从美国CVNX计画演变来看福特号航母今天面临的困局

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 简而言之,福特号航空母舰现在遭遇的关键系统延迟、超支的问题,多年前早就可以预期。


美国政府审计组织(GAO)从2007年开始(福特号在2008年才安放龙骨开始建造)的国防计画审查报告,就一直警告EAMLS弹射器、AARS先进阻拦索等关键系统赶不及福特号的建造时程。在福特号安放龙骨之前,发展的趋势已经显示不妙。

记住这张脸:小布希总统的第一任国防部长,唐纳德.伦斯斐(Donald Rumsfeld),他领导的美国国防部在2002年底的一个决策,就预定了现在福特级项目现在面临的困局。

2016年7月参议员约翰.麥凱恩(John McCain)指责福特级项目的情况不可接受,包括「不实际的商业规划丶糟糕的本管理丶急躁投入使用不成熟的新技术丶设计定案之前就急著进入建造丶新系统测问题等等,并强调这些问题是「一开始可以避免的」,如果这些指责是对著小布希总统的第一个国防部长伦斯斐,的确不冤枉,最大的锅算他的。

美国海军长久以来就在研究,尼米兹级之后建造的新航空母舰会适合种面貌来满足未来的需求,以及各种可行的改进与新技术。在1996年3月,美国海军获得国防部授权,开始一项称为CVX的新航母初步概念研究;当时没有代表核子动力的「N」,是因为常规动力也在考虑范围。

CVX的前期论证确定了这还是一种吨位与尼米兹级相当的大型航母,使用传统的弹射器、阻拦索,并且采用核子推进系统。然后,研究改进航母飞机起降运作,包括甲板布局、加油装弹整补流程、新技术等等。

最早美国海军的确是想要让所有新设计、新技术一次到位。然而,美国海军很快就意识到这样做的成本与风险太过庞大,研发测试所有新技术估计就需要71亿美元,然后再花64亿美元建造第一艘这种新技术航母(所以1997年左右就预估研制加上建造第一艘航母135亿美元,竟然跟将近20年后实际建成的情况相当),美国海军不可能花这么多钱在一艘航空母舰上。

因此,1998年7月,美国海军作战部长(CNO)强生(Jay L. Johnson)提出一个三阶段渐进式发展计画,在接下来要建造的三艘航母(CVN-77到79)上渐次应用新的技术,在第三阶段的CVN-79让所有新技术到位。在1998年9月,美国海军将先前的CVX计画改组成「CVNX」计画(此时已经确定用核子动力),依照这样的三阶段进行:

(最早的CVN-77打算装置DBR双波段相控阵雷达、新的IWS集成作战系统)

第一阶段(CVN-77):依照尼米兹级原有的设计,加上DBR双波段雷达、新的集成作战系统(IWS)、新型Smart Ship船舰运作监控系统。计画在2002財年簽約、2008財年服役。


(CVN-78原本是CVNX-1,进一步使用EMALS电磁弹射器、新的核子推进与电力设施等,但船型与甲板布局还是用尼米兹级)

第二阶段称为CVNX-1(CVN-78):船型与起降甲板布局仍采用尼米兹级的设计,除了DBR雷达、IWS战斗系统等之外,再加上EMALS电磁弹射器、新的核子反应堆与推进系统、新型区域式船舰供电系统、新的全电力辅助设施等等。计画在2006财年签署合同开始建造。而且,为了预防电磁弹射器进度来不及,美国海军打算以2003年作为审查点,如果届时电磁弹射器进展不理想,就仍在CVNX-1上使用蒸气弹射器。

(CVNX-2的最后构型类似这张图,可以看到甲板布局都跟尼米兹级不一样,舰岛改为前置)

第三阶段称为CVNX-2(CVN-79):应用所有新技术,除了前面的新技术之外,加上电力驱动的阻拦索(就是后来的AARS)。船舰与起降甲板布局都用与尼米兹级不同的新技术(先前尼米兹级的起降甲板运作基本是沿用小鹰级一路过来),起降甲板总体面积扩大,舰载机引进一体式加油挂弹整补站点技术(飞机靠自身推力滑入站点,在一个站点上完成所有的加油挂弹与检查,然后直接以自己动力滑去排队等在起飞;以前尼米兹级要在几个站点上分别加油与挂弹,飞机用拖车牵引,花费更多时间),在右舷设置18个一体式整补站点。采用新的升降机布置,右舷设置两个比尼米兹级更大的飞机升降机,够让两架飞机靠自身动力快速滑入(尼米兹级升降机面积较小,需使用牵引机仔细摆放,花费更多时间)。采用新的电力驱动弹药升降机(就是AIW先进武器弹药升降机)并设置在右舷,直接送到右舷的一体式飞机整补站点,而不会对航母的飞机起降或调度造成干扰,并在右舷下甲板02或03甲板设置一个集中的弹药整备中心而不去占用餐厅空间(过去尼米兹级的弹药升降机设置在中部垂直向上,配合弹药库的位置,所以输送弹药时起降作业只能暂停,而且必须占用舰内餐厅的位置来整备弹药)。CVNX-2的机库高度也降低,只有两层甲板高(尼米兹级是三层),可以降低航母重心。另外,采用先进的自动化航空挂弹设备、全自动的舰面舰载机调度监视追踪系统、航空弹药管理系统等新技术。CVNX-2打算把舰岛移到右舷前面,两部升降机之前;过去尼米兹级的飞机降落后,飞机想转到右舷停机位置时会被舰岛挡路(因为左舷的斜角甲板必须净空让飞机降落),因此只能先停在前部右侧两个弹射器的位置,所以飞机全部降落完毕之后还要花一些时间把堆在甲板前面的飞机调走,把弹射器空出来才能继续起飞;而CVNX-2透过加大甲板面积、移动舰岛、加大右舷升降机让两架飞机能以自身动力快速滑入,让整个甲板调度变得更快,更不容易堵塞,此外也调整了四个弹射器的位置来优化布局。CVNX-2计画在2011财年订购,2018财年服役。

在2001年9月,美国国防部副部长在一份文件上支持美国海军分阶段发展CVNX的方向,甚至建议在CVNX-1之后,可以再推迟CVNX-2,等到所有新技术、新设计确定成熟之后才应用。

这个三阶段计画后来生变。

首先,DBR双波段雷达开始落后,而这个项目是属于DD-21驱逐舰(后来的朱沃母特级)的一部分。2001年新上任的小布希总统重新审视美国三军的几个大型计画,就是当时国防部长伦斯斐大力推动的「军事转型」;所以DD-21项目(含DBR雷达)在2001年5月暂停,随后改组为DD(X),这些都在浪费时间;等到之后确定了承包团队,失败的一方又在2002年5月提起上诉,使得计画又暂时冻结。这时,CVN-77航空母舰已经不可能再等DBR相控阵,因此美国海军在5月取消了CVN-77装上DBR雷达与IWS集成作战系统的计画(先前CVN-77的细部设计、建造、战斗系统集成发展合同已经在2001年1月26日签署),CVN-77仍使用原本尼米兹级相同的作战系统与雷达。这就成为今日的乔治.布希号,最后一艘(第十艘)尼米兹级,基本设计与装备与先前的里根号(CVN-76)相当。

如果CVNX还要依照先前的三阶段进行,就应该整个往后推迟一艘,也就是变成CVN-78到80。然而接下来美国海军沒有時間自己思考下一步如何,因為國防部長倫斯斐的「军事转型」的枪口瞄准了航母计画。

在2002年,打著「转型」大旗的美国国防部要求美国三军五项计画要重新检视,包括美国海军的CVNX第二阶段(CVNX-1)、空军F-22战机与V-22倾斜旋翼机,陆军十字军自走炮与RAH-66直升机,而十字军与RAH-66就是在这一波审查中遭到狙击的。CVNX方面,伦斯斐的国防部长办公室认为,建造只应用部分新技术的CVNX-1对「军事转型」没有帮助,要则直接让所有新技术在下一艘航母(CVN-78)上一步到位;国防部长办公室提议的其他选项包括就乾脆建造比较小型的航母或者直接沿用CVN-77现成的设计,比较省钱。

在2002年12月12日,伦斯斐在一份备忘录中,指示美国海军把新航母计画改成新技术一次到位,并且名称从CVNX改为CVN-21。

这个决策已经注定了现在福特号面临的窘境,所有新技术要用在当时预计2006财年编列预算的CVN-78上,比原订计画提前五年。为了争取一些时间,美国海军把CVN-78的签约时间从原订2006财年延后到2007财年。同时,CVN-21的设计也经过调整,因为太紧凑的时程来不及测试与套用CVNX-2的所有新构想。

(一步到位的CVN-21成为现在的福特级,虽然大致引用几乎所有CVNX-2的新理念,但压缩的时程来不及用新设计的甲板布局,只能根据尼米兹级的设计尽量改进,例如舰岛后移并小型化,改进升降机外型等)

调整之后的CVN-21就是现在福特级的面貌。大致上,所有CVNX-2打算用的新技术与理念还是会应用,但舰体就只能继续沿用尼米兹级的,整体面积只比尼米兹级稍微大一些,弹射器位置也不能调整。舰岛位置改到升降机后方,比现在尼米兹级还后面,这对航空操作比CVNX-2的前置舰岛更优化,既不干扰甲板调度也减少舰岛制造的乱流。仍在右舷布置十几个一体式整补站点、右舷AIW先进武器升降机,但升降机就不能比尼米兹级加大,只能改进外型设计。机库高度也维持与尼米兹级相同,三层甲板高。使用全新的核子推进、输配电与电力辅助设施,但一些新计画如全自动航空挂弹机构等暂时推迟,因为整个计画已经很紧凑了。调整之后,CVN-21的能力大致介于原本CVNX-1与CVNX-2之间,与CVNX-2帐面相差不会太大,但由于沿用尼米兹级的设计,所以后续成长馀裕等方面受到影响。在2004年8月,美国国防部同意订购三艘CVN-21,也就是现在规划的CVN-78到80(福特号、肯尼迪号、企业号)

而对美国海军、相关研究执行单位,以及美国国防部审计组织(GAO)来说,变成所有新技术一次到位的CVN-21,后果已经可以预料。现在EMALS弹射器、AARS先进阻拦索、DBR双波段雷达等,都不是面临根本性的重大问题,只是需要足够的时间发展成熟,累积到足够担负作战任务的可靠度。而提前在CVN-78上一次实现,意味著航母造好之后,这些系统还需要继续发展修改才能全部合格,在一段时间内不可能投入作战。而实际上,EMALS、AARS、DBR计画本身都可能发生进展不如预期而拖延进度(还不用提当时没人预料2008年会有金融海啸,之后伴随而来美国财政困难甚至赤字悬崖等),配上这种毫无缓冲的造舰计画,结果自然向一场「灾难」──虽然明理的人都知道责任不在下面的研发单位身上。

当下福特号是无法照原订时程与预算交付,即时交付了应该都不能很快投入实战;而CVN-79、80则可能先用传统的MK7液压阻拦索,代替还不成熟的AARS。而在建造三艘福特级之后,后续航空母舰的设计可能进一步检讨与调整。

对于重视衡量「成本-效益」的资本式观点,一开始美国海军分阶段逐步导入新技术,要花更长的时间来实现,不少管理者就要开始跳脚了;对他们而言,每一项新技术都是大投资,当然是能尽快实用化而产生效益才是最好。然而,一但一开始做了这样急功近利的决策,后面就要付出更大的代价,花了超过130亿美元研制的航空母舰不能按照预定时程到可作战的状态,对于计画管理又是一个更不可能接受的糟糕状态。然而,新技术迈的步子越大,需要花的时间与承担的风险就越高,世间的常理不会因为一些急功近利的人而改变。

所以,福特号现在的问题,当年伦斯斐领导的美国国防部要负最大责任,是他改变了原本美国海军比较务实的渐进式发展计画;伦斯斐是小布希的第一任国防部长,现在奥巴马第二任都快做完了。一个重大项目的短视决策,会在十几年之后让当时的在位者倒大楣,然后很不幸地是很多人都遗忘最初问题是谁制造的。

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p.s.论到效益权衡,以美国海军运作观之,CVN-78未能按时形成战斗力,影响比DDG-1000未能即时到位更大。DDG-1000的任务地位并不像是宙斯盾驱逐舰那样需要经常性维持,而起驱逐舰基数大,少一条影响相对较少。航母则是美国海军全球军力存在的核心,用11个航母战斗群维持全球勤务已经十分吃紧(有一部分航母在往返途中、训练、维修甚或是更换燃料棒之类的大工程),而且建造一艘的时间与成本相对更长;好不容易花费将近十年的建造与测试,一艘新航母不能即时担负战备轮值,影响所及有可能是一艘最老届龄的航母无法除役,或者必须耗费额外资金进行延寿,花更多经费操作这艘剩馀价值最少的航母继续值勤一段时间;这期间可能都会连带影响其他航母的运作调度节奏。

另一个角度,美国海军现在的情况是全球存在,少掉一艘航母影响轮值,对美国海军现有军力维持就会造成相当程度的冲击。所以新造航母不能即时入役造成的影响与经济损失是显著的,就算是美国海军,这样的风险与损失如果可预知就一定会想办法避免,至少要有更严谨的备案。

http://lt.cjdby.net/thread-2274522-1-1.html

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