Gerald R. Ford - portavion de clasă - Gerald R. Ford-class aircraft carrier

Gerald R. Ford - portavion de clasă
USS Gerald R. Ford este în curs de desfășurare
USS Gerald R. Ford este în desfășurare în aprilie 2017
Prezentare generală a clasei
Nume Gerald R. Ford - portavion de clasă
Constructori Newport News Shipbuilding
Operatori  Marina Statelor Unite
Precedat de Clasa Nimitz
Cost
  • Costul programului: US $ 37.30 miliarde (FY2018)
  • Cost unitar: 12,998 miliarde USD (FY2018)
În funcțiune 2017 – prezent
Clădire 2
Ordonat 1
Planificat 10
Efectuat 2
Activ 1
Caracteristici generale
Tip Portavion
Deplasare Aproximativ 100.000 de tone lungi (100.000 de tone) (încărcare completă)
Lungime 1.092 ft (333 m)
Grinzi
  • 252 ft (77 m) (puntea de zbor)
  • 134 ft (41 m) (linia de plutire)
Înălţime 250 de picioare (76 m)
Proiect 39 ft (12 m)
Punți 25
Putere instalată Două reactoare nucleare Bechtel A1B PWR , HEU 93,5%
Propulsie Patru arbori
Viteză Peste 30 de noduri (56 km / h; 35 mph)
Gamă Nelimitat
Rezistență 50 de ani de viață
Completa
  • 508 ofițeri
  • 3.789 înrolat
Echipaj Aproximativ 2.600
Senzori și
sisteme de procesare
Armament
Avioane transportate Peste 75 de ani
Facilități de aviație Puntea de zbor de la 1.092 ft × 252 ft (333 m × 77 m)

Gerald R. Ford clasa este o clasă de reglaj electric nucleare portavioane în prezent fiind construite pentru Marina Statelor Unite . Clasa, cu un total planificat de zece nave, va înlocui transportatorii actuali ai Marinei pe o bază una la una, începând cu nava principală, Gerald R. Ford înlocuind Enterprise  (CVN-65) și apoi în cele din urmă ocupând locul dintre transportatorii de clasă Nimitz existenți . Noile nave au o carenă similară cu clasa Nimitz , dar introduc tehnologii dezvoltate de atunci cu programul CVN (X) / CVN-21, precum sistemul de lansare a aeronavelor electromagnetice (EMALS), precum și alte caracteristici de proiectare destinate îmbunătățirii eficienței și reduce costurile de operare, inclusiv navigarea cu echipaje mai mici. Această clasă de portavioane poartă numele fostului președinte american Gerald R. Ford .

Caracteristici de proiectare

Purtătorii clasei Gerald R. Ford au:

Cea mai mare diferență vizibilă față de super-purtătorii anteriori este locația mai posterioară a insulei (suprastructură) . Gerald R. Ford -clasa transportatorii vor avea un redus costul întregului viață , datorită , în parte la dimensiunea redusă a echipajului. Aceste nave sunt destinate să susțină 160 de ieșiri pe zi timp de peste 30 de zile, cu o capacitate de supratensiune de 270 de ieșiri pe zi. Directorul de testare operațională, Michael Gilmore, a criticat ipotezele utilizate în aceste prognoze ca fiind nerealiste și a indicat că rate de ieșire similare cu 120/240 pe zi din clasa Nimitz ar fi acceptabile.

Dezvoltare

Actualele Nimitz -clasa portavioane în serviciul naval din SUA au fost o parte din Statele Unite ale Americii de proiecție de putere strategie deoarece Nimitz a fost comandat în 1975. deplasând aproximativ 100.000 de tone , atunci când sunt complet încărcate, un Nimitz purtător de abur în -clasa poate peste 30 de noduri (56 km / h; 35 mph), faceți o croazieră fără reaprovizionare timp de 90 de zile și lansați aeronave pentru a lovi ținte la sute de kilometri distanță. Rezistența clasei Nimitz este exemplificată de USS  Theodore Roosevelt , care a petrecut 159 de zile în cursul operațiunii Enduring Freedom fără a vizita un port sau a fi alimentat.

Gerald R. Ford a ajuns la Naval Station Norfolk după șapte zile de încercări ale constructorilor în aprilie 2017.

Designul Nimitz a găzduit multe tehnologii noi de-a lungul deceniilor, dar are o capacitate limitată de a susține cele mai recente progrese tehnice. După cum spunea un raport Rand din 2005, "Cele mai mari probleme cu care se confruntă clasa Nimitz sunt capacitatea limitată de generare a energiei electrice și creșterea greutății navei, precum și eroziunea marjei de centru de greutate necesare pentru menținerea stabilității navei."

Având în vedere aceste constrângeri, Marina SUA a dezvoltat ceea ce inițial era cunoscut sub numele de programul CVN-21, care a evoluat în CVN-78, Gerald R. Ford . Îmbunătățirile au fost făcute prin dezvoltarea de tehnologii și design mai eficient. Schimbările majore de proiectare includ o punte de zbor mai mare , îmbunătățiri în manipularea armelor și a materialelor, un nou design al instalației de propulsie care necesită mai puțini oameni pentru operare și întreținere și o insulă nouă, mai mică, care a fost împinsă înapoi. Progresele tehnologice în electromagnetică au condus la dezvoltarea unui sistem de lansare a aeronavelor electromagnetice (EMALS) și a unui dispozitiv avansat de arestare (AAG). Un sistem de război integrat, sistemul de autoapărare a navei (SSDS), a fost dezvoltat pentru a permite navei să preia mai ușor noi misiuni. Noul Dual Band Radar (DBR) combină S-band si X-band radar.

Aceste progrese vor permite noilor transportatori din clasa Gerald R. Ford să lanseze cu 25% mai multe sortimente , să genereze puterea electrică triplă cu o eficiență îmbunătățită și să ofere îmbunătățiri ale calității vieții echipajului.

Cabina de pilotaj

Catapulta nr. 4 din clasa Nimitz nu poate lansa aeronave complet încărcate din cauza distanței reduse a aripii de-a lungul marginii punții de zbor.

Mișcarea armelor de la depozitare și asamblare la aeronavă pe puntea de zbor a fost, de asemenea, simplificată și accelerată. Articole vor fi ridicate la locația de rearmare centralizată prin intermediul ascensoarelor de arme de capacitate mai mare care utilizează motoare liniare. Aceste ascensoare sunt amplasate astfel încât echipamentele să nu treacă peste nici o zonă de mișcare a aeronavelor, reducând astfel problemele de trafic în hangare și pe puntea de zbor. În 2008, contraamiralul Dennis M. Dwyer a declarat că aceste modificări vor face posibilă ipotetic rearmarea avioanelor în „minute în loc de ore”.

Generarea de energie electrică

Noul reactor Bechtel A1B pentru clasa Gerald R. Ford este mai mic și mai simplu, necesită mai puțini membri ai echipajului și, totuși, este mult mai puternic decât reactorul A4W din clasa Nimitz . Două reactoare vor fi instalate pe fiecare purtător de clasă Gerald R. Ford , asigurând o capacitate de generare a energiei cu cel puțin 25% mai mare decât 550 MW (termică) a celor două reactoare A4W dintr-un purtător de clasă Nimitz și de trei ori mai mare decât cea de „ centrale electrice purtătoare actuale ".

Propulsia și centrala electrică a purtătorilor de clasă Nimitz au fost proiectate în anii 1960, când tehnologiile de la bord necesitau mai puțină energie electrică. "Noile tehnologii adăugate navelor din clasa Nimitz au generat cereri crescute de energie electrică; sarcina de bază actuală lasă puțină marjă pentru a satisface cererile în creștere de energie."

Gerald R. Ford -clasa nave transforma aburul în energie prin conducte - l la patru turbine principale (MTG) pentru a genera energie electrică pentru sistemele de nave majore, și noile catapulte electromagnetice. Gerald R. Ford -clasa nave folosesc turbine cu abur pentru propulsie.

O putere mai mare este o componentă majoră a sistemului de război integrat . Inginerii au luat măsuri suplimentare pentru a se asigura că integrarea progreselor tehnologice neprevăzute pe un portavion din clasa Gerald R. Ford ar fi posibilă. Marina se așteaptă ca clasa Gerald R. Ford să facă parte din flotă timp de 90 de ani, până în anul 2105, ceea ce înseamnă că clasa trebuie să accepte cu succes noua tehnologie de-a lungul deceniilor. Doar jumătate din capacitatea de producere a energiei electrice este utilizată de sistemele planificate în prezent, iar jumătate rămâne disponibilă pentru tehnologiile viitoare.

Sistem de lansare a aeronavelor electromagnetice

Un desen al motorului de inducție liniar al EMALS

Sistem avansat de aterizare a echipamentului de arestare

Electromagnetii sunt folosiți și în noul sistem Advanced Arresting Gear (AAG). Sistemul actual se bazează pe hidraulică pentru a încetini și opri un avion de aterizare. Deși sistemul hidraulic este eficient, după cum a demonstrat mai mult de cincizeci de ani de implementare, sistemul AAG oferă o serie de îmbunătățiri. Sistemul actual nu este capabil să capteze vehicule aeriene fără pilot (UAV) fără a le deteriora din cauza tensiunilor extreme asupra cadrului aeronavei. UAV-urile nu au masa necesară pentru a acționa pistonul hidraulic mare folosit pentru a prinde avioane cu echipaj mai greu. Prin utilizarea electromagneticii absorbția energiei este controlată de un motor turbo-electric. Acest lucru face ca capcana să fie mai netedă și să reducă șocurile asupra cadrelor. Chiar dacă sistemul va arăta la fel ca pe predecesorul său, acesta va fi mai flexibil, mai sigur și mai fiabil și va necesita mai puțină întreținere și personalizare.

Senzori și sisteme de autoapărare

O altă adăugire la clasa Gerald R. Ford este un sistem radar activ de căutare și urmărire a matricei scanate electronic . Radarul cu dublă bandă (DBR) a fost dezvoltat atât pentru distrugătoarele de rachete ghidate din clasa Zumwalt , cât și pentru portavioanele din clasa Gerald R. Ford de către Raytheon . Insula poate fi menținută mai mică prin înlocuirea a șase până la zece antene radar cu un singur radar cu șase fețe. DBR funcționează prin combinarea radarului multifuncțional AN / SPY-3 de bandă X cu emițătoarele de bandă S Volume Search Radar (VSR), distribuite în trei tablouri fazate . Radarul benzii S a fost ulterior șters din distrugătoarele Zumwalt pentru a economisi bani.

Diagrama AN / SPY-3 creion electronic vertical cu creion radar proiecții conex

Cele trei fețe dedicate radarului cu bandă X gestionează urmărirea la altitudine mică și iluminarea radarului , în timp ce cele trei fețe ale benzii S gestionează căutarea și urmărirea țintelor indiferent de vreme. „Funcționând simultan pe două game de frecvențe electromagnetice, DBR marchează prima dată când această funcționalitate a fost realizată folosind două frecvențe coordonate de un singur manager de resurse.”

Acest nou sistem nu are piese în mișcare, reducând astfel cerințele de întreținere și echipare pentru funcționare. AN / spy-3 este format din trei matrice activă și receptor / excitator (REX) dulapuri abovedecks și procesor de semnal și de date (SDP) , subsistemul de mai jos-punți. VSR are o arhitectură similară, cu funcționalitatea de formare a fasciculului și conversie în jos a benzii înguste care au loc în două dulapuri suplimentare pentru fiecare matrice. Un controlor central (managerul de resurse) se află în procesorul de date (DP). DBR este primul sistem radar care folosește un controler central și două radare active-array care funcționează la frecvențe diferite. DBR își obține puterea de la Common Array Power System (CAPS), care cuprinde unități de conversie a puterii (PCU) și unități de distribuție a energiei (PDU). DBR este răcit printr-un sistem de răcire cu buclă închisă numit Common Array Cooling System (CACS).

Radar Enterprise Air de supraveghere (EASR) este un nou radar de supraveghere de design , care urmează să fie instalat în al doilea Gerald R. Ford -clasa portavion, John F. Kennedy  (CVN-79) , în locul radarului Dual Band. Cele Americii -clasa nave amfibie de asalt incepand cu LHA-8 și LX planificate (R) , va avea , de asemenea , acest radar. Costul inițial pe unitate al suitei EASR va fi cu aproximativ 180 milioane USD mai mic decât DBR, pentru care estimarea este de aproximativ 500 milioane USD.

Lansarea unei rachete Sea Sparrow evoluată

Posibile actualizări

Viitoarele sisteme de apărare, cum ar fi armele cu energie direcționată cu laser cu electroni liberi , armurile dinamice și sistemele de urmărire vor necesita mai multă putere. "Doar jumătate din capacitatea de generare a energiei electrice de pe CVN-78 este necesară pentru a rula sistemele planificate în prezent, inclusiv EMALS. CVN-78 va avea astfel rezervele de energie de care nu dispune clasa Nimitz pentru a rula lasere și armuri dinamice." Adăugarea de noi tehnologii, sisteme de alimentare, structură de proiectare și sisteme de control mai bune are ca rezultat o rată de ieșire crescută de 25% față de clasa Nimitz și o reducere de 25% a forței de muncă necesare pentru a opera.

Tehnologia de gestionare a deșeurilor va fi implementată pe Gerald R. Ford . Co-dezvoltat împreună cu Divizia Carderock a Centrului Naval de Război de Suprafață , PyroGenesis Canada Inc., a fost în 2008 atribuit contractul de echipare a navei cu un sistem de distrugere a deșeurilor cu arc de plasmă (PAWDS). Acest sistem compact va trata toate deșeurile solide combustibile generate la bordul navei. După finalizarea testelor de acceptare din fabrică în Montreal , sistemul a fost programat să fie expediat la șantierul naval Huntington Ingalls la sfârșitul anului 2011 pentru instalare pe transportator.

Prototip laser marină în timpul unui test la bord

Marina dezvoltă un laser cu electroni liberi (FEL) pentru a se apăra împotriva rachetelor de croazieră și a roiurilor de bărci mici.

Proiectare 3D asistată de computer

Newport News Shipbuilding a folosit un model de produs tridimensional pe scară largă dezvoltat în Dassault Systèmes CATIA V5 pentru a proiecta și planifica construcția clasei de portavioane Gerald R. Ford .

Clasa CVN 78 a fost concepută pentru a avea căi mai bune de mișcare a armelor, eliminând în mare măsură mișcările orizontale din interiorul navei. Planurile actuale prevăd ca elevatoarele avansate de arme să se deplaseze din zonele de depozitare în zonele dedicate manipulării armelor. Marinarii foloseau căruțe motorizate pentru a muta armele de la depozitare la lifturi la diferite niveluri ale magaziei de arme. Motoarele liniare sunt luate în considerare pentru elevatoarele avansate de arme. Ascensoarele vor fi, de asemenea, mutate astfel încât să nu împiedice operațiunile aeronavelor pe puntea de zbor. Reproiectarea căilor de mișcare a armelor și amplasarea ascensoarelor de arme pe puntea de zbor va reduce forța de muncă și va contribui la o rată de generare a ieșirilor mult mai mare.

Complement de aeronavă planificat

Clasa Gerald R. Ford este concepută pentru a găzdui noua variantă de transportator de avioane Joint Strike Fighter ( F-35C ), dar întârzierile de dezvoltare și testare a aeronavelor au afectat activitățile de integrare pe CVN-78. Aceste activități de integrare includ testarea F-35C cu EMALS-ul CVN-78 și sistemul avansat de transmisie și testarea capacităților de stocare ale navei pentru bateriile, anvelopele și roțile litiu-ion ale F-35C. Ca urmare a întârzierilor de dezvoltare F-35C, marina SUA nu va lansa aeronava până cel puțin 2018 - la un an de la livrarea CVN-78. Drept urmare, Marina a amânat activitățile critice de integrare F-35C, ceea ce introduce riscul de incompatibilități de sistem și de modernizare costisitoare a navei după ce a fost livrată Marinei.

Cazări pentru echipaj

O ancorare tipică pe portavioane de clasă Gerald R. Ford cu trei rafturi pe secțiune

Sistemele care reduc volumul de muncă al echipajului au permis companiei navei de pe transportatorii din clasa Gerald R. Ford să totalizeze doar 2.600 de marinari, cu aproximativ 700 mai puțini decât un transportator din clasa Nimitz . Zonele masive de acostare de 180 de oameni din clasa Nimitz sunt înlocuite cu zone de acostare cu 40 de rafturi pe transportatorii din clasa Gerald R. Ford . Acostarea mai mică este mai silențioasă, iar amenajarea necesită mai puțină circulație pe jos prin alte spații. De obicei, rafturile sunt stivuite cu trei înălțimi, cu spațiu de încuietoare per persoană. Dormirile nu prezintă rafturi moderne de „așezare” cu mai mult spațiu pentru cap; rafturile de jos și de mijloc găzduiesc doar un marinar întins. Fiecare ancorare are un cap asociat , incluzând dușuri, toalete cu sistem septic alimentate cu vid (fără pisoare, deoarece ancorajele sunt construite neutre în funcție de gen) și chiuvete pentru a reduce deplasarea și traficul pentru a accesa aceste facilități. Lounge-urile cu WiFi sunt amplasate de-a lungul pasajului, în spații separate de rafturile de acostare.

De la implementare, primii doi transportatori ai clasei au întâmpinat probleme cu instalațiile sanitare ale sistemului de deșeuri. Țevile erau prea înguste pentru a suporta sarcina utilizatorilor, rezultând vidul defect și toaletele înfundate în mod repetat. Pentru a atenua problema, s-au folosit soluții specializate de curățare acidă pentru a curăța sistemul de canalizare. Aceste tratamente de curățare costă aproximativ 400.000 de dolari de fiecare dată, rezultând o creștere substanțială neplanificată a cheltuielilor de viață ale exploatării acestor nave conform GAO . Aceste curățări vor trebui efectuate pe toată durata de viață a navei.

Facilitati medicale

Gerald R. Ford , primul din clasă, are un spital la bord care include un laborator complet, farmacie, sala de operații, unitate de terapie intensivă cu 3 paturi, camera de urgență cu 2 paturi și secția de spital de 41 de paturi, echipată de 11 ofițeri medicali și 30 de corpuri de spital.

Constructie

Gerald R. Ford și echipajul său de construcții, în construcție la Newport News

Construcția primului vas din clasă, CVN-78 Gerald R. Ford , a început oficial la 11 august 2005, când Northrop Grumman a organizat o tăiere ceremonială de oțel pentru o placă de 15 tone care ar face parte dintr-o unitate de carcasă laterală a transportatorului. , dar construcția a început serios la începutul anului 2007. Transportatorul a fost asamblat la Newport News Shipbuilding , o divizie a Huntington Ingalls Industries (fostă Northrop Grumman Shipbuilding) din Newport News , Virginia. Acesta este singurul șantier naval din Statele Unite care poate construi portavioane cu propulsie nucleară.

În 2005, se estimează că Gerald R. Ford costă cel puțin 13 miliarde de dolari: 5 miliarde de dolari pentru cercetare și dezvoltare plus 8 miliarde de dolari pentru construcție. Un raport din 2009 a ridicat estimarea la 14 miliarde de dolari, inclusiv 9 miliarde de dolari pentru construcții. În 2013, Centrul pentru Noua Securitate Americană a estimat costul ciclului de viață pe zi de funcționare a unui grup de grevă al transportatorului (inclusiv aeronavele) la 6,5 ​​milioane de dolari.

Inițial, un total de trei transportatori erau autorizați pentru construcții, dar dacă transportatorii din clasa Nimitz și Enterprise ar fi înlocuiți unul câte unul, 11 transportatori ar fi necesari pe toată durata programului. Ultimul portavion din clasa Nimitz urmează să fie dezafectat în 2058.

Într-un discurs din 6 aprilie 2009, secretarul apărării, Robert Gates, a anunțat că fiecare transportator de clasă Gerald R. Ford va fi construit pe parcursul a cinci ani, producând o „cale mai durabilă din punct de vedere fiscal” și o flotă de 10 transportatori după 2040. Decembrie 2016, când secretarul marinei Ray Mabus a semnat o evaluare a structurii forței care solicită o flotă de 355 de nave cu 12 portavioane. Dacă ar fi adoptată, această politică ar necesita ca fiecare transportator de clasă Gerald R. Ford să fie construit în trei până la patru ani.

Susan Ford Bales , Gerald R. Ford ' s sponsorului, examinează o elice în Dry Dock No. 12 la Newport News Shipbuilding.

Modificări de proiectare de primă clasă

Pe măsură ce construcția CVN-78 a progresat, constructorul naval a descoperit modificări de proiectare de primă clasă, pe care le va folosi pentru a actualiza modelul înainte de construcția celorlalte nave din clasa sa. Mai multe dintre aceste modificări de proiectare s-au referit la modificările de configurație EMALS, care au necesitat modificări electrice, de cablare și alte modificări în cadrul navei. Marina anticipează modificări suplimentare de proiectare care rezultă din dezvoltarea și testarea avansată a echipamentelor de oprire. Potrivit Marinei, multe dintre aceste 19.000 de modificări au fost programate în programul de construcție devreme - ca urmare a deciziei guvernului, la atribuirea contractului, de a introduce îmbunătățiri la sistemele de război ale navei în timpul construcției, care depind în mare măsură de evoluția tehnologiilor comerciale.

Denumire

A existat o mișcare a Asociației USS  America Carrier Veterans 'pentru ca CVN-78 să fie numit după America, mai degrabă decât după președintele Ford . În cele din urmă, nava de asalt amfibiu LHA-6 a fost numită America .

La 27 mai 2011, Departamentul Apărării al SUA a anunțat că numele CVN-79 va fi USS  John F. Kennedy .

La 1 decembrie 2012, secretarul de marină Ray Mabus a anunțat că CVN-80 va fi numit USS Enterprise . Informațiile au fost furnizate în timpul unui discurs preînregistrat, ca parte a ceremoniei de dezactivare a Enterprise  anterior (CVN-65) . Viitoarea Enterprise  (CVN-80) va fi a noua navă a US Navy care va purta acest nume.

La 20 ianuarie 2020, în timpul unei ceremonii în Pearl Harbor, Hawaii, în ziua Martin Luther King Jr. , secretarul de marină interimar Thomas B. Modly a numit un viitor portavion din clasa Gerald R. Ford , în onoarea eroului din al doilea război mondial, Doris Miller. . Acesta va fi primul portavion numit pentru un afro-american și primul portavion care va fi numit pentru un marinar din rândurile înrolate. Este a doua navă numită în cinstea lui Miller, care a fost primul afro-american care a primit distincția marinei .

Navele în clasă

Se așteaptă să existe zece nave din această clasă. Până în prezent, cinci au fost anunțate:

Navă Coca nr. Lăsat jos Lansat Comandat Programat pentru înlocuire stare Referințe
Gerald R. Ford CVN-78 13 noiembrie 2009 11 octombrie 2013 22 iulie 2017 Enterprise  (CVN-65) (dezafectat februarie 2017) Activ în serviciu
John F. Kennedy CVN-79 22 august 2015 29 octombrie 2019 2024 (programat) Nimitz  (CVN-68) Amenajarea
Afacere CVN-80 Februarie 2022 (programat) Noiembrie 2025 (programat) 2028 (programat) Dwight D. Eisenhower  (CVN-69) În construcție
Doris Miller CVN-81 Ianuarie 2026 (programat) Octombrie 2029 (programat) 2032 (programat) Carl Vinson  (CVN-70) În construcție
TBD CVN-82 2027 (programat) 2032 (programat) 2036 (programat) Theodore Roosevelt  (CVN-71) Ordonat

Vezi si

Note

Referințe

linkuri externe