真相沒那麼簡單——為什麼全球最先進航母存六大軟肋
「福特」級航母將大量地使用各種高新技術和裝備,從而時常導致「欲速則不達」,乃至力所不逮的現象;有的最終只好被迫放棄。
2015年3月19日,美國海上系統司令部對外宣稱,通過詳細的工程評估後發現,「福特」級航母首艦安裝的先進阻攔裝置(AGG),即渦輪電力攔阻系統發現了設計缺陷;從而將導致相關測試工作推遲兩年,進而可能對「福特」號2016年3月31日的交付造成影響(實際上已經產生影響)。
這種先進攔阻裝置的主要缺陷發生在它的水力渦輪機構上;按照設計要求,該機構可在阻攔艦載機的過程中吸收70%的衝擊力。項目執行官摩爾少將稱:「在經過詳細工程評估後,我們意識到水力渦輪的設計無法滿足要求;根據固定價格合同的要求,通用原子公司將為這項缺陷負責。」
目前,經過改進與維修後的先進阻攔裝置(AGG)正在進行噴氣小車試驗,同時另一款經過升級的AGG正安裝到「福特」號航母。摩爾少將稱,「我們對目前進行的工作充滿信心,但在赫斯特湖開展的噴氣小車試驗仍非常重要;這次試驗之後,我們將開展第二階段試驗——跑道輔助著陸試驗,在這個試驗中將攔截真正的艦載機。我將全程監督這兩項試驗的進展。」
近年來,先進阻攔裝置(AGG)可謂禍不單行!除了試驗「屢試不順」外,通用原子公司研製先進阻攔裝置的費用也一漲再漲,現已超過原計劃的一倍以上。鑒於此,美國海軍已決定對「福特」級後續航母放棄裝設並使用AGG,轉而考慮採用其他阻攔裝置。
實際上,還在2015年,美國海軍官員曾表示,當下「陷於困境」的先進阻攔裝置研製進度,已明顯落後「福特」級航母上其他系統。不僅如此,參議院武裝部隊委員會發布的2017財年國防授權法案指出,2009年制定的4套AGG系統的研發採辦經費為4.76億美元,至2016財年已上漲至14億美元,考慮到通貨膨脹漲幅也達130%。基於費用的上漲,目前國防部長辦公室正對AGG項目進行第二次自上而下的審查,並重新確認「福特」級航母對AGG的需求。美國海軍戰爭學院新聞網還了解到,該次審查的目的是計劃在「福特」號航母后續艦「肯尼迪」號(CVN-79)、「企業」號(CVN-80)上依然採用傳統的MK-73型液壓阻攔裝置的增強版本;而「福特」號則繼續使用AGG。
儘管美國海軍還繼續努力按照「福特」號航母的需求,加緊落實AGG的交付,尚未最終放棄AGG;但是,一些專業人士卻透露,如果美國海軍強烈要求「肯尼迪」號和「企業」號航母放棄使用AGG,將主要考慮後續的費用及工程拖期問題。
電力系統存在不少嚴重故障隱患,極易遭對方干擾與打擊「福特」號航母將改為安裝兩座貝蒂斯核動力試驗室研製與建造的A1B型壓水堆,功率較「尼米茲」級增加25%以上,配備1.38萬伏的輸配電系統;其供電能力為20萬千瓦,是現役「尼米茲」級航母配電系統6.4萬千瓦的3-4倍。正因為「福特」級擁有大容量的供配電系統,有著遠高於現役「尼米茲」級航母的大量用電輸出,所以足以滿足全電力推進系統、電磁彈射器、電磁軌道炮和激光武器等新概念武器的運行和使用,以及升降機起降、熱水供應、冷暖氣供給、膳食烹飪,甚至各種雷達通信設施、作戰指揮系統等全數電力驅動。不僅如此,艦上還隨之配備了更全面、更完善的電力供應設施;例如,在全艦各處設置分區供電系統,並設置一個電腦控制配電系統,使電力的分配合理化。
美國海軍原先計劃「福特」級航空母艦連推進系統也採用電力推進,即採用反應堆發出的電力驅動由電動馬達帶動的推進器;不過由於擔心供10萬噸級航母使用的電力推進系統發展尚未成熟,因此首艘「福特」號仍將以蒸汽渦輪直接驅動四軸螺旋槳推進。
和任何事物一樣,在大量和充分利用電力資源的同時,也隱藏著難以預測的電力風險。正因為總體性能有所增長、用電輸出大幅增加的情況下,往往就容易埋藏與出現輸電線路故障、電壓變化劇烈、局部用電過大或電力系統等故障隱患;在未來激烈複雜的海戰中,更不可避免存在著對方的干擾破壞與火力打擊等,這些均極易導致整個系統停擺或癱瘓。
2003年8月,美國紐約等地曾發生過一場極為重大的停電事件,造成大面積停電,並影響所有交通運輸設施停運,直接經濟損失超過60億美元。
鑒於美國「福特」級航母相對空間有限,電力推進系統過於龐雜,用電部門和設施太多;特別是整個體系尚未完全發展成熟,因此艦上用電系統及設備存在著較大的隱患,發生停電及事故的可能性不能排除。
動力系統中的渦輪發電機存在著重大問題
自2016年9月以來,美國海軍公開了「福特」號航母上四個主要的渦輪發電機(MTGs)面臨著嚴重的穩壓器問題,導致無法全負荷運行。
渦輪發電機是該航母上動力系統的一個重要組成部分,它採用了全新的設計與布局,所產生的發電量至少是「尼米茲」級航母的三倍。
早在這年6月12日的測試期間,當時2號渦輪發電機就發生了小型電氣爆炸,一些碎片進入發電機。美國海軍採辦委員會的發言人稱,此次事故並沒有引起火災,也沒有造成人員傷亡。
不久,美國海上系統司令部發言人也立即表態,此次事故與核反應堆無關,對其運行安全沒有影響;並拒絕透露更多的細節,只承認其中兩個MTG有些故障。但很快就有消息傳出,6月12日的事故已嚴重損害了2號渦輪發電機,大大減緩了渦輪發電機的測試進程。7月,美國防部不得不承認,1號渦輪發電機也發生了類似故障,但損害程度比2號渦輪發電機要略微小些。
經過一段時間的檢查及其相關分析,美國國防部認定:事故的根本原因最終確定為穩壓器的故障,但尚不確定穩壓器是不是發電機的一部分。此後,工程技術人員一直在積極探討如何修復這一故障,甚至很長一段時間擔心:需要將重達12噸的2號渦輪發電機移除並重新安裝一個新的渦輪發電機;此舉將有可能破壞許多系統和多層甲板,工程量十分巨大。不過,隨後的調查發現,2號渦輪發電機的轉子可以被拆除,因此不需要重新更換,這就使檢修工作大為簡便;不僅如此,1號渦輪發電機也可以在艦上原處維修。在此基礎上,相關人員先後提出了幾套方案,包括是否在海試和交付之前全部修復此故障,是否會導致航母進一步的交付延遲,是否要等到後期調試再由船廠完成修復工作。
2016年9月14日,美國國防部最終證實,美國海軍決定現在對渦輪發電機進行部分修復,後期再進行永久性修復:即在1號渦輪發電機修復的同時,將移除2號渦輪發電機的轉子;而2號渦輪發電機的全部修復,將等到航母服役後試航後的可用性維修中完成。但是,美國國防部聲稱,整個修復工作預計將花費3700萬美元,「福特」號也可能要推遲到2017年3月服役。
一位海軍官員披露,美國海軍已為修復工作準備好資金,最終的成本將不會超過國會規定的上限(129億美元)。不過,它又一次使「福特」號延遲交付,但不會影響其2021年的部署,也不會影響2019年的衝擊試驗。
(本文內容由百度知道網友Christy_舒貢獻)
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