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原标题:全球最先进航母存六大软肋

个别设计缺陷,导致一些先进装置被迫推期甚至取消

如前所述,“福特”级航母将大量地使用各种高新技术和装备,从而时常导致“欲速则不达”,乃至力所不逮的现象;有的最终只好被迫放弃。

2015年3月19日,美国海上系统司令部对外宣称,通过详细的工程评估后发现,“福特”级航母首舰安装的先进阻拦装置(AGG),即涡轮电力拦阻系统发现了设计缺陷;从而将导致相关测试工作推迟两年,进而可能对“福特”号2016年3月31日的交付造成影响(实际上已经产生影响)。

这种先进拦阻装置的主要缺陷发生在它的水力涡轮机构上;按照设计要求,该机构可在阻拦舰载机的过程中吸收70%的冲击力。项目执行官摩尔少将称:“在经过详细工程评估后,我们意识到水力涡轮的设计无法满足要求;根据固定价格合同的要求,通用原子公司将为这项缺陷负责。”

目前,经过改进与维修后的先进阻拦装置(AGG)正在进行喷气小车试验,同时另一款经过升级的AGG正安装到“福特”号航母。摩尔少将称,“我们对目前进行的工作充满信心,但在赫斯特湖开展的喷气小车试验仍非常重要;这次试验之后,我们将开展第二阶段试验——跑道辅助着陆试验,在这个试验中将拦截真正的舰载机。我将全程监督这两项试验的进展。”

近年来,先进阻拦装置(AGG)可谓祸不单行!除了试验“屡试不顺”外,通用原子公司研制先进阻拦装置的费用也一涨再涨,现已超过原计划的一倍以上。鉴于此,美国海军已决定对“福特”级后续航母放弃装设并使用AGG,转而考虑采用其他阻拦装置。

实际上,还在2015年,美国海军官员曾表示,当下“陷于困境”的先进阻拦装置研制进度,已明显落后“福特”级航母上其他系统。不仅如此,参议院武装部队委员会发布的2017财年国防授权法案指出,2009年制定的4套AGG系统的研发采办经费为4.76亿美元,至2016财年已上涨至14亿美元,考虑到通货膨胀涨幅也达130%。基于费用的上涨,目前国防部长办公室正对AGG项目进行第二次自上而下的审查,并重新确认“福特”级航母对AGG的需求。美国海军战争学院新闻网还了解到,该次审查的目的是计划在“福特”号航母后续舰“肯尼迪”号(CVN-79)、“企业”号(CVN-80)上依然采用传统的MK-73型液压阻拦装置的增强版本;而“福特”号则继续使用AGG。

尽管美国海军还继续努力按照“福特”号航母的需求,加紧落实AGG的交付,尚未最终放弃AGG;但是,一些专业人士却透露,如果美国海军强烈要求“肯尼迪”号和“企业”号航母放弃使用AGG,将主要考虑后续的费用及工程拖期问题。

电力系统存在不少严重故障隐患,极易遭对方干扰与打击

“福特”号航母将改为安装两座贝蒂斯核动力试验室研制与建造的A1B型压水堆,功率较“尼米兹”级增加25%以上,配备1.38万伏的输配电系统;其供电能力为20万千瓦,是现役“尼米兹”级航母配电系统6.4万千瓦的3-4倍。正因为“福特”级拥有大容量的供配电系统,有着远高于现役“尼米兹”级航母的大量用电输出,所以足以满足全电力推进系统、电磁弹射器、电磁轨道炮和激光武器等新概念武器的运行和使用,以及升降机起降、热水供应、冷暖气供给、膳食烹饪,甚至各种雷达通信设施、作战指挥系统等全数电力驱动。不仅如此,舰上还随之配备了更全面、更完善的电力供应设施;例如,在全舰各处设置分区供电系统,并设置一个电脑控制配电系统,使电力的分配合理化。

美国海军原先计划“福特”级航空母舰连推进系统也采用电力推进,即采用反应堆发出的电力驱动由电动马达带动的推进器;不过由于担心供10万吨级航母使用的电力推进系统发展尚未成熟,因此首艘“福特”号仍将以蒸汽涡轮直接驱动四轴螺旋桨推进。

和任何事物一样,在大量和充分利用电力资源的同时,也隐藏着难以预测的电力风险。正因为总体性能有所增长、用电输出大幅增加的情况下,往往就容易埋藏与出现输电线路故障、电压变化剧烈、局部用电过大或电力系统等故障隐患;在未来激烈复杂的海战中,更不可避免存在着对方的干扰破坏与火力打击等,这些均极易导致整个系统停摆或瘫痪。

2003年8月,美国纽约等地曾发生过一场极为重大的停电事件,造成大面积停电,并影响所有交通运输设施停运,直接经济损失超过60亿美元。

鉴于美国“福特”级航母相对空间有限,电力推进系统过于庞杂,用电部门和设施太多;特别是整个体系尚未完全发展成熟,因此舰上用电系统及设备存在着较大的隐患,发生停电及事故的可能性不能排除。

动力系统中的涡轮发电机存在着重大问题

自2016年9月以来,美国海军公开了“福特”号航母上四个主要的涡轮发电机(MTGs)面临着严重的稳压器问题,导致无法全负荷运行。

涡轮发电机是该航母上动力系统的一个重要组成部分,它采用了全新的设计与布局,所产生的发电量至少是“尼米兹”级航母的三倍。

早在这年6月12日的测试期间,当时2号涡轮发电机就发生了小型电气爆炸,一些碎片进入发电机。美国海军采办委员会的发言人称,此次事故并没有引起火灾,也没有造成人员伤亡。

不久,美国海上系统司令部发言人也立即表态,此次事故与核反应堆无关,对其运行安全没有影响;并拒绝透露更多的细节,只承认其中两个MTG有些故障。但很快就有消息传出,6月12日的事故已严重损害了2号涡轮发电机,大大减缓了涡轮发电机的测试进程。7月,美国防部不得不承认,1号涡轮发电机也发生了类似故障,但损害程度比2号涡轮发电机要略微小些。

经过一段时间的检查及其相关分析,美国国防部认定:事故的根本原因最终确定为稳压器的故障,但尚不确定稳压器是不是发电机的一部分。此后,工程技术人员一直在积极探讨如何修复这一故障,甚至很长一段时间担心:需要将重达12吨的2号涡轮发电机移除并重新安装一个新的涡轮发电机;此举将有可能破坏许多系统和多层甲板,工程量十分巨大。不过,随后的调查发现,2号涡轮发电机的转子可以被拆除,因此不需要重新更换,这就使检修工作大为简便;不仅如此,1号涡轮发电机也可以在舰上原处维修。在此基础上,相关人员先后提出了几套方案,包括是否在海试和交付之前全部修复此故障,是否会导致航母进一步的交付延迟,是否要等到后期调试再由船厂完成修复工作。

2016年9月14日,美国国防部最终证实,美国海军决定现在对涡轮发电机进行部分修复,后期再进行永久性修复:即在1号涡轮发电机修复的同时,将移除2号涡轮发电机的转子;而2号涡轮发电机的全部修复,将等到航母服役后试航后的可用性维修中完成。但是,美国国防部声称,整个修复工作预计将花费3700万美元,“福特”号也可能要推迟到2017年3月服役。

一位海军官员披露,美国海军已为修复工作准备好资金,最终的成本将不会超过国会规定的上限(129亿美元)。不过,它又一次使“福特”号延迟交付,但不会影响其2021年的部署,也不会影响2019年的冲击试验。

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福特级航母今生来世》

作者:李杰

定价:48.00元

出版社:中国科学技术出版社

出版时间:2017年3月

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责任编辑:刘霞
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