Атомные авианосцы класса « Джеральд Р. Форд» в настоящее время строятся для ВМС США , которые намерены в конечном итоге приобрести десять таких кораблей, чтобы заменить нынешние авианосцы по принципу «один к одному», начиная с головных . корабль своего класса «Джеральд Р. Форд» (CVN-78), пришедший на смену «Энтерпрайзу» (CVN-65) , а позже и авианосцам класса «Нимиц » . Новые суда имеют корпус, аналогичный классу «Нимиц» , но они несут на себе технологии, разработанные в рамках программы CVN(X)/CVN-21, [N 1] , такие как электромагнитная система запуска самолетов (EMALS), а также другие конструкции. функции, предназначенные для повышения эффективности и снижения эксплуатационных расходов, включая плавание с меньшими экипажами. [15] Этот класс авианосцев назван в честь бывшего президента США Джеральда Р. Форда . [16] CVN-78 был закуплен в 2008 году и принят на вооружение 22 июля 2017 года. Второй корабль этого класса, John F. Kennedy (CVN-79) , планируется ввести в строй в 2025 году.
Авианосцы класса Джеральда Р. Форда имеют: [1]
Самым большим видимым отличием от более ранних суперавианосцев является более кормовое расположение острова (надстройки) . [25] Авианосцы класса «Джеральд Р. Форд» будут иметь сниженную стоимость всего жизненного цикла , отчасти благодаря уменьшению численности экипажа. [18] Эти корабли предназначены для выполнения 160 боевых вылетов в день в течение 30 с лишним дней, с возможностью увеличения производительности до 270 боевых вылетов в день. [26] [27] Директор по эксплуатационным испытаниям Майкл Гилмор раскритиковал предположения, использованные в этих прогнозах, как нереалистичные и указал, что частота боевых вылетов, аналогичная 120/240 в день класса «Нимиц», будет приемлемой. [27] [28]
Нынешние авианосцы класса «Нимиц », находящиеся на вооружении ВМС США, являются частью стратегии проецирования мощи Соединенных Штатов с тех пор, как «Нимиц» был введен в эксплуатацию в 1975 году. Водоизмещением около 100 000 тонн при полной загрузке авианосец класса «Нимиц» может развивать скорость более 30 узлов (56 км). / ч; 35 миль в час), летать без пополнения запасов в течение 90 дней и запускать самолеты для нанесения ударов по целям на расстоянии сотен миль. [29] Примером выносливости класса «Нимиц» является военный корабль США «Теодор Рузвельт» , который провел 159 дней в ходе операции «Несокрушимая свобода» , не заходя в порт и не дозаправляясь. [30]
За последние десятилетия в конструкции Нимица было реализовано множество новых технологий, но ее возможности поддерживать самые последние технические достижения ограничены. Как говорилось в отчете компании Rand за 2005 год: «Самые большие проблемы, с которыми сталкивается класс «Нимиц» , — это ограниченные возможности выработки электроэнергии, а также увеличение веса корабля, вызванное модернизацией, и эрозия запаса центра тяжести, необходимого для поддержания устойчивости корабля». [31]
Учитывая эти ограничения, ВМС США разработали то, что первоначально было известно как программа CVN-21, которая превратилась в CVN-78 Джеральда Р. Форда . Улучшения были достигнуты за счет развития технологий и более эффективного дизайна. Основные изменения в конструкции включают в себя увеличенную кабину экипажа , усовершенствования в вооружении и погрузочно-разгрузочных работах, новую конструкцию двигательной установки, для эксплуатации и обслуживания которой требуется меньше людей, а также новый остров меньшего размера, перенесенный в кормовую часть. Технологические достижения в области электромагнетизма привели к разработке электромагнитной системы запуска самолетов (EMALS) и усовершенствованного тормозного устройства (AAG). Интегрированная система ведения боевых действий, Система самообороны корабля (SSDS), была разработана, чтобы позволить кораблю легче выполнять новые задачи. Новый двухдиапазонный радар (DBR) сочетает в себе радар S-диапазона и X-диапазона . [32]
Эти достижения позволят новым авианосцам класса Джеральда Р. Форда совершать на 25% больше боевых вылетов , производить в три раза больше электроэнергии с повышенной эффективностью и улучшать качество жизни экипажа. [8] [15]
Катапульта № 4 класса «Нимиц» не может запустить полностью загруженный самолет из-за малого зазора у крыла по краю кабины экипажа. [33]
Перемещение вооружения от места хранения и сборки до самолета на кабине экипажа также было оптимизировано и ускорено. Боеприпасы будут доставляться в пункт централизованного перевооружения с помощью подъемников вооружения большей мощности, использующих линейные двигатели. [34] Эти лифты расположены таким образом, что боеприпасам не нужно пересекать какие-либо зоны движения самолетов, тем самым уменьшая проблемы с движением в ангарах и на кабине экипажа. В 2008 году контр-адмирал Деннис М. Дуайер заявил, что эти изменения гипотетически сделают возможным перевооружение самолетов «за минуты, а не за часы». [35]
Новый реактор Bechtel A1B для класса Джеральда Р. Форда меньше и проще, требует меньшего количества экипажа, но при этом гораздо мощнее, чем реактор A4W класса Нимиц . На каждом авианосце класса «Джеральд Р. Форд» будут установлены два реактора , обеспечивающие выработку электроэнергии как минимум на 25% выше, чем 550 МВт (тепловая) двух реакторов A4W на авианосце класса «Нимиц ». [36] Доля тепловой энергии, выделяемой на производство электроэнергии, будет утроена. [37]
Силовая установка и силовая установка авианосцев класса «Нимиц» были спроектированы в 1960-х годах, когда бортовые технологии требовали меньше электроэнергии. «Новые технологии, добавленные к кораблям класса «Нимиц» , привели к увеличению спроса на электроэнергию; текущая базовая нагрузка оставляет мало запаса для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию». [38]
Корабли класса Джеральда Р. Форда преобразуют пар в энергию, направляя его по трубопроводу к четырем главным турбогенераторам (MTG) для выработки электроэнергии для основных корабельных систем, а также к новым электромагнитным катапультам. [39] [40] Корабли класса Джеральд Р. Форд используют паровые турбины для движения. [40]
Большая выходная мощность является основным компонентом интегрированной системы ведения войны . Инженеры предприняли дополнительные шаги, чтобы обеспечить возможность интеграции непредвиденных технологических достижений на авианосец класса Джеральд Р. Форд . Военно-морской флот ожидает, что класс Джеральда Р. Форда будет частью флота в течение 90 лет, до 2105 года, а это означает, что этот класс должен успешно принимать новые технологии на протяжении десятилетий. Только половина мощностей по производству электроэнергии используется планируемыми в настоящее время системами, а половина остается доступной для будущих технологий. [41]
Электромагнитная система запуска самолетов (EMALS) запускает самолет с помощью катапульты , в которой используется линейный асинхронный двигатель , а не паровой поршень, используемый в классе «Нимиц» . EMALS ускоряет самолеты более плавно, оказывая меньшую нагрузку на их планер. EMALS также весит меньше, будет стоить дешевле и потребует меньшего обслуживания, а также сможет запускать как более тяжелые, так и более легкие самолеты, чем система с паровым поршневым приводом. Это также снижает потребность перевозчика в пресной воде, тем самым снижая потребность в энергоемком опреснении . [ нужна цитата ]
Электромагниты также используются в новой системе усовершенствованного тормозного устройства (AAG). Существующая система использует гидравлику для замедления и остановки приземляющегося самолета. Несмотря на то, что гидравлическая система эффективна, что подтверждается более чем пятидесятилетним опытом внедрения, система AAG предлагает ряд улучшений. Текущая [ требует обновления ] система не способна захватывать беспилотные летательные аппараты (БПЛА), не повреждая их из-за экстремальных нагрузок на планер. БПЛА не имеют необходимой массы для привода в движение большого гидравлического поршня, используемого для удержания более тяжелых пилотируемых самолетов. Используя электромагнетизм, поглощение энергии контролируется турбоэлектрическим двигателем. Это делает ловушку более плавной и уменьшает удары по планеру. Несмотря на то, что с кабины экипажа система будет выглядеть так же, как и ее предшественница, она будет более гибкой, безопасной и надежной и потребует меньше обслуживания и персонала. [42]
Еще одним дополнением к классу Джеральда Р. Форда является интегрированная радиолокационная система поиска и слежения с активной решеткой с электронным сканированием . Двухдиапазонный радар (DBR) разрабатывался компанией Raytheon как для эсминцев управляемых ракет класса Zumwalt , так и для авианосцев класса Gerald R. Ford . Остров можно уменьшить, заменив шесть-десять радиолокационных антенн одним шестигранным радаром. DBR работает путем объединения многофункционального радара AN/SPY-3 X-диапазона с излучателями радара объемного поиска ( VSR ) S- диапазона , распределенными по трем фазированным решеткам . [43] Радар S-диапазона позже был удален с эсминцев класса Zumwalt в целях экономии средств. [21]
Три лица, предназначенные для радара X-диапазона, обеспечивают отслеживание на малых высотах и радиолокационное освещение , а три лица S-диапазона обеспечивают поиск и сопровождение цели независимо от погоды. «Работая одновременно в двух диапазонах электромагнитных частот, DBR знаменует собой первый случай, когда эта функциональность была достигнута с использованием двух частот, координируемых одним менеджером ресурсов». [32]
Эта новая система не имеет движущихся частей, что сводит к минимуму требования к техническому обслуживанию и персоналу для эксплуатации. AN /SPY-3 состоит из трех активных массивов и шкафов приемника/возбудителя (REX) наверху и подсистемы процессора сигналов и данных (SDP) под палубой. VSR имеет аналогичную архитектуру: функции формирования луча и узкополосного преобразования с понижением частоты выполняются в двух дополнительных шкафах на массив. Центральный контроллер (менеджер ресурсов) находится в процессоре данных (DP). DBR — первая радиолокационная система, в которой используется центральный контроллер и два радара с активной антенной решеткой, работающие на разных частотах. DBR получает питание от общей системы электропитания (CAPS), которая состоит из блоков преобразования мощности (PCU) и блоков распределения мощности (PDU). DBR охлаждается с помощью системы охлаждения с замкнутым контуром, называемой Common Array Cooling System (CACS). [44]
РЛС наблюдения за воздушным пространством предприятия (EASR) — это радар наблюдения новой конструкции, который будет установлен на втором авианосце класса «Джеральд Р. Форд» , «Джон Ф. Кеннеди» (CVN-79) вместо двухдиапазонного радара. Десантные корабли класса «Америка » , начиная с LHA-8 и планируемого LX(R), также будут иметь этот радар. [45] Первоначальная стоимость единицы пакета EASR будет примерно на 180 миллионов долларов меньше, чем стоимость DBR, оценка которого составляет около 500 миллионов долларов. [46]
Будущие системы защиты, такие как лазерное оружие направленной энергии на свободных электронах , электрическая броня и системы слежения, потребуют больше энергии. «Только половина мощности по выработке электроэнергии на CVN-78 необходима для запуска запланированных в настоящее время систем, включая EMALS. Таким образом, CVN-78 будет иметь резервы мощности, которых не хватает классу «Нимиц» для запуска лазеров и электрической брони». [41] Добавление новых технологий, систем питания, компоновки конструкции и улучшенных систем управления приводит к увеличению количества боевых вылетов на 25% по сравнению с классом « Нимиц» и сокращению рабочей силы, необходимой для работы, на 25%. [47]
Технология управления отходами будет использована на корабле Джеральда Р. Форда . Компания PyroGenesis Canada Inc. , разработанная совместно с подразделением Кардерок Центра надводных боевых действий ВМФ , в 2008 году получила контракт на оснащение корабля системой плазменно-дугового уничтожения отходов (PAWDS). Эта компактная система будет перерабатывать все твердые горючие отходы, образующиеся на борту судна. После завершения заводских приемочных испытаний в Монреале в конце 2011 года систему планировалось отправить на верфь Huntington Ingalls для установки на авианосец. [48]
Военно-морской флот разрабатывает лазер на свободных электронах (ЛСЭ) для защиты от крылатых ракет и групп малых лодок. [49] [50] [51]
Компания Newport News Shipbuilding использовала полномасштабную трехмерную модель продукта, разработанную в Dassault Systèmes CATIA V5, для проектирования и планирования строительства авианосцев класса Джеральда Р. Форда . [52]
Класс CVN 78 был разработан с учетом лучших траекторий движения оружия, в значительной степени исключающих горизонтальные движения внутри корабля. Текущие планы предусматривают перемещение современных оружейных лифтов из мест хранения в специальные зоны обращения с оружием. Моряки использовали моторизованные тележки для перемещения оружия из хранилища в лифты на разных уровнях оружейных магазинов. Линейные двигатели рассматриваются для современных лифтов вооружения. Лифты также будут перенесены таким образом, чтобы они не мешали работе самолетов в кабине экипажа. Изменение траекторий движения вооружения и расположение подъемников вооружения на кабине экипажа позволит сократить численность личного состава и способствовать гораздо более высокому темпу выполнения боевых вылетов. [53]
Класс Джеральда Р. Форда предназначен для размещения нового варианта палубного самолета Joint Strike Fighter ( F-35C ), но задержки в разработке и испытаниях самолетов повлияли на деятельность по интеграции CVN-78. Эти мероприятия по интеграции включают в себя тестирование F-35C с EMALS CVN-78 и усовершенствованной системой тормозного устройства, а также тестирование возможностей хранения на корабле литий-ионных батарей, шин и колес F-35C. Из-за задержек в разработке F-35C ВМС США не примут этот самолет как минимум до 2018 года — через год после поставки CVN-78. [ требует обновлений ] В результате ВМС отложили важные мероприятия по интеграции F-35C, что создает риск несовместимости систем и дорогостоящей модернизации корабля после его доставки ВМФ. [54]
Системы, снижающие рабочую нагрузку экипажа, позволили команде корабля на авианосцах класса Джеральд Р. Форд насчитывать всего 2600 моряков, что примерно на 700 меньше, чем на авианосце класса Нимиц . Огромные причалы на 180 человек на авианосцах класса «Нимиц» заменены на 40-местные причалы на авианосцах класса «Джеральд Р. Форд» . Меньшие причалы тише, а их расположение требует меньшего пешеходного движения через другие помещения. [55] Обычно стеллажи располагаются по три в высоту, причем на каждого человека приходится место в шкафчиках. На причалах нет современных стоек для сидения с большей высотой головы; нижняя и средняя стойки рассчитаны только на лежачего матроса. У каждого причала есть отдельная головка , включающая душевые, туалеты с септической системой с вакуумным приводом (писсуаров нет, поскольку причалы построены нейтрально с гендерной точки зрения) [56] и раковины, чтобы сократить количество поездок и трафика для доступа к этим объектам. Залы ожидания с поддержкой Wi-Fi расположены через проход в отдельных местах от причальных стоек. [55]
С момента развертывания первые два авианосца этого класса столкнулись с проблемами с водопроводом системы утилизации отходов. Трубы были слишком узкими, чтобы выдержать нагрузку пользователей, что приводило к выходу из строя пылесоса и неоднократному засорению туалетов. [57] Чтобы облегчить эту проблему, для промывки канализационной системы использовались специальные кислотные чистящие растворы. По данным GAO, каждая очистка обходится примерно в 400 000 долларов, что приводит к существенному незапланированному увеличению затрат на эксплуатацию этих судов в течение всего срока службы . Эти чистки необходимо будет выполнять в течение всего срока службы судна. [57]
Джеральд Р. Форд , первый в своем классе, имеет бортовой госпиталь, который включает в себя полноценную лабораторию, аптеку, операционную, отделение интенсивной терапии на 3 койки, отделение неотложной помощи на 2 койки и больничную палату на 41 койку, в которой работают 11 человек. медицинские работники и 30 санитаров госпиталя. [58]
Строительство первого судна этого класса, CVN-78 Gerald R. Ford , официально началось 11 августа 2005 года, когда компания Northrop Grumman провела торжественную резку стали для 15-тонной плиты, которая станет частью бортового корпуса авианосца. [59] , но строительство началось всерьез в начале 2007 года. [60] Авианосец был собран в Ньюпорт-Ньюс Шипбилдинг , подразделении Хантингтон Ингаллс Индастриз (ранее Нортроп Грумман Шипбилдинг) в Ньюпорт-Ньюсе , Вирджиния. Это единственная верфь в США, которая может строить атомные авианосцы.
В 2005 году стоимость Джеральда Р. Форда оценивалась как минимум в 13 миллиардов долларов: 5 миллиардов долларов на исследования и разработки плюс 8 миллиардов долларов на строительство. [18] В отчете за 2009 год эта сумма была увеличена до 14 миллиардов долларов, включая 9 миллиардов долларов на строительство. [61] В 2013 году стоимость жизненного цикла за день работы авианосной ударной группы (включая самолеты) оценивалась Центром новой американской безопасности в 6,5 миллионов долларов. [62]
Первоначально было разрешено построить в общей сложности три авианосца, но если авианосцы класса «Нимиц » и «Энтерпрайз» будут заменены один на один, в течение срока действия программы потребуется 11 авианосцев. Последний авианосец класса «Нимиц» должен быть выведен из эксплуатации в 2058 году.
В своем выступлении 6 апреля 2009 года министр обороны Роберт Гейтс объявил, что каждый авианосец класса Джеральда Р. Форда будет строиться в течение пяти лет, что обеспечит «более финансово устойчивый путь» и флот из 10 авианосцев после 2040 года. [63] Ситуация изменилась в декабре 2016 года, когда министр ВМС Рэй Мабус подписал «Оценку структуры сил», предусматривающую создание флота из 355 кораблей и 12 авианосцев. [64] [65] В случае принятия этой политики потребуется построить каждый авианосец класса Джеральд Р. Форд за три-четыре года. [66]
По мере строительства CVN-78 судостроитель вносил первоклассные типовые изменения в конструкцию, которые он будет использовать для обновления модели перед постройкой остальных судов этого класса. Некоторые из этих изменений конструкции были связаны с изменениями конфигурации EMALS, которые потребовали изменений в электрооборудовании, проводке и других изменениях на корабле. Военно-морской флот ожидает дополнительных изменений в конструкции, связанных с разработкой и испытаниями оставшихся передовых аэрофинишеров. По данным ВМФ, многие из этих 19 000 изменений были запрограммированы в графике строительства на раннем этапе – в результате решения правительства при заключении контракта внести улучшения в боевые системы корабля во время строительства, которые в значительной степени зависят от развития коммерческих технологий. [54]
Ассоциация ветеранов авианосцев USS America выступила за то, чтобы CVN-78 был назван в честь Америки , а не в честь президента Форда . [67] В конце концов, десантный корабль LHA-6 получил название «Америка» .
27 мая 2011 года Министерство обороны США объявило, что CVN-79 будет называться USS John F. Kennedy . [68]
1 декабря 2012 года министр военно-морского флота Рэй Мабус объявил, что CVN-80 будет называться USS Enterprise . Информация была доставлена во время заранее записанной речи в рамках церемонии деактивации предыдущего «Энтерпрайза» (CVN-65) . Будущий «Энтерпрайз» (CVN-80) станет девятым кораблем ВМС США, носящим это имя. [69]
20 января 2020 года во время церемонии в Перл-Харборе, Гавайи , в День Мартина Лютера Кинга-младшего исполняющий обязанности министра военно-морского флота Томас Б. Модли назвал будущий авианосец класса Джеральд Р. Форд в честь героя Второй мировой войны Дорис . Миллер . Это будет первый авианосец, названный в честь афроамериканца, и первый авианосец, названный в честь рядового моряка. Это второй корабль, названный в честь Миллера, который был первым афроамериканцем, награжденным Военно-морским крестом . [70] [71] [72]
Ожидается, что кораблей этого класса будет десять. [73] На сегодняшний день объявлено о пяти:
{{cite web}}
: CS1 maint: unfit URL (link){{citation}}
: CS1 maint: location missing publisher (link).Ветеринары утверждали, что Форд был не более чем адекватным президентом, поэтому авианосному классу было бы более уместно называться Америкой...