曹衛東大校講述美軍大型航母研發史及對我軍最新武器研究

題記：曹衛東大校，前駐英國大使館武官、海軍軍事學術研究所研究員。此文為曹先生在我社出版的一本書，我為該書的編輯。提前向各位朋友展示，用以聽取軍迷朋友們的意見，此為曹先生的初稿。文中插圖並非書中插圖。

美國從20世紀末啟動新一級航母，也就是今天的「福特」級航母研製項目。在「福特」級航母研製期間，美國防部裝備採辦的流程發生過多次改變，「福特」級項目啟動時遵循1996年的採辦流程，而後來則採用2008年版的採辦流程。「福特」級研製流程大體可分為5個階段，包括前期探索和軍事需求分析、方案設計、初步設計、合同設計以及詳細設計與建造階段。

第一階段為前期探索和軍事需求分析階段(1993年-1996年3月)

1993年，美海軍成立航母工作組，探索新一級航母的可用技術和系統。與此同時，開展未來航母軍事需求分析，編製《21世紀戰術航空兵海基平台任務需求書》(以下簡稱《任務需求書》)。

1996年3月，新一級航母《任務需求書》獲得批准，該需求書提出對新航母的頂層要求、戰略任務和能力需求等，並對新航母的各種可能方案給出了帶有傾向性的界定，但沒有提出任務指標上的要求。

《任務需求書》提出了6種核心能力，包括：戰略機動性、維持能力、生存能力、精確和密集火力投送能力、聯合指揮與控制能力、靈活性與發展潛力。這些核心能力構成了下一步的論證的基礎。

美國新一級航母《任務需求書》所確定的6種能力是：

1、戰略機動能力：只要需要，無論何時何處，都能獨立部署、快速反應，並且具有足夠的戰術靈活性，進行海上聯合遠征作戰；

2、維持能力：必須能夠不依賴岸上設施長期維持本艦、艦載機及其屬艦；

3、生存能力：必須能夠在敵對環境中使用艦載機，保護自己免遭攻擊，萬一受到攻擊，各項能力不受嚴重影響，並生存下來；

4、精確和密集火力投送能力：必須能夠動用足夠數量的戰術飛機，攜帶足夠的彈藥和燃料，滿足長期力量投送、制空和監視行動所需，為聯合部隊指揮官提供戰術空中支援；

5、聯合指揮控制能力：必須具備互操作能力，其通信設施必須與其他海上、遠征、跨部門、聯合和盟國部隊完全兼容。另外，必須能夠作為指控中心，融合大量情報生成統一的戰術圖像，支持聯合部隊、作戰部隊、戰鬥群和艦載機聯隊規劃，並與其他部隊協調行動，將部隊的行動告知相應的指揮官。該平台必須能夠完全支持聯合部隊指揮官，使其在平台上指揮作戰。在兵力投送行動中，其通聯性必須確保無縫集成自身和艦外感測器的數據；

6、靈活性與發展潛力：必須能夠支持當前和未來海基飛機。必須能夠同時執行多種任務並隨時適應作戰需求的變化。必須能夠靈活適應未來威脅、任務和技術的變化。

第二階段為方案設計（1996年3月-2000年1月）

1996年3月，「福特」級航母項目進入方案設計階段，主要任務是完成航母方案論證，目標是明確航母目標圖像(也就是確定航母頂層的指標，如船體形式、飛機起降形式、艦載機方案、動力方案等)，為下一步設計提供依據。本階段主要工作包括兩類：一是「備選方案分析」(AOA)；二是《作戰任務書》的編製。這兩項工作同步進行，互為補充。

1．備選方案分析

備選方案分析圍繞約70個備選方案、分3個階段進行，分析艦載航空聯隊的規模、航母的全尺寸、動力方式、不同方案的費用和技術等問題。最終確定「福特」級航母的艦體在「尼米茲」航母的基礎上進行改進；使用常規起降方式；採用核動力推進；搭載75架艦載機。

備選方案分析的3個階段：

第一階段，1996年3月至1997年10月，分析航空聯隊的規模（小型航空聯隊還是大、中型航空聯隊），艦載機起降方式（常規起降還是短距起飛/垂直降落）。

第二階段，1997年10月至1998年9月，分析論證航母尺寸（大型航母還是中型航母），動力方式（核動力還是常規動力）。

第三階段，1998年9月至1999年10月，分析不同方案的費用和技術問題。

2、《作戰任務書》的編製

《作戰任務書》是描述新航母作戰能力最完備的一份文件。編製分為3個階段，歷時約4年時間。第一階段，1996年初至1997年初，海軍研究人員確定「福特」級航母需要執行的63項戰術任務。第二階段，1997年初至1998年7月，該階段形成《作戰任務書》的初稿。美海軍與工程技術方面的人員共同分析，第一步以63項戰術任務為基礎，確定「福特」級航母的37項特徵參數，並確定其權重和優先順序；第二步是把37項特徵參數與6種核心能力相映射，提煉5個關鍵性能，即艦載機出動架次率(包括持續出動架次率和高強度出動架次率)、服役期裕度(包括重量裕度和重心高裕度)、互操作性、電力容量、人員編製，並對這5個參數提出具體指標要求；第三步，重點分析其中的4個核心能力對應的特徵參數需求。第三階段，1998年底至2000年初，重點對生存能力、精確和密集火力投送能力這兩大能力進行分析，並論證了靈活性與發展潛力。最後，形成正式《作戰任務書》，呈交海軍作戰部長。

「福特」級航母的37個特徵參數（按照序號、性能指標、權重排列）

1、可靠性 0.837；2、對外通信 0.825；3、內部通信 0.793；4、全天候／夜間能力 0.7623；5、數據管理 0.7369；6、任務計劃 0.6999；7、彈射與回收 0.6397；8、探測能力 0.6299；9、戰損後作戰使用能力0.6245；10、飛機調運 0.6054；11、武器和對抗措施使用0.5631；12、損管和修復 0.559；13、系統通用性 0.5446；14、維修保養 0.5372；15、戰鬥群支援 0.5326；16、冗餘 0.5101；17、升級能力 0.4919；18、特徵信號管理0.4818；19、武器搬運和存儲 0.4804；20、飛機適配性 0.4777；21、飛機維修/物資保障 0.4724；22、自持力 0.4695；23、後勤保障區 0.4420；24、耐波性 0.4384；25、近海作戰使用 0.4356；26、航行補給0.4328；27、抗衝擊能力 0.4139；28、靈活性 0.3736；29、續航力 0.3655；30、航速 0.3635；31、物資分發 0.3392；32、訓練實施 0.3193；33、居住性 0.2545；34、空間適應性 0.2393；35、通過能力 0.2167；36、部署能力 0.0822；37、環境保護 0.0557。

「福特」級航母《作戰任務書》編製中重點分析的4個核心能力

核心能力之一，戰略機動性：1、航渡速度：航渡速度對新航母接近目標能力的影響；保持飛行能力的要求對航渡性能的影響。2、飛機作業中的航速：航速對飛機在正常和緊急時起降能力的影響。3、戰術機動航速：航速對規避和逃離威脅目標時的作用。

核心能力之二，精確和密集火力投送能力/維持能力：1、出動架次率：一個固定規模和配置的航空聯隊能夠形成多少架次；飛機停放、起降和維修能力對出動架次的影響；出動架次率能夠保持多長時間，低出動架次率能夠保持的時間。

核心能力之三，精確和密集火力投送能力/維持能力：1、彈藥的存儲(彈藥庫)、搬運和處理：彈藥庫容量；彈藥如何高效地從彈藥庫移轉到飛機的裝填部位；某些種類的彈藥是否會因為尺寸或安全方面的原因，影響到某些設計考慮。2、無人機／作戰無人機：從新航母上起降這些無人機的影響；某些功能是否能轉移到無人機上；有無限制因素妨礙無人機作業或設計。

核心能力之四，生存能力：1、降低特徵信號：有無可能在經濟可承受範圍內，降低新航母的全譜特徵信號，使威脅殺傷鏈(探測、跟蹤、交戰)對航母的影響明顯降低。2、艦載武器和對抗措施：新航母應該配備區防禦武器，還是只配備點防禦／自防禦武器就足夠；特徵信號降低是否能提升新航母對抗威脅殺傷鏈事件的能力；如何配置硬殺傷和軟殺傷系統達到最佳。3、抗損性：新航母抗損性和其他性能之間的平衡；抗損性應達到何種程度。

第三階段為初步設計與合同設計(2000年6月至2004年4月)

2000年6月15日，「福特」級航母項目開始初步設計與合同設計工作。在初步設計中，對方案設計中確定的目標圖像做進一步細化，包括：確定船體的基本情況以及武器系統、機械系統、輔助設備以及艦員的安排，並估算所有這些因素的總重量；確定艦體型線和上層建築結構；確定內甲板與船艙壁的位置，以確保模塊化建造的順利實施。此外，還要確定航母的設計性能和全艦特性，深入進行系統級集成與最優化分析論證。在初步設計階段末期，2003年7月，美海軍授權紐波特紐斯船廠擔任「福特」級航母項目的主承包商。

在合同設計中，把確定好的分系統的功能和費用轉化為合同文本，發布招標書，以供航母建造相關的企業競標。

「福特」級航母艦船系統的購置採用兩步式(階段Ⅰ和階段Ⅱ)方法：階段Ⅰ，購置動力系統和船的機電系統等，由紐波特紐斯船廠完全負責；階段Ⅱ，往航母上集成指揮中心和航空中繼維修等設施，全部採用競標的方式，一些主要的作戰系統組件由其他海軍項目提供。

第四階段為詳細設計和建造階段的初期(2004年4月至2015年)

本階段將進行航母的詳細設計和建造。各承包商，包括總體設計單位，以及各子系統的研製單位，根據合同要求，利用之前的研究成果，開始以啟動建造為目標的詳細設計工作，把設計圖紙轉化為施工圖紙。當詳細設計進行到一定程度時，開始建造，此時詳細設計的圖紙剛好能為一定的建造活動提供支持。

2005年8月，首艦「福特」號(CVN78)開始先期建造工作。2008年9月10日，「福特」號的建造合同正式簽訂，合同金額51億美元。在本階段，除完成首艦的建造工作，還同步開展2號艦和3號艦的建造工作，為下一階段的全速生產奠定基礎。此外，「福特」級航母的一部分重點系統也進入正式研發階段，例如電磁彈射系統和先進阻攔裝置分別於2004年4月和2005年2月選出主承包商，均由通用原子公司進行詳細設計。

第五階段為全速建造階段

全速建造意味著開始按照預定的進度，建造預定數量的航母。按計劃，「福特」級航母將於2017年進入全速建造階段，完成航母的批量建造。每一艘航母完成建造後，海軍負責驗收，合格後交付部隊使用，並相應開展航母的保障工作。

美軍評估中國「東風-21D」反艦彈道導彈對「福特」級航母構成的威脅

美軍認為中國「東風-21D」反艦彈道導彈能夠對「福特」級航母構成嚴重威脅。然而，也有美海軍官員認為，通過其他艦艇的保護以及「福特」級航母自身技術能力的提高，將使其能夠有效應對該威脅。

美國一份官方報告指出，中國的「東風-21D」反艦彈道導彈是「東風-21D」中程彈道導彈的改進型，射程超過1，500千米，配備有機動再入飛行器，可用於打擊海上移動艦艇；該彈在廣域海上監視與瞄準系統的支持下，將能夠打擊位於西太平洋地區的美海軍航母和其他艦艇。

美海軍空戰中心官員認為，若以「東風-21D」反艦彈道導彈瞄準並打擊「福特」級航母，實際運用上面臨著多重困難，主要包括以下方面：

1、識別航母。雖然航母是一個很大的水面目標，但要準確識別出這一目標並不容易。

2、航母具有多層防禦系統的保護。美海軍可利用巡洋艦及驅逐艦的防空系統保護航母。

3、航母自身防禦能力強大。「福特」級航母擁有多種自我防護能力，包括：滾體導彈、近防武器系統、「水面電子戰改進計劃」所提供的能力等。

4、航母將採用新型雷達。美海軍可能將為「福特」級航母研發新型雙波段雷達，以提升其導彈防禦能力。雙波段雷達最初設計用於DDG-1000「朱姆沃爾特」級驅逐艦，美海軍和工業界正在考慮利用該技術，來研發一種可覆蓋S波段和X波段的雙波段雷達，使其更適於在航母或兩棲艦上使用。

5、「福特」級航母具備更強的供電能力，可確保在航母上使用激光武器或其他高能武器來應對威脅。「尼米茲」級航母的電力為4，160伏，而「福特」級航母配電網的電力高達13，800伏，可確保雷達、高能武器系統等的電力需求。因此，「福特」級航母應有能力抵禦諸如「東風-21D」反艦彈道導彈等武器的攻擊。

相關文章閱讀，請訂閱本頭條號「坐古談今」

（獨家）曹衛東細說美國海軍及航母歷史與實力

（獨家）曹衛東大校談潛艇減振降噪技術現狀及方法

（獨家）曹衛東大校談（核）潛艇未來發展

曹衛東大校為你詳解美國「伯克級」驅逐艦

懼怕海洋、北元和造船技術使朱元璋對倭寇消極防守