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未来的航母——美国观点

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发表于 2017-11-16 13:31:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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作者:晨枫  
来自空翼

  “福特”级是当前最先进、最强大的航母,也是最昂贵的航母。美国国会在2016年预算案中,责成美国海军研究降低航母造价和寻找“福特”级替代方案的问题。美国海军转向兰德公司,要求提供研究报告。2017年10月6日,兰德公司发布了题为《未来航母选择》的研究报告。公开的是缩写版,提交美国海军的是更长的保密版。美国具有最先进的航母技术和最多的航母使用经验,美国对未来航母的考虑无疑值得关注。
  在CV 67“肯尼迪”号于2007年退役后,现有的11艘美国航母全部是核动力的。现在正在建造的是“福特”级,首舰CVN  78“福特”号在2017年7月刚刚服役,二号舰CVN 79“肯尼迪”号正在建造中,预期在2020年接替“尼米兹”号;三号舰CVN  80“企业”号的前期工作已经展开,预期在2025年接替“艾森豪威尔”号。
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航母打击群是美国海军水面战斗力量的核心,这是围绕“斯坦尼斯”号的第三航母打击群
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“福特”号航母是美国最新、最大的航母
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航母的战斗力来自舰载机联队,尤其是配备齐全的完整舰载机联队,这是“卡尔·文森”号上的CVW-17联队
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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:32:21 | 显示全部楼层
  “尼米兹”级和“福特”级都是十万吨级的超级航母,都能搭载包括预警机和电子战飞机的80架以上舰载飞机。这样配套齐全的全功能舰载机联队具有完整的战斗力,可以承担从和平时代显示实力到战时海空优势的全范围任务。这些超级航母都按50年使用寿命设计,中期要进行一次核反应堆更换燃料,同时进行深度翻修和升级更新,简称RCOH。RCOH平均耗时44个月。因此,美国海军一般总是有一艘航母处在RCOH之中,11艘航母实际上只有10艘可供使用。
  航母在和平时代的作用显而易见,但航母在高烈度战争中的作用不乏质疑。空中力量是现代高烈度战争的拳头和眼睛,航母是浮动的机场,可独立提供完整的舰队防空、攻势制空、反舰攻击、对地攻击、航空反潜、海空预警、空中指挥与控制以及电磁攻击的能力。与陆基空中力量相比,航母是机动的。堡垒机动起来,就成为坦克,根本改变了陆战。机场机动起来,就成为航母,也根本改变了海战。航母可以把空中铁拳送到够得到目标的地方,靠前部署的舰载机便于长时间在目标战区徘徊,便于随时迅速反应,抓住转瞬即逝的战机,这是超远程陆基飞机也做不到的。就近的陆上基地则是可遇而不可求的。
  航母的护航舰队也拥有强大的反导、反舰、防空、对陆、反潜火力,但航母舰载机的打击力量具有独特的灵活性和耐久性。在危机时刻,舰载飞机可以在空中待命,缩短反应时间;或者靠前部署,以显示实力和决心。即使出击了,飞机在发射、投弹前,还可以改变目标甚至招回。这种在战争门槛期间的灵活性是十分重要的。在战争已经打起来之后,驱护舰的导弹数量有限,发射完后在海上装填困难,通常需要回基地装填。舰载机则可以在航母上反复装弹、反复出击。舰载机也可以根据不同任务性质灵活装弹,对防卫严密的目标用视距外打击武器,对软目标则用低成本的铁炸弹和无控火箭弹。航母最终也有弹药库和燃油库容量的限制,但这与驱护舰不是一个数量级的问题,哪怕是大容量垂发。航母的弹药和燃油是可以在海上补给的,海运本来就是大宗货运最有效的方法。
  更受质疑的是航母在高烈度战争中的生存力。实际上,航母战斗群的生存力并不低于陆基空军基地。航母当然有被打沉的可能,但航母的吨位和抗沉性设计使其并没有那么容易被打沉。航母是有强大的护航舰队保护的,在大洋上发现航母,突破水面、水下和空中的保护并非易事。航母本身也能通过机动脱离敌人的打击范围。
  相比之下,陆地上的空军基地没有机动能力,无法隐蔽,只能固守,在某种意义上,相当于固定的要塞体系。在现代探测和打击手段面前,只要在航程、射程范围内,没有打不烂的要塞。陆地上的空军基地虽然没有被击沉的问题,但打烂的空军基地同样没有战斗力。打烂的空军基地还像防线上撕开的口子,容易成为反复打击的目标。与陆军防线不同的是,空军基地防线撕开的口子还不容易通过调集兵力堵上,因为其他基地也是固定的。调动其他基地的空中兵力远道前来掩护难免百密一疏。如果陆基的空军基地不在本国,还有东道国的政治许可问题,战时还不是想用就能用的。
  航母最大的问题可能还是成本。航母的使用成本在每天100万美元级,造价更是高昂,CVN  78“福特”号的造价高达129亿美元。美国海军正在进入花钱高峰,“哥伦比亚”级战略导弹核潜艇将严重挤占未来30年的造舰经费。“哥伦比亚”级现计划用延寿升级的“三叉戟II  D5”潜射洲际导弹,但最终还是要退役的,换装下一代洲际导弹又是一个天价项目。严峻的预算压力正是兰德报告的动力。
  典型航母打击群(简称CSG)包括1艘航母,4-5艘宙斯盾战舰,1-2艘攻击核潜艇1个舰载机联队。虽然宙斯盾战舰和核潜艇具有强大火力,航母战斗群的战斗力主要来自搭载的舰载机联队。完整的全功能舰载机联队包括战斗机、预警机、电子战机、直升机(反潜和救援)。兰德报告的成本估算不包括舰载机和护航舰队。
  值得指出的是,通常考虑到舰载机的时候,战斗机首先得到重视,但预警机和电子战机具有特别重要的意义。预警机不仅克服地球曲率的影响,提供更大的预警范围,还是海空战斗体系的指挥与控制核心,功能远远超过把战斗机引导到威胁方向。在协同交战控制(简称CEC)体系里,E-2D可以控制宙斯盾战舰发射的导弹,把导弹引向地平线以下或者山脊线反斜面的目标,实现“A射B导”。
  电子战机则是电磁攻击的核心,在电磁频谱里侦察、分析与反制(包括欺骗与强力)。在现代战争里,发现即摧毁,破坏探测就成为生存的关键。隐身可以破坏探测,但这只能是“点破坏”,对随行的非隐身友机没有直接帮助。电子战机也破坏探测,不仅通过电磁压制软破坏,还可以通过反辐射导弹硬破坏。更重要的是,电子战机是“面破坏”,不仅掩护自己,还掩护整个区域内的友机。
  在信息时代,预警机与电子战机构成信息攻防的两方面,是独立完整的空中力量的核心组成部分。预警机与电子战机的重要性也有其在舰载机联队里的数量显示出来,预警机将从现在的4-5架增加到未来的5架,电子战机则由现在的5架最终增加到8架。
 201720202025>2030
打击战斗机(F/A-XX,F-18,F-35)444440-4436-44
电子战机(EA-18G)55-888
预警机(E-2C,E-2D)4-5555
反潜直升机(MH-60R)6(+2,全CSG)6(+2,全CSG)6(+2,全CSG)6(+2,全CSG)
运输/搜救直升机(MH-60S)5(+6,全CSG)5(+6,全CSG)5(+6,全CSG)5(+6,全CSG)
运输机(C-2,CMV-22)2xC-22xC-23xCMV-223xCMV-22
无人机(MQ-25)待定待定

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:33:39 | 显示全部楼层
现在与未来舰载机联队构成
  在现在与未来舰载机联队中,战斗机为F-18(现在包括C/D/E/F,远期全部E/F)、F-35(包括B和C)和即将启动的F/A-XX下一代战斗机,这将替代F-18E/F。现在还不清楚美国海军是否会与美国空军合并下一代战斗机的研发。由于F-35计划的经验,海空军强烈反对合并;但巨额开支使得美国国会强力施压。发动机预研已经在美国空军主持下进行。预警机方面,E-2C正在逐步被E-2D替代。电子战机为EA-18G,这将一直使用到至少2030年以后。舰载无人机方面,UCLASS计划几经波折,发展到MQ-25,现定位于加油机,而不是先前的侦察-监视-打击平台。直升机方面,尽管美国陆军在研制先进概念直升机,美国海军还将继续使用“黑鹰”为基础的H-60系列,也就是MH-60R反潜直升机和MH-60S运输/搜救直升机。
  F-18、F-35C、F/A-XX、E-2、、EA-18G、MQ-25都需要弹射起飞、拦阻索助降(简称CATOBAR),F-35B可以短距起飞、垂直降落(简称STOVL),直升机当然是垂直起降的。
  这些特点影响不同的航母选择。
  兰德报告考虑了4个选项:
  1、CVN 8X,10万吨级,核动力,具有CATOBAR能力
  2、CVN LX,7万吨级,核动力,具有CATOBAR能力
  3、CV LX,4万吨级,常规动力,只能起降STOVL飞机和直升机
  4、CV EX,2万吨级,常规动力,只能起降STOVL飞机和直升机
  CVN 8X的建造最早可从CVN 81开始,这意味着“福特”级不像“尼米兹”级一气建造10艘,将只建造3艘。CVN  8X在吨位和基本能力上与“福特”级相似,但采用一些降低造价的措施。“福特”级尽管造价高昂,但是围绕降低运作费用设计的,有时建造成本还由此而有所提高,电弹、新型雷达、新型反应堆和增强生存力措施进一步推高了首舰造价。航母的运作费用占全寿命费用的大头,但建造费用更引人注意。“福特”级也为高出动率而设计,降低出动率要求的话,可从4台电弹降低到3台。降低生存力要求和取消部分自卫能力还能进一步降低造价,“肯尼迪”号和“企业”号已经计划取消广域搜索和反导雷达,相关能力转移到护航舰只。
  反应堆的进步是另一个降低造价(包括RCOH)的途径。“福特”级的反应堆芯为25年寿命,在RCOH后总寿命为50年。如果把堆芯改为40年寿命但不换燃料,可以取消RCOH,显著降低全寿命成本。扣除44个月的RCOH,总使用寿命实际上缩短略超过6年而不是10年。不过反应堆外的其他系统和设备的大修、升级无法取消,现在换燃料也上不是RCOH最花时间的部分,RCOH可能实际上还是不能取消,只是改为取消换燃料这一步骤的工程大修(简称EOH),时间安排上也比较灵活,不必固定在25年前后的时间点上。40年不换燃料的航母用反应堆现在还不存在,但CVN  8X可以从 “哥伦比亚”级核潜艇借鉴技术,降低研发成本。
  CVN 8X的能力将与“福特”级几乎相同,尽管只有3台电弹,出动率依然高于“尼米兹”级,依然具有增加的弹药舱和燃油舱容量。
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CVN LX的大小与“福莱斯特”级相当,重要的是这依然可以搭载全功能舰载机联队,这是“福莱斯特”号当年的情形

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:33:54 | 显示全部楼层
  CVN  LX在大小上与“福莱斯特”级航母大体相当,最后的“福莱斯特”级是“独立”号,在1998年退役。“福莱斯特”级的飞行甲板尺寸接近“尼米兹”级,在水线高度的舰体长度比“福特”级短了17米,宽度窄了1.7米。CVN  LX能搭载“福特”级的全功能舰载机联队,但出动率将有所降低。在兰德报告中,假设为“福特”级的一半,为80架次/日。这是与“福莱斯特”级的运作历史相符合的。但由于技术进步,CVN  LX的弹药舱容量和生存力可与更大的“尼米兹”级相当,不过还是不及“福特”级。
  CVN LX的飞行甲板设计可以得益于“福特”级的经验和新型系统,将比“福莱斯特”级更加合理、更加优化、更加有效。舰岛也将更小,便于增加停机位。
  CVN  LX降低造价的主要途径是把反应堆从“福特”级的两个A1B降低到一个,但在机库上方增加4台来自“朱姆瓦尔特”级的35兆瓦燃气轮机发电系统,推进方式也改为全电推进。直接使用现有动力系统构件是为了降低成本。英国“伊丽莎白女王”级航母也在7万吨级,采用燃-柴混合电推,CVN  LX则用核-燃混合电推,总功率20万马力级,最高航速28节左右,这是根据“福莱斯特”级的功率(28万马力,34节)和现有可用动力模块大体估算的。
  CVN  LX采用全核动力将大大增加成本和重量,全常规动力(比如全燃)也是不现实的,系统复杂性、耗油、占地和布置都不可接受。核-燃电推既得益于核动力的持续航速和无限航程,又可用燃气轮机满足峰值动力要求,一体化电推更是现代舰用动力的大势所趋。
  但这样的动力系统和全舰设计需要很长时间才能完成设计,即使考虑到关键系统预订周期,CVN 81的建造也是赶不上了,最早也要从CVN 82开始。
129.jpg
CV LX以“美国”号为基础,只能搭载F-35B和直升机

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:34:29 | 显示全部楼层
  40000吨级的CV  LX以“美国”级为基础,这是取消了坞舱的两栖攻击舰,但用作中型航母,还要进一步加大弹药舱和燃油舱。比如说,在水线处船体加宽2.8米。这样加宽后,机库和飞行甲板都可相应加宽。CV  LX可搭载25架F-35B战斗机,出动率在50-55架次/日左右。但这将不可能搭载需要弹射起飞、拦阻索降落的E-2C/D和EA-18G,因此,只可能搭载减功能舰载机联队。
  在出动时,减功能舰载机联队可以在威胁等级较低的地区运作,或者在高威胁地区得到陆基或者其他航母的预警机、电子战机的支援的情况下运作,但缺乏自身预警机和电子战机的CV  LX不宜单独应对复杂危机或者高烈度战斗。
  由于动力系统的限制,CV LX的最高航速只有22节。由于搭载飞机数量的限制,假定特定战场对飞机数量的要求保持不变,那只有增加出动CV  LX才能满足战斗需求,因此CV LX不可能对现有航母进行一对一替换。CV LX常规动力的燃油消耗也需要对舰队后勤补给重新考虑。
  不过CV LX的建造和运作成本明显较低,如果中低威胁是未来战争主要形式,那CV  LX还是效费比很高的。在高威胁环境里,即使与其他航母一同运作,也需要美国海军对战术和一般运作重新考虑,毕竟CV LX太离经叛道了。
cavour.jpg
CV EX将在意大利“加富尔”号的级别
  CV  EX更加离经叛道。这是2万吨级的轻型航母,只能搭载6-10架F-35B,出动率在15-20架次/日左右。意大利的“加富尔”级是最接近的例子,但美国海军自己设计的话,几乎肯定要加大尺寸和吨位才能满足生存力、适航性和其他要求。
  CV EX具有CV  LX的一切局限,而且更加严重,只能应对低威胁环境,或者与传统超级航母一同运作。最大的好处是可以增加航母数量、分散部署,特别适合“存在就是胜利”的情况,但在独立战斗力方面与传统超级航母相比较已经失去意义了。
 “福特”级CVN 8XCVN LXCV LXCV EX
长度(英尺)109010901040850800
标准排水量(吨)10万10万7万4万2万
飞行甲板(英尺)1100x2501100x2501070x250820x120720x110
最大速度(节)30+30+282228
搭载飞机数量808070-8025-3510
出动率(架次/日)160140-1608050-5515-20
使用寿命(年)50(有RCOH)40(有EOH)50(有RCOH)35-4030-35

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:35:07 | 显示全部楼层
4个选项与“福特”级的比较
  兰德报告在评估4个选项时,做了一些有意思的假定:
  1、 现有超级航母将一直使用到寿命到期。换句话说,一直使用到21世纪中叶之后
  2、 “肯尼迪”号和“企业”号如期建成
  3、 以战时高烈度作战作为评估基础,而不是和平时代的显示实力和低烈度危机的应对
  4、 现有军事态势评估(简称DPS)对整个报告周期(2045年前)有效,换句话说,基本军事态势没有突发变化
  5、 联合作战的其他成员(空军、陆军、陆战队)的战略、部署、数量不变
  6、 尽管非国家敌人和非对称威胁必须重视,设计基点还是敌国的军事力量
  7、 国家之间相对实力和国家战略不变
  这些假定本身就是巨大的话题,尤其是后几个涉及未来几十年世界大势走向的假定。但系统比较不能一锅煮,总是要有一个可比基准的。兰德的假定不完美,尤其是假定“国家之间相对实力”不变。按照中国的发展速度,很难说这一点成立。国家之间的相对实力变化了,国家战略必须相应变化。但报告留了一个小尾巴,在脚注中提到,实际使用的DPS有更详细的说明,公开版里只使用了泛泛而谈。或许这是公开版最后没有提出明确建议的原因。兰德报告传统上总是在最后要提出明确建议的,咨询报告分析了半天,没有明确建议,这算什么咨询报告呢?在未来航母这个问题上,或许某种建议还是有的,只是不便公开说而已。
  兰德报告中,首先比较了出动率。“福特”级把出动率作为核心指标,在部署时间为30天时,要求达到160架次/日的常长期持续出动率。时间缩短到4天时,每24小时内可以有一段时间达到270架次/日的峰值出动率。这个设计指标是以75架舰载机为基准的,每次出动假定为75分钟。出动率不光指弹射起飞,也包括拦阻索降落和相关的甲板作业。
  “尼米兹”级在设计时,没有规定特定的出动率指标,反正越高越好。在90年,美国海军进行了一系列演习,特意测试“尼米兹”级在各种情况下可以达到的最大出动率,最后测定为120架次/日的持续出动率。
  “福特”级的高出动率是根据“沙漠风暴”的经验提出的,用以在最短时间里达到最大的打击效果。但在实战中,适合高出动率的距离近、目标密集的场合很少。即使在“沙漠风暴”中,实际出动率也从未达到过120架次/日。应该指出的是,这是任务需要的实际要求出动率,而不是受到弹射系统和飞行甲板限制的实际可达出动率。最接近120架次/日的“罗斯福”号部署在波斯湾内,离目标只有咫尺之遥,75分钟的出动时间正好。
 CV 41CV 60CV 61CV 66CV 67CV 71
总出动数量301923743329267225744149
搭载飞机数量567262737878
作战天数343338313139
平均出动率88.871.987.686.283.0106.4
“沙漠风暴”期间各航母上飞机出动率
CV 41:“中途岛”号
CV 60:“萨拉托加”号
CV 61:“突击队员”号
CV 66:“美国”号
CV 67:“肯尼迪”号
CV 71:“罗斯福”号

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:35:23 | 显示全部楼层
  在端掉萨达姆的入侵伊拉克作战中,5艘航母在30天内总共出动8945架次。直接平均是误导的,不是所有5艘航母都在所有时候均匀出动。但至少说明,这一场实战中,出动率也要求不高。另一方面,地面突进的美军部队要求飞机在头顶长时间盘旋,随时准备提供空中支援,这提高了出击时间的要求,但对出动率的压力反而降低了。
  在更加接近高烈度战争的舰队演习中,CVN 65  “企业”号在2010年12月的极限测试演习中,在前36分钟里出动了31架飞机,一天里达到106架次的出动,这已经是最坏情况了。
  在现代战场,对航母的威胁显著增加,航母与目标的距离越来越远。这要求飞机的单次出动时间大大延长。大载弹量、空中加油也使得每次出动的时间大大延长,出动间隔相应延长。这样,任务距离和飞行时间决定了持续出动率的上限,而不是弹射系统或者飞行甲板的设计。当然,在舰队防空情况下,敌人飞机和反舰导弹蜂拥而来,还是有必要达到高出动率的。小艇蜂拥攻击也是类似的情况。但在正常情况下,不会用航母去直接抵近攻坚,会首先从远距离上削弱对方的防空和对海攻击体系后,才靠前作战。这对陆基空中力量也是一样,也需要首先从远距离上“剥洋葱”,才谈得上大举出动轰炸。换句话说,最高要求的情况决定了航母必须与目标拉开距离,出动时间将大大超过75分钟,反而不要求高出动率。另一方面,这也不是出动时间加倍就导致出动率减半那么简单,还有飞机数量的问题。兰德报告指出,在研究的所有情况下,持续出动率高于80架次/日并无必要。过度设计当然就是浪费。
  就4个选项而言,CVN  8X的出动率与“福特”级相当,高于“尼米兹”级。虽然超过实际需要,但考虑到系统设计和制造都是现成的,重新设计反而要重新投资,达不到降低造价的目的;重启老式的蒸弹也有重开已经关闭的生产线的问题,都得不偿失,还是保留现在的过度设计最合理。
  CVN  LX的出动率与“中途岛”级相当,但这是低估的,实际上可能接近“尼米兹”级,够用了。但减少一台电弹对可靠性要求较高,不能出问题。3台电弹只有2台可用的话,就要大大降低出动率。另外,28节的航速对于无风天的海上降落是够用的,但要是出现动力系统故障或者战损,就可能严重影响回收能力。
  出动率降低的另一个问题是出击的灵活性。在舰队防空任务吃紧的时候,可能所有战斗机都需要按照空战需要装弹,等待出击。任务出现变化,需要临时改变装弹,需要的时间会较长。中途岛之战联合舰队就坏事在这上面。
  CV LX和CV EX都只能搭载STOVL战斗机。STOVL在垂直降落时,需要低速进入、转入悬停,然后才能降落。整个过程比较长。CV LX和CV  EX都是直通甲板,难以同时起飞和回收。这些因素都显著降低了CV LX和CV EX的出动率。好在CV LX和CV  EX的造价和运作成本较低,有可能通过多造、成组部署来弥补出动率的问题。
  更重要的是预警机和电子战机的搭载问题。CVN 8X和CVN LX都没有问题,但无法搭载预警机和电子战机的CV LX和CV  EX不可能单独在高威胁环境行动。在有些情况下,陆基预警机可以提供支援,但这不是总能保证的。至于电子战机,EA-18G是美国仅有的电子战机,美国空军已经没有专用的电子战机了。另一方面,网络信息共享和电子战吊舱可以在一定程度上弥补缺失,但有关技术有待研发,也偏离美国海军现有的训练和战术。
  在后勤支援方面,海上补给是易受打击的时刻,大舰需要的时间更长,少量大舰的目标集中,小舰正好相反。另一方面,大舰本身的弹药舱、燃油舱也大,补给间隙长;核动力大舰不需要为舰用动力加油,补给作业时间可能反而短。大舰还有维修设施齐全、宽敞的优点,维修作业也较少受到海况影响。但这些因素对于未来航母的选择都比较次要。
  “福特”级对生存力特别重视,不仅结构上的抗打击力特别加强,还有冗余系统、速度的优势。CVN 8X也一样。CVN  LX的吨位减小,本身的抗打击能力就要损失一些,还缺乏冗余系统。比如说,反应堆只有一个。CVN  LX的生存力更加依赖主动防御,尤其是靠舰载机联队拦截住敌人的反舰武器。战时的占位、机动、更多战斗机留作舰队防空,这些都是较小的CVN  LX提高生存力的措施。兰德报告在保密版本里有详细分析,但在公开版本只简单提了一下。
  综合比较下来,作为基准的“福特”级在出动率方面过度设计了,综合能力(包括抗打击能力)达到极致。CVN  8X可以有针对性地对远程、长航时任务进行优化,适当降低不必要的出动率,但继承“福特”级的其他优点。最大的好处是便于直接融合进现有舰队运作,所有操作规程、战术都不需要什么修改。
  CVN LX与现有舰队运作理念基本相容,尤其是能搭载预警机和电子战机,能达到实战需要的出动率水平,但生存力不如“福特”级和CVN  8X,需要重新考虑作战中的风险规避问题。
  单独使用的话,CV LX和CV EX只适宜在低威胁环境运作。在高威胁环境里,缺乏搭载预警机和电子战机使得CV LX和CV  EX只能与传统超级航母或者陆基飞机配合运作。分散部署和增加前沿存在是有利的,但在很大程度上,CV LX只能补充传统超级航母,最多有限替代;CV  EX基本上不可能替代传统超级航母,用数量换质量都不行。在运作上,CV LX和CV  EX也与现有舰队运作理念相距甚远,需要全面重新考虑从战略、战术到训练、补给的全部方面。
 CVN 8XCVN LXCV LX
出动率与“福特”级相当,高于“尼米兹”级至少与“中途岛”级相当,足够用于较长的出击只能搭载STOVL战斗机,只用用于打击、舰队防空任务,只有在与其他作战平台一起使用才具有足够作战能力
全功能舰载机联队能支持所有联合作战要求能支持预警机和电子战机关键能力需要依赖外部支援
后勤支援要求海上补给间隔较长弹药舱和燃油舱较小,海上补给间隔要短一些需要在分散的海区频繁进行海上补充弹药和燃油
生存力生存力很强需要依赖舰载机联队的主动防御和护航舰队的屏护依赖分散部署和数量来增加生存力

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:35:50 | 显示全部楼层
不同选择的作战影响
  兰德报告以“福特”级和“美国”级为基准,对4个选项的造价做了估算。“福特”级用三号舰CVN  80“企业”号作为基准,因为首舰“福特”号的造价包含了很多一次性工程研发和建造工装工艺方面的开支。
  CVN  8X是“福特”级的简化型,造价和全寿命费用的降低主要来自减少一台电弹和取消RCOH,但中期大修和升级(EOH)还是需要的。全新研发不需要换燃料的反应堆会是一笔很大的开支,但与“哥伦比亚”级核潜艇共享关键技术可以大大降低技术风险和研发难度,最后估计需要5亿美元。这是一次性的,打入首舰造价,后续舰就没有这个费用了。
  CVN  8X与“福特”级相似度很高,通过前三艘的建造,供应链和工艺流程已经理顺了,可望降低160万人-小时的工作量。按照100美元/小时的平均人工费用计算,可以节约1.6亿美元。但取消RCOH带来的节约并不像想象的那样显著。“尼米兹”级的经验表明,换燃料通常只占RCOH费用的11%。加起来,在首舰之后,CVN  8X比“企业”号可望降价9.2亿/艘,但考虑到只有40年使用寿命,实际收效并不明显。
  不过继续使用两台“福特”级原装的A1B反应堆的话,那还是需要RCOH。来自工艺理顺和熟练增效的1.6亿美元还是存在,成本降低完全来自减少一台电弹,每艘只有1.6亿美元,还不如按照原设计继续建造,维持舰队的一致性。
 “企业”号CVN 8X
购置费用  
  购置基线(2017年币值)1290012900
  第四艘舰的熟练增效--160
  减少一台电弹--160
  小结1290012580
一次性的工程研发费用  
  减少一台电弹-12
  无RCOH核反应堆-500
其他(RCOH或EOH)55604960
首舰总造价(含RCOH)-18052
后续舰造价(含RCOH或EOH)1846017540
后续舰造价差额 -920
CVN 8X与“福特”级三号舰“企业”造价比较(单位:百万美元)

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:36:02 | 显示全部楼层
  CVN LX在吨位上相当于“福莱斯特”级,但“福莱斯特”级是50年代的设计,动力、弹药舱、升降机、电弹、飞行甲板、舰岛设计统统要推倒重来。CVN  LX会利用已经在“福特”级上验证的系统和设计,但毕竟是全新设计的航母。兰德与美国海军合作,估算出海军方面需要10亿美元用于基本设计,以确定舰体、飞行甲板、动力系统等。舰体建造工艺将需要2500万人-小时的设计工作量,动力安装需要2000万人-小时的设计工作量。这价值49亿美元的设计工作量需要尽快拨款,才能赶上建造周期。但即使马上拨款,也赶不上CVN  81的建造了。CVN 71“罗斯福”号计划在2034年退役,而CVN  LX首舰最早也要在2040年代才能建成。但一次性工程设计完成后,后续舰的造价将显著降低,每艘达48.95亿美元,主要的节约来自吨位减小和减少一台反应堆。首舰造价总是有低估的可能,但所有主要系统都是现成的,没有突破性的新技术,技术风险不高。
  值得注意的是,为了控制造价,没有考虑不换燃料的全新反应堆。如前所述,不换燃料只是把RCOH变成EOH,考虑到40年(而不是50年)使用寿命,综合效益并不显著。但全电推进免除了传统的大轴,也解放了动力系统的安排,带来可观的设计和安装上的便利,导致造价节约。
 “企业”号CVN LX
购置费用  
  购置基线(2017年币值)1290012900
  基于吨位的差额(减少25000吨)--2370
  减少一台反应堆--1040
  增加燃-电混动-235
  其他动力系统简化--170
  减少一台电弹--160
  小结129009395
一次性的工程研发费用  
  全新航母设计-1000
  2500万人-小时船体建造工艺设计和2000万人-小时动力系统安装设计-3900
其他(RCOH)55604170
首舰总造价(含RCOH)-18465
后续舰造价(含RCOH)1846013565
后续舰造价差额 -4895
CVN LX与“福特”级三号舰“企业”造价比较(单位:百万美元)

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 楼主| 发表于 2017-11-16 13:36:14 | 显示全部楼层
  CV  LX将从“美国”级开始,这是40000吨的两栖攻击舰,但为航空作业优化,取消了坞舱。作为航母的话,还需要进一步优化,比如舰体在水线高度加宽8英尺,以增大机库和燃油舱。由于吨位小,常规动力,技术成熟,一次性工程设计的费用显著降低。但要保证相似的飞机数量,需要两艘CV  LX才能代替一艘传统超级航母。如果走这条路线的话,美国海军需要把大量现有F-35C的订单改为F-35B,可能还需要另外投资研发填补预警机和电子战机的空缺,还要考虑额外的舰用燃油消耗和相应的海上补给需求。要发挥分散部署的好处的话,还要分别配备护航舰队。这些投资都没有计入。
 “企业”号CV LX
购置费用  
  购置基线(2017年币值)12900-
  基于加大的“美国”号-4200
  小结129004200
一次性的工程研发费用  
  设计-464
其他(RCOH或者EOH)5560-
首舰总造价-4664
后续舰造价*184604200
两艘替换一艘现有超级航母 8400
后续舰造价差额 -10060
*“企业”号含RCOH,CV LX无RCOH
CV LX与“福特”级三号舰“企业”造价比较(单位:百万美元)

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