飛機
這次事故之後
福特號很有可能重新設計了電力處理系統
福特號航母在2022年通過了所有的認證測試
2023年5月2號離港開始了第一次作戰部署
中間經歷了以哈戰爭
延長部署76天
直到今年1月17號才返回母港諾福克海軍基地
福特號的第一次部署就超過260天
打破了航母首次部署的時間記錄
美國海軍的數據表明
福特號的260天部署期間有239天在海上航行
期間沒有發生大的安全事故
航程累計達到了8.3萬海里
艦載機起降架次10396次
飛行總時長超過17000小時
合計爲16351架飛機提供加油作業
實施了43次海上補給
不過這裏面沒有進一步說明固定翼艦載機和直升機的起降次數
這個數據公佈之後
中國網絡上開始猛批福特號
說他的電磁彈射很爛
起飛架次還不如山東艦呢
這到底是怎麼回事呢
中國網絡上說的山東艦日軍起降60多架次
數據來自於日本海上自衛隊的報告
山東艦航母編隊
2023年10月28號到11月5號在西太平洋演訓
艦載機9天內共起降約570次
其中戰鬥機起降約420次
直升機起降約150次
如果按照所有艦載機來計算
9天570次
每天大約63架次
如果按照戰鬥機來計算
9天420次
每天大約46架次
而福特號航母在239天裏起降10396次
每天大約43.5架次
從平均數字來看
福特號少於山東艦
但山東艦是在非常短時間內的數字
不到十天
而福特號是一個相當長時間的平均值
接近八個月
八個月對比0.3個月
這本身就說明福特號電磁彈射的穩定性
從這些情況來看
電磁彈射器和攔阻裝置
發電機和電磁升降機基本都正常工作
而且這是福特號首次長時間部署
電磁彈射器的使用強度應該不會那麼誇張
主要是以積累經驗爲主
未來隨着福特號部署次數的增加
以及更多使用電磁彈射的航母服役
必然會逐漸提高使用強度
山東艦沒有彈射器
只靠飛機的動力起飛
起飛架次和頻率與飛機的狀態很有關係
我們看到山東艦一般每次演訓的時間都不長
外出一兩個月就會返回基地
實際用於起降訓練的時間更是很短
短時間內達到好的成績
可以說明飛機的可靠性和維護能量有進步
但還不能說明長期作戰的能力
當然福特號距離射擊目標還有不小的差距
美軍的尼米茲級航母的艦載機
大概日平均出動90到120個架次
戰時可以達到160到240個架次
但這是蒸汽彈射器已經成熟
和艦載機妥善率足夠高的情況下達成的
福特號航母要達成這樣的目標還需要時日
我們看看福特號的測試歷程就知道
它是逐漸逐漸提高出動強度的
從2017年7月服役之後
一直到2022年6月底
福特號才完成了一萬次彈射回收循環
也就是五年彈射回收一萬架次
相當於每天5.5次
不過到了2023年10月6號
福特號實現了第兩萬次彈射回收
也就是一年三個月就彈射回收了一萬架次
相當於每天21.5次有了很大的提高
特別是2023年5月開始的戰鬥部署
到10月12號爲止的160多天
福特號上的艦載機共飛行7000架次
其中彈射回收6000架次
平均每天37次
而整個部署期間
福特號每天的平均起飛架次是43.5架次
扣除直升機的起飛架次
固定翼飛機的起飛架次應該與每天37次不相上下
這說明福特號的電磁彈射
已經可以承受相當高強度的作業
持續工作應該不是問題
未來應該會有更好的表現
同時還有一些關於電磁彈射的誤解
以前美國國會曾經出了一個報告
說福特號電彈的故障率高
不過國會的算法是把大小故障都算在一起
搞出的不故障時間不長
但實際上國會統計的故障當中
絕大多數都是不影響電彈操作的小故障
而按照美軍的衡量標準
只計算影響電彈操作的故障
這樣的話
電磁彈射器的無故障工作時間
佔總工作時間的百分比就高達98%了
因爲福特號電磁彈射系統逐漸成熟
法國也向美國訂購了電磁彈射和攔阻系統
用來裝備下一代法國的航母
整個合同超過13億美元
8月傳出消息
美國海軍已經開始發招標書
準備購買三套電磁彈射和攔阻系統
用來裝備未來的福特級航母CVN8283
和法國的新世代航母
福特號航母的編號是CVN78
也就是美國建造的第78艘正規航空母艦
二戰期間
美國共建造了130艘護衛航空母艦
這些護航航空母艦因爲排射量較小
並不算在正規航母的列表裏面
即將服役的肯尼迪號是CVN79
CVN80是福特級的第三艘企業號
CVN81是福特級第四艘米勒號
因此CVN8283就是福特級還沒有命名的
第五艘和第六艘
企業號2022年4月開工
預計2025年10月下水
2028年3月服役
米勒號則是預計2026年1月開工
法國新世代航空母艦簡稱PANG
預計2025年建造
2038年服役
用來取代戴維高樂號航母
新世代航空母艦的設計多次變動
預計標準排水量7萬噸
滿載排水量7.5萬噸
動力系統採用了兩座新設計的K22型核反應堆
每座可以提供220兆瓦特
也就是30萬匹馬力的動力
將是法國至今設計和建造最強大的海軍核反應堆
法國新世代航空母艦最可能的構型仍然是傳統起降
包括斜角飛行甲板
以及讓艦載機起降的彈射器和攔阻索
預計採用三套或兩套電磁彈射器
以及三套電磁攔阻索
雖然首先會採用陣風M戰鬥機
但未來會使用正在研發的下一代戰鬥機NGF
NGF是由法國德國和西班牙共同研發的
最大起飛重量約30到35噸級
遠遠大於陣風M的24.5噸
因爲美國電磁彈射器的最大彈射能力可以高達45噸
所以彈射NGF應該是沒有問題的
電磁彈射系統決定着航母的戰鬥力
隨着電彈的逐漸成熟
福特級航母未來的建造和測試應該會更加順利
也期待着肯尼迪號能如期在2025年服役
好了今天就聊到這裏
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