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“福特”号航母五宗罪

2017-12-11李传祯

现代兵器 2017年11期
关键词:弹射器电磁蒸汽

李传祯

【编者按:2017年7月22日,美国最新型航空母舰“杰拉德·福特”号在维吉尼亚州正式服役。美国总统特朗普亲自主持服役典礼,称赞新一代航母向世界发出一条“10万吨的信息,一旦这艘军舰出现在海平线上,我们的盟友就会感到放心,所有人都知道美国来了,强大的美国来了。”

“福特”号使用电磁弹射、先进拦阻索、电驱动引擎等诸多高新技术,被普遍认为是美国海军独占鳌头、威镇四海的新锐神器。然而,美国专家丹·格拉泽却在政府监督项目网站pogo.org撰文,猛烈抨击“福特”号建造中的一系列“烂尾”缺陷,抱怨美国军方过于迷信未经检验的、不成熟的新技术,在航母建造过程中对军火商一再迁就,使“福特”号沦为吞噬军费、影响舰队扩编的“钱坑”,更有可能严重动摇美国海军的实战威慑能力。本刊编译此文,仅供读者参考。】

2017年3月时,唐纳德·特朗普总统以美国海军的新一代航空母舰“杰拉尔德·福特”号为背景,表达了他增加国防预算、“重建美国强大军力”的承诺和夙愿。然而不幸的是,总统先生那一刻并不知道,美国海军和军火商已经把“福特”号搞得不能再糟糕——他们把纳税人数十亿美元投入到未经验证的新技术上。高投入赢得的不是高回报,而是一场糟糕的噩梦。

“福特”号原计划2014年交付使用、总预算105亿美元,但海军在新航母上采用了太多高风险的新技术,多项技术风险在舰船全系统建造过程中叠加嬗变,造成了十几项技术难题。因此,该航母交付时间延迟了三年多时间,建造成本也跃升到129亿美元,比原始预算高出25%。如果光涨价还算不上大问题,更糟糕的是,延误再三、严重超支后造出来的新航母仍然先天不足,连必不可少的舰艇测试也做了减法。其新型弹射器、先进拦阻系统、升降平台和雷达都很不靠谱,天知道这些关键设备哪天会突然掉链子,这将对新航母的实战能力构成严重影响。

电磁弹射器:没有经验的军火商害死人

在“福特”号之前,美国海军航空母舰一直使用的是蒸汽弹射器。这种传统弹射器以核反应堆主锅炉产生的蒸汽为动力源,平均每分钟产生4050磅(1837千克)的高压蒸汽,通过管道把蒸汽压力从锅炉房传输到舰艏的弹射器位置,蒸汽压力再把滑块推到航母甲板弹射轨道的初始位置,保持蓄势待发的状态。准备弹射舰载机时,先要将舰载机起落架置于弹射滑块(也译为“弹射梭”)前,航母舰员打开蒸汽阀门,释放积蓄的蒸汽压力,推动弹射滑块在瞬间产生巨大应力,带动舰载机沿着弹射轨道快速滑行,达到足以让舰载机升空的速度,完成弹射起飞。

半个多世纪以来,蒸汽弹射器经过多次升级换代,已经发展为一种非常成熟的航母关键性支撑设备,能够为美国海军航空兵提供良好的舰上弹射起飞服务。正因如此,美军现役航母均有4套蒸汽弹射器,每套弹射器都可以独立运行。当一套蒸汽弹射器失灵后,机组人员可以及时进行维修,不会影响相邻的弹射器的弹射操作。当然,蒸汽弹射器的不足也历来为人诟病,它需要较多的操作人员和密集的维护周期。

“福特”号的新型“数字化”弹射器,其理论设计“看上去很美”。这种采用电力驱动的EMALS电磁弹射器,号称比蒸汽弹射器重量更轻、质量更可靠、运行成本更低,通过储存大量电力,在3秒钟内释放120兆焦的能量,以强大电磁力驱动弹射滑块产生强大推力,推动战机在航母甲板上弹射起飞。无论是小型无人机还是重型有人驾驶战机,都可以在电磁弹射器上弹射起飞。按照美国海军先前的觀点,电磁弹射器的操作人员远远少于传统的蒸汽弹射器,维护起来也更加便捷。

新型电磁弹射器的研发制造与新航母的设计建造同步启动。这种从研发、制造、安装、维护一条龙式的捆绑订单,对军火商而言简直是最大的利好福音。2004年4月2日,位于圣地亚哥的通用原子公司赢得了“福特”号航母电磁弹射器系统的研发合同,报价1.45亿美元。而为新航母建造、安装4条电磁弹射器的费用,还要单独另算。2017年1月,美国海军与通用原子公司签署合同,为第3艘“福特”级航母制造安装电磁弹射器,标价5.32亿美元。由此推断,“福特”号航母的相关费用不会低于这一数字。

不幸的是,新型电磁弹射器是一项很不成熟的技术。在数以亿计的巨大投入之后,通用原子公司无法兑现最初的技术承诺。电磁弹射器全系统测试中,先后发现了一系列严重问题。首先,海军严重低估了电磁弹射器系统运行所需的工作量和人员操作数量,不得不重新设计一些战位,以容纳更多的操作人员,不需要多人操作的设计已经被啪啪打脸。其次,新型电磁弹射器的弹射推力号称数字化可控,实际运行中不能做到精确控制。测试表明,过大的推力连F/A-18这样的美国海军主力战机都承受不住,这可能会影响舰载机的使用寿命。再次,可靠性未能达标。迄今为止,新型电磁弹射系统每400次弹射就要失败一次,这个看似合理的故障记录,远远高于合同规范中要求的1/4166的故障率。

新型电磁弹射器更致命的缺陷是,无法像传统蒸汽弹射器那样分别维修。“福特”号有4套电磁弹射器,即使1套发生故障,理论上不影响其他3套的运行。但现实操作中,美国海军发现,由于通用原子公司没有为4套弹射器设计建造独立电源,4套弹射器的电流驱动系统无法像传统蒸汽管道那样隔离运行。一旦1套电磁弹射器发生故障,其电磁能量将积聚到其他3套弹射器。所有弹射器仍将共用一个电源,根本做不到只让1套弹射器独立维修、其他3套继续弹射。出故障的电磁弹射器必须等到所有弹射飞行任务完成后,把所有弹射器全部断电后才能进行维修。

这意味着从技术上讲,电磁弹射器的战场紧急维修将是一项不可能完成的任务。当多套弹射器发生故障后,弹射飞行任务将不得不全部停止,“福特”号可能在关键时刻连1架飞机都弹射不了。而按照美国海军的要求,任何重大冲突爆发时,美军航母至少要保证4天的高强度战斗飞行时间。对照这一作战标准,美国舰艇测试评估监督办公室指出,“福特”号以无故障状态完成4天的高强度弹射飞行任务的可能性,目前仅有可怜的7%。

五角大楼的成本评估和项目评估办公室公布的最近数据显示,美国海军在新型电磁弹射器的研发投入已经高达9.589亿美元,远远超过了1.45亿的原始竞标价格。而要纠正目前的技术缺陷,可能需要更多的资金。这一切的一切,或许要追溯到通用原子公司的竞标资质,他们只有核聚变电磁反应技术,以前从来没有建造航母弹射器的经验。

新型电磁弹射器的预算超支,连特朗普总统都惊动了。他在接收《时代周刊》采访时表示,已经要求美国海军在“福特”号航母上放弃“数字化”电磁弹射器,重启已服役几十年的成熟蒸汽弹射器。毫无疑问,总统先生批评电磁弹射器的缺陷是对的,但完全放弃新型弹射器、另起炉灶的决定,从技术和成本上来讲完全不可取。首先,海军计划将“福特”号航母建造成一艘电驱动舰船,其核反应堆根本没有设计安装蒸汽动力系统,舰上也没有安装蒸汽管道,在重新设计安装相关系统之前,恢复蒸汽弹射器是根本不可能的。其次,重建4条蒸汽弹射器还得重建航母甲板支撑结构,不仅需要惊人的成本,还可能要再拖延2到3年以上的工期,这是美国五角大楼和海军都不能承受的。总之,新型电磁弹射器这个大坑,美国海军“含着眼泪也要跳下去”。

AAG先进拦阻系统:低故障率“臣妾做不到”

弹射战机起飞只是航空母舰操作的一部分,解决喷气式战机着舰也是一个非常大的挑战性难题。舰载机不可能像陆基战斗机那样先着陆、然后慢慢在常规跑道上减速再停下来,而是必须在高度控制的状态下对准航母下降滑行,依靠航空母舰的拦阻索来挂住舰载机的尾钩,使飞机在有限长度的甲板上停下来。

一个多世纪以来,世界各国海军一直都在使用着陆拦阻系统来解决舰载机着舰问题。美国海军的拦阻系统最早要追溯到1911年,当时海军在“宾夕法尼亚”号航母上安装了第一套拦阻系统,主要由沙袋和电缆组成。经过100多年的摸索,成就了美国海军现役“尼米兹”级航母Mk7型拦阻系统,于1961年開发启用。

从运行原理看,Mk7型拦阻系统可以称之为液压齿轮制动系统:设在舰体内部的拦阻机是一个充满液压油的汽缸,汽缸内有上下活动的柱塞,连接着甲板上的4道拦阻索,整个系统相当于一个超大号的汽车减震器。当舰载机尾钩勾住甲板上的任何一根拦阻索时,飞机向前的冲跑力通过滑轮钢索传递到阻拦机中连接主油缸柱塞上的动滑轮组钢索上,动滑轮组便向阻拦机中固定滑轮组的方向运动,同时柱塞推动油缸中乙烯基乙二醇油液通过定长冲跑控制阀流向蓄能器。定长冲跑控制阀是一个流量可调整的节流阀,液体通过该阀时会产生压力损失,对液压油缸中的流动液体产生阻尼,对飞机产生阻拦力。在动滑轮组运动的过程中,与其相连的滑轮通过钢索系统使得定长冲跑控制阀的凸轮旋转,控制阀杠杆系统的支点位置发生改变。控制阀的开度会越来越小,在冲跑的末端,开口完全封闭,柱塞和其相连的运动滑轮组停止下来,进而控制飞机前冲,使飞机在航母甲板上停下来。

50多年来,Mk7液压齿轮制动拦阻系统经过了多次改进,已经发展成为一套比较成熟的航母子系统。但同美军新航母的高科技水平先比,Mk7的科技含量和格调显得档次不够高。海军有意选择启用全新的、未经验证的电驱动先进拦阻装置来取代成熟的液压装置,即使这意味“福特”号航母项目将付出更多的资金。

2005年,美国海军宣布通用原子公司获得AAG先进拦阻系统研发订单,初始预算为1.72亿美元。与电磁弹射器一样,通用原子公司以前并没有建造航母拦阻系统的任何经验。直接后果是项目成本坐上过山车一般节节攀升,2009年调整为3.64亿美元。截止目前,这一数字已经飙升为13亿美元,成本上涨比例达到惊人的656%!

AAG先进拦阻系统的运行原理主要基于“吸能装置水旋转体”,主要由阻拦机和软件控制系统组成。阻拦机是用来吸收舰载机着舰瞬间产生的冲击的,它的构成很简洁,包括水力涡轮、带有一定惯量的锥形鼓轮、机械制动装置、感应电机以及一根连接以上构件的旋转轴;当尾钩与阻拦索接触时,滑轮索从锥形鼓轮中牵出,使旋转轴转动,旋转轴连接的水力涡轮吸收了70%的舰载机动能;电力调节系统通过传感器控制感应电机的转速,从而控制作用在旋转轴上的扭矩,使锥状鼓轮上的缆索以充分恒定的张力释放,阻拦机的摩擦制动器作为备用的吸能部件,在感应电机或水力涡轮失效时使用,确保整个阻拦系统的可靠性。最终实现舰载机的安全降落。

然而,同电磁弹射器一样,海军决定在“福特”号上启用未经验证的电磁拦阻系统技术,这一挑战的风险性后来远远超过了海军的最初预期。看上去“高端大气上档次”的AAG先进拦阻系统,在研发过程就磕磕绊绊。在2012年开发试验中,测试人员发现水力涡轮减速器划水板存在强度不够的问题,很容易造成损坏,经过了两年的“重大设计”才搞定这一问题。除了减速器故障外,早期的失败测试显示,AAG系统设计过于复杂,电磁减震器极易发生损坏,据称这一问题后来得到了解决。修改后的拦阻器于2014年通过陆上无负荷试验。2016年,该系统完成第一架飞机陆上拦阻测试。

然而,这只是少有的好消息。据最新的可靠性测试结果显示,AAG先进拦阻系统的无故障拦阻次数仅为25次,而海军的设计要求是16500次,两者相差660倍,这意味它根本不可能满足“福特”号航母舰载机的高频出动率。而且,AAG系统也有和电磁弹射器相似的大问题,一旦发生故障就必须全部全面断电,一断电就要全部停飞,通用原子公司的技术人员无法在保持飞行作业的状态下维修他们“先进”的AAG系统。这意味着在耗费13亿美元巨额投入后,能否纠正AAG的高故障率依然是个未知数。

AAG先进拦阻系统的不可靠性已经惊动了五角大楼。2016年7月,美国国防部总监察长在一份报告中指出,整个AAG计划管理不善,“在‘福特号进入工程建造阶段十年后,海军仍然无法提供新航母全系统测试的能力或安全保证。”2016年8月,主管后勤的国防部副部长弗兰克·肯德尔也在“福特”号航母项目备忘录中指出,“事后看来,过早使用这么多未经验证的技术是很不成熟的决定。”

AAG的问题是如此糟糕,以致五角大楼一度督促海军展开研究,是否需要完全搁置这一不靠谱的项目,续建航母重新使用现役航母使用的Mk7液压拦阻系统改进型。美国海军最终决定咬牙坚持下去,并提出了为第二艘“福特”级航母“约翰·肯尼迪”安装AAG系统的计划。但这一决定是有风险的,AAG的预算计划一旦超过2009年3.64亿调整预算的50%,势必突破纳恩-迈克柯迪法案的成本费用计划上限,触发政府项目成本管理自动审查。到时候,除非美国国防部长为AAG项目亲自背书,证明该项目对国防至关重要。否则,海军的计划将被取消。

当然,按照美国军方的习惯,通过纳恩-迈克柯迪法案取消一个军方认定项目也是非常罕见的。AAG可能还会继续下去,就像国防采办中的菲茨杰拉德第一定律所讲的那样:“过程只有两个阶段。首先是“现在说得太早了”。最终是“停下来太晚了。”

动力系统:中看未必中用

航空母舰需要大量的电力,尤其是舰身的驱动螺旋桨和蒸汽弹射器,更是消耗舰上电力的两只“电老虎”。传统的航母使用核反应堆生成蒸汽,以蒸汽动力来解决舰上各系统的用电问题。

“福特”号航母保留了蒸汽轮机,但不是原先的“核反应堆+蒸汽子系统”,而是以电力系统取代现役航空母舰上的蒸汽子系统,以4台大型MTG主涡轮发电机直接为舰上各个子系统发电,包括海军钟爱的新型电磁弹射器和载机回收系统、升降机、烹饪、热水供应、洗衣、暖气等都使用电力驱动。如此庞大的电力生成和管理问题,是“福特”号预算超支、进度滞后的重要原因之一。

为了满足新型电磁弹射器和舰艇其他电子设备的巨大用电需求,“福特”号配备贝蒂斯核动力实验室生产的2座A1B反应堆,输出功率比“尼米兹”级航母的A4W反应堆增加了25%以上,配备4100~13800伏输配电系统,供电能力高达20万千瓦,几乎是“尼米兹”级(6.4万千瓦)的3倍,能充分供给电磁弹射器所需的电力。新的反应堆减少了一半数量的控制阀门、泵和管道,采用了比传统反应堆更多的自动化控制装置,反应堆的操作人员也比过去减少了三分之二。

然而,这些漂亮的数字并不能掩饰新型电力供应系统的弊病。新型超高压电力系统与传统发电系统相比,其耐用性显得十分脆弱。在海上高潮湿、高盐分的恶劣环境中,经常会出现电压升高和高故障率等安全风险,导致航母很容易在战斗中突然陷入瘫痪。而修复新航母的电力子系统,必须全部关闭整个电力系统,才能保证不影响其他未损坏系统的使命寿命。

这种风险意味着“福特”号可能并不适合投入实战,必须经过大量的舰艇调试评估,预计到2020年才能完成。同时,过分追求自动化和减少人力配置,也可能使新航母的战时损管维护能力下降。这是过度强调高效率所带来的内在问题。由于人手有限,在航母实战受损的情况下,即使现有人力能够完成战场抢修,也无法像传统航母那样,有足够人力进行操作测试,难以全面评估受损部位的风险。

“福特”号电力系统更严重的问题在于,其自动化、超高压系统很难进行战时抢修。2016年6月,这艘新航母的1台主涡轮发电机发生了小规模爆炸,导致部分碎片卷入涡轮机,爆炸烟雾遍布整个航母。2016年7月,2号涡轮机再次发生类似爆炸。海军调查显示,两次爆炸都是由电压调节器故障引起的。修复两次爆炸造成的损害预计要花费3700万美元。

为了防止新航母因此再次延期,美国海军和军火商采用了“换汤不换药”的建议维修做法,仅仅更换了两台发电机的内部转子,就把新航母推出了船厂。这一决定迫使新航母带着临时维修的电力系统仓促出厂,匆匆推入测试阶段,要等到舰载机弹射试验或航母调试完成前,再返回船厂对发电机进行全面彻底维修。海军方面表示,MTG主涡轮发电机可以进行维修,但必须在大修阶段进行。不知道发电机战时受损后,还是否来得及把航母从战场拉回来。

防爆炸冲击试验:迟迟不敢做的毕业考

“福特”号服役前,不仅要进行舰艇分系统测试,还要进行“全舰艇冲击试验”,这是美国海军新舰艇必须通过的关键测试项目。主要是在舰艇完全服役前舰员随舰出海测试时,在水下附近引爆爆炸物,以检测包括电子系统在内的舰艇各个子系统是否坚固可靠,能否经受住战场严酷条件的考验,以此测试舰艇是否适合投入作战,同时也便于舰员快速识别舰艇薄弱环节、提高战时损管抢修能力水平。然而,“福特”号恰恰没有进行这样的严格测试。

早在第二次世界大战期间,美国海军发现,当水雷和鱼雷在舰艇附近爆炸时,如果舰艇的抗震性设计不足,全新的舰艇也将沦为废铁。美国海军由此认识到了“全舰艇防爆冲击测试”的极端必要性。从那时起,美国海军就要求对“舰艇平台、飞机和舰载分系统、军械及相关设备”进行防爆冲击测试,海军官方颁布的舰艇强化指令列出了16个必须测试的子系统,包括推进器、导航和通信装备等,所测试的舰艇组件数量多达数千个。比如,在“阿利·伯克”级驱逐舰进行冲击测试过程中,先后测试了4460个舰艇组件。

“福特”号冲击测试的放弃经历了一波三折的过程。起初,按照美国海军的规定,任何一级舰艇的首舰都要进行“全舰艇防爆冲击测试”,但2013年时放宽了这一规定,明确海军新舰艇项目负责官员可以把“全舰艇防爆冲击测试”作为新一代舰艇的后续测试试验内容。这一规则变更,简直是在为“福特”号的蒙混过关创造政策绿色通道。在新规定出台前的2012年6月18日,海军就有人企图放弃对“福特”号进行“全舰艇防爆冲击测试”,宣称在“福特”级航母的后续舰艇上进行冲击测试更为合理,因为电磁弹射器和先进拦阻索的技术过于超前,设计中尚未考虑抗震加固要求,初步计划对“福特”级二号舰“肯尼迪”号航母进行全舰艇冲击测试。8个月后,美国海军官方也宣布了这一计划,把“福特”号的岗前“毕业考核”变成了上岗后的“职称考核”。

这一决定无疑是非常危险的。“福特”采用了多个全新子系统,其高度自动化的A1B核反应堆、电磁弹射器、AAG先进拦阻索、13800伏超高压配电系统、双波段雷达和新型主涡轮发电机等,都是脆弱的未经证实的系统,整个舰艇系统融合的技术风险很高,进行早期冲击测试无疑是非常必要的,可以帮助海军及早发现易受冲击和战斗伤害的影响。如果把新航母的冲击测试推迟到福特级的二号舰“肯尼迪”号,按照目前的建造进度估算,美国新一代航母的全舰艇冲击爆炸测试将推迟到2025年才能进行。

这意味着美国海军将冒着极大的未知危险,让130亿美元的“福特”号和4300名舰上乘员危险上路,谁也不能绝对保证,近距离的冲击爆炸不会使新航母面临瘫痪甚至是沉没的厄运。同时,如果“肯尼迪”号冲击测试中发现航母严重设计问题,美国海军不仅要对“肯尼迪”号进行昂贵改造,还要把已经服役的福特号重新召回改造,连后续的三号舰新“企业”号也要进行大改,这将严重扰乱美国新一代航母的部署节奏。

想象一下,如果AAG先进拦阻索无法通过严格测试,就得用老式Mk7型液压拦阻索系统替代,不仅要付出高昂的改装费用,航母还要延迟部署一年。如果新型电磁弹射器无法通过严格测试,换装蒸汽弹射器更加麻烦,整个航母的舰体都将面临重新设计。如果国防部和国会议员未能严格督促落实新舰艇测试计划,军火商一旦成功蒙混过关,美国的纳税人就会花440亿美元再建造3艘比“福特”号更差的航空母舰,这将在实战中危及每艘航母上的3300名舰员的生命。

“福特”号作为美国新世纪新一代航空母舰的首舰,必须按照国防部的严格规定,进行全舰艇防爆冲击试验、实战火灾脆弱性试验、双波段雷达多目标跟踪试验、飞行指挥控制试验以及电磁弹射器和AAG先进拦阻所可靠性试验等一系列严格测试。这是新航母赢得实战环境准入证的前提条件。然而,这一务实要求在执行过程中遇到了航母建造商的重重阻挠和逆袭。美国MITRE麻省理工学院研究公司发布过一份“海军舰艇水下冲击测验能力预测研究报告”,揭示美国军用舰艇建造承包商更愿意让新舰艇直接服役部署,极力避免进行冲击防爆等实战化测试试验。主要原因是“试验既费钱又花时间,全舰艇冲击爆发试验尤其有可能暴露军舰基础设计问题,军火商会想法设法逃避这些检测。”

新航母要不要进行“毕业考”的问题,已经惊动了美国参议院军事委员会。资深参议员约翰·麦凯恩和杰克·里德都反对海军的测试评估计划,认为在未经过全舰艇冲击测试的情况下,就把“福特”号部署到海上,将严重威胁新航母的实战能力。在国会议员的压力下,国防部副部长罗伯特·沃克推翻了海军的测试评估计划,责令对“福特”号进行冲击测试试验,确保在服役部署运行前“充分了解新航母的设计生存性能”。无论如何,在测试完成之前,国防部官员和国会都需要保持高度警惕和监督,以确保航母的实战适应性能在服役前进行适当测试和评估(编者按:即便有美国国会参议院的反对和国防部副部长的严令,“福特”号仍然于2017年7月下旬正式服役,最終依然没有进行全舰艇冲击爆炸测试,美国军火商的能量由此可见一斑)。

高投入的烦恼:鸡蛋放在一个篮子里

航空母舰的实际效能是一个重要的现实问题。近年来,很多专家都在质疑:超级航母的时代是否已成明日黄花?毕竟,把如此多的军费投入到单一武器平台上,这一决定本身就值得反思。从战争经济学角度分析,到目前为止,“福特”号航母的建造成本接近130亿美元,几年后它将至少搭载50架F-35C型联合战斗攻击机,平均每架1.85亿美元。也就是说,舰上将有92.5亿美元的舰载攻击机,这意味着“福特”号出航时即使不算4297名舰员的人工费用,仅仅是平台建造成本就高达222.5亿美元,简直是一座移动的海上金山。套用一句经典谚语,这是把所有鸡蛋都放在了一个篮子里。

“福特”号航母220多亿的高昂成本意味着巨大的预算缺口。美国海军目前计划建造4艘“福特”级航母,国会预算办公室估计,海军需要追加三分之一预算,才能实现这一造舰目标。未来几年,即使海军保持合理的预算增长,也会被4艘新航母的巨大成本吞噬殆尽,无力再扩建其他舰艇,美国海军舰艇数量未来几年可能进一步缩小。

从实战角度分析,超级航母和航母战斗群在打击固定地面目标和脆弱军舰时,确实具有强大的作战能力,但航母本身同时也是巨大而昂贵的攻击目标。目前,美国有10艘超级航母,随着如今世界各地潜在军事热点的此起彼伏,美军航母几乎在各海域之间疲于奔命,实际上已沦为高昂的炮舰外交角色。问题是,超级航母需要大量的舰载机机组和维修保障人员才能保持作战运行状态,只能在某一时段在某个海域同时集中多艘航母作战,无法提供更多的战略使用余量。美国总统和地区指挥官被迫在“有限”条件下使用航母,以保护这一珍贵战略资源的安全。

然而,美国的潜在战略对手如俄罗斯、中国、朝鲜和伊朗等国家,一直都把超級航母视为美国军力的核心之一,半个多世纪以来一直在部署开发各种各样的反航母武器,如柴油动力常规潜艇、高超音速反舰导弹和水雷等,迫使美军航母远离他们的海岸线,降低美国海军飞机空袭其国土的威胁。这是他们用来抵消航母优势或者击沉美国航母的最佳选择。

潜艇是美军航母的潜在对手。美国海军30年来的舰队航行经验表明,美海军不善于发现使用柴电动力的常规潜艇,尤其是在濒海嘈杂的浅水环境下。美国海军与盟国常规潜艇演习结果表明,以色列常规潜艇曾经多次模拟击沉美海军第六舰队的大型舰艇。在2000年5月的夏威夷演习期间,澳大利亚“柯林斯”级潜艇曾穿越了美国航母战斗群反潜防御圈,并模拟“击沉”航母。美国国会预算办公室曾警告说,如果过去20年间美国与外国海军常规潜艇进行的不是演习而是实战,那么,包括“里根”号和“林肯”号在内的10艘美军航母早已被击沉海底。

对航母威胁更大的是反舰导弹。美国的潜在敌人们研发了军舰、导弹艇、喷气式战机、岸基导弹发射车、潜艇、商船等诸多版本的反舰导弹发射平台,很多导弹在实战中难以发现,因为其掠海飞行高度在海平面4.5~15米之间,战斗部比最大的战列舰炮弹还要大,其威胁已经超过了美军航母战斗群的800千米最大作战半径。近半个世纪以来,俄罗斯、中国一直在不断发展和销售各种类型的反舰巡航导弹。俄罗斯、中国、伊朗和朝鲜广泛如今已经广泛部署了2.3倍音速、140~240千米射程的3M80 “白蛉”反舰导弹,以及2倍音速、240~659千米射程的新型3M54“俱乐部”反舰导弹。美国海军“宙斯盾”防御系统曾经进行的反舰导弹模拟拦截试验表明,当SS-N-22“日炙”反舰导弹(北约代号“白蛉”)以低空掠海飞行高度超音速攻击时,美军“宙斯盾”系统无法有效保卫本舰安全,也不能为航母提供足够防护。如果针对“俱乐部”新型反舰导弹进行模拟拦截试验,结果或许更令人担忧。

从战争经济学消耗比角度分析,无论使用什么武器打航母,都是一笔合算的买卖。一枚反舰巡航导弹价格在75万~3400万美元之间,一枚反舰弹道导弹价值大约在100万~2000万美元之间,一枚潜艇鱼雷的采购成本更低。同“福特”号航母221.5亿美元的高昂成本相比,用最大成本不过100万~2000万美元的反舰导弹来攻击航母,以各种反航母武器发动饱和攻击,突破美军航母战斗群的防御系统,以赢得瘫痪或击沉美军航母的战果,无论怎么看都是非常划算的回报。

对于新型超级航母高成本、高风险的问题,美国海军已经有人开始反思。有部分海军官员已经提出了建造价格较低的中型航母的建议,还有人提议回归传统大型核反应堆和简单电气设备以降低超级航母建造成本。主要考虑都是为了减少新航母的预算比重,增加美国海军的航母和其他主力舰艇数量。而且,更多数量的廉价航母,有利于提高航母战斗群值班比例,有利于在全球各海域灵活部署,有利于降低单舰长期作战值班带来的人员压力和物资损耗。

当然,美国海军中还有另外一种反对建造航母的声音,主张将资源向建造核潜艇倾斜。理由是核潜艇在濒海敌方导弹威胁区的生存能力更强,也能够以巡航导弹执行纵深对地打击任务。目前,美军核潜艇的建造费用也不低,最新型的“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇单价24亿美元,但采用新型不依赖空气推进技术的常规潜艇单价在2亿~9亿美元之间,仅为核潜艇的1/12或三分之一,作战性能几乎与核潜艇相差无几,或许是更为经济适用的选择。

令人深思的结论

从项目监管角度看,“福特”号项目计划的管理不善和重大失利,与濒海战斗舰的灾难性失败原因如出一辙。首先是瞎子摸象。军方自身缺乏技术积淀,无力监督项目承包商避免重大工程设计错误,个别项目外包时间甚至长达20年,过程难以监管。其次是好大喜功。军方和军火商不顾技术风险,故意采用未经验证的、不够成熟的高技术,伪造项目亮点提升整个项目计划的卖点。最后是监管不力。军方反复降低设计要求以适应建造进度,工程测试管不住原型设计,操作测试制约不住全面建造,该管好的没有管好,种种迁就导致美军21世纪新航母“带病”上岗。

随着“福特”级航母建造计划的持续推进,更深层次的麻烦将层出不穷,这将远远超过美国国防部和海军的估计。随着后续的使用测试,更严重的缺陷将陆续暴露出来,成本超支的问题可能更加严重,所宣称的实战能力或将进一步缩水。根据目前的系统配置,“福特”将有可能被证明是不适合作战的航母平台,因为新型电磁弹射器或AAG先进拦阻索在恶劣海况条件下可能无法运行,新型核反应堆和电力系统在战损条件下可能无法正常开机运行,倘若这些问题同时发生,或许会带来更糟糕的结果。

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蒸汽变戏法
微观航母之弹射器发展史
美军航母电磁弹射器发展现状