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谢邀德·R·福特级航空母舰:采用渐进式改良手法

感谢您的邀请,这是我第一次回答问题,希望能让大家满意。

杰拉尔德·R·福特级航空母舰(或简称福特级航空母舰)是美国海军超级航空母舰系列的最新一代,也是二战后美军建造的第三代。核动力航母(前两代分别是企业级和尼米兹级),福特级航母被称为“世界最强”,因为它在一些技术装备上比之前的航母有更好的应用尼米兹级。很大的进步。美国海军在设计福特级时并没有采用新的设计,而是从尼米兹级的第 8 艘“杜鲁门”开始,采用渐进式的改进,将许多新技术应用到后续的每辆尼米兹级上。在航母的设计和建造中,提高了性能,规避了经济和技术风险。这些成熟技术的集中使用,使得福特级比尼米兹级更强大,也比法国戴高乐、俄罗斯等其他大国在役或在建航母具有强大的技术优势。库兹涅佐夫。 、中国的辽宁、英国的伊丽莎白女王等等,可以说是有些技术上的“代沟”。这些设备或技术是我自己整理的,主要是四个方面:

1、新型电力系统(先进核电系统和区域配电系统)

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动力系统是航母的基础。由于对电力和电力自给自足的需求,现代航母在采用核动力装置方面具有很大优势。虽然存在经济和技术上的困难,但超级航母(8万吨以上)只能以核动力满足其战略战术要求。福特级采用2座新型A1B压水反应堆,使电厂人力减少50%,但发电量是尼米兹级的3倍。采用后,对电力的需求呈几何级数增长。例如,后期伯克级驱逐舰的动力需求是早期伯克级的两倍多。贝蒂斯原子能实验室设计的A1B压水反应堆堪称世界上最先进的舰船核反应堆。使用 50 年无需更换核燃料棒。原来的尼米兹级每 13 年更换一次。 由于航母在其整个生命周期中大约有 1/3 的时间会因船坞维护和核反应堆燃料棒更换而花费,这样的设计可以大大提高航母的航程率美国福特级核航母的优势是,进而使美国能够建造少数福特级航母也可以做到现在 11 艘尼米兹级航母可以做到的事情。

2、电磁发射系统(EMALS)和先进拦截系统(AAG)

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由于现代喷气式飞机的起飞距离加长,舰载机必须有辅助升力装置辅助起飞。美国海军使用的蒸汽弹射器,最初的设计始于1950年代,经过多次技术更新,现有的C-13-2系统弹射器,全长99米,可以让舰载机充分发挥在无风条件下装载,平均每 60 秒可以弹射一架飞机。飞机。现有的蒸汽弹射器虽然可靠性高,但仍存在一些不足。首先,最大弹射重量为32吨,这限制了更重的舰载机的弹射。无人机在现代战争中的作用越来越大美国福特级核航母的优势是,无法弹射无人机将大大削弱航母的战斗力,增加人员伤亡。与原蒸汽弹射器相比,新型电磁弹射器减少人员35%;可以弹射更重的飞机;可以弹射XB-47等无人机;改进的峰均加速比还可以减少飞机弹射时间的应力,可以延长飞机的使用寿命;由于不消耗淡水和蒸汽,可以将尼米兹级航母的战斗机出动率从每天140-160架次提高到每天180-220架次。

传统的拦阻系统为液压缓冲式,拦阻能力有限,不能适应不同机型的着陆。需要时常更换配重,影响战机出动率。先进的拦阻系统采用电磁避雷器,其控制计算机可以实时分析拦截索的受力,反馈给电机,给拦索适当的张力,使舰载机获得更大的阻力。甚至在整个逮捕过程中应用。力量。高效安全的拦截系统有助于提高战斗机的出动率。

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3、改进的飞行甲板和武器和材料处理设计

福特级对驾驶舱、电梯甚至内部进行了大修。与尼米兹级相比,甲板面积增加,尤其是停车面积增加,升降平台由四个减少到三个。为了安全起见,舰载机不能在机库里挂弹和装油,只能在甲板上,所以飞行甲板上一段时间的飞机都是航母可以使用的作战飞机。增加甲板面积,特别是停车区,相应增加了航母单位时间内可使用的飞机数量,为提高舰载机调度能力奠定了基础。进一步改进的甲板还允许左舷 4 号弹射器满载(之前的尼米兹级只有三个满载弹射器)

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福特级重新设计了武器移动路线。与尼米兹级的分散布置相反,加油和轰炸作业集中在右舷小岛前方区域。不仅减少了人力,而且对提高飞机的架次率也有很大的贡献。

4、新船岛

这点其实和第三点差不多。为了提高甲板的利用率,还改变了尺寸更小并向后移动的新型岛屿。福特级将舰上各种相控阵雷达、卫星和电子战设备系统集成到岛上,采用开放式架构,既节省空间又便于设备维护,进一步提高了舰载机的探测和指挥能力。航空母舰。能力。

除了上述新技术和新设备的引进,福特级还有其他新技术,比如大量使用来自CVN-75“杜鲁门”的光缆,使用来自CVN的球根弓-76“里根”号等,不过就像我之前说的,区别于上一代尼米兹级和其他国家航母的最重要的技术就是上面这些,因为它们都是为了提高福特级的全——生命飞行率和战斗机出动率。这两点是现代大型航母执行自身任务的最重要途径。这些新技术、新装备让福特级与其他航母有了“代差”,是美国海军继续称霸全球海洋的利器!