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“福特級”航母的設計製造:第一艘不用藍圖設計的航母

開欄的話:

《航母王者》屬於李傑先生“航母六部曲”系列圖書之一, 此前已出版《航母之路》、《航母解碼》、《航母剋星》等。 這套圖書是很好的國防教育科普書籍, 對我國的海洋戰略、航母建造、國防教育、軍事知識普及等方面都發揮很重要的作用。

中央人民廣播電臺“國防新幹線”節目特邀李傑先生全面系統介紹了這部新書, 與您分享作者的感受。

對話嘉賓:李傑

對話記者:婁思佳

艦船設計的1.0時代, 在圖版上用墨水筆繪製圖紙, 製作“藍圖”。

艦船設計的2.0時代, 在電腦裡進行工程製圖, 二維設計。

而在艦船設計的3.0時代,

通過借助虛擬實境技術, 利用沉浸式環境工具(如VR眼鏡), 置身船內, 福特級航母就是這樣設計誕生的。

這種設計的好處在於, 人們可以不斷的根據具體可見的三維位置, 按照設計要求進行修改或者優化, 使每一個部件或者構件設備都能夠達到最理想的程度, 相當於把工匠請到了船艙內部面對面設計。 上千公里距離外的海軍軍方人員, 也可以通過連線, 隨時參與意見, 進行優化和修改。

所以, 福特號航母是第一艘採用電腦軟體而非藍圖設計的航母。 這是一個全新革命性的設計方式改進和應用。

下一步將採用新型攔阻裝置的“福特級”航母(資料圖)

 虛擬實境技術的輔助下, 福特級航母的整體設計有哪些優勢?

李傑:一是福特號採用虛擬電腦技術,

克服了過去不足和弊端, 它可以精確模擬每一個部件細節, 而且可以根據佈局的情況進行實際的具體解決。

二是對於各個部件製造過程當中, 或者設計過程當中的一些資訊情況, 還有精確度情況, 也可以很好的事先掌握。

三是縮短設計研發過程, 就不同的部件可以分包給不同公司, 在同一時間內進行設計研發, 減少了過去單一部門, 必須按照順序逐一解決的設計問題, 大大的縮短了設計研發的時間。

電磁彈射作為最亮眼的設計之一, 對我國有何借鑒意義?

李傑:美國在研發新一代福特級航母的時候, 在電磁彈射的研發方面也取得了比較大的成果, 基本上能夠按照美國海軍軍方的階段要求和設計思想配套應用。

目前它的適配性總體上比較好, 美國海軍在艦機適配性方面也還在進一步加強試驗, 不斷調整和改進。

這些技術對於中國來說, 有很大的借鑒學習意義。 中國海軍馬偉明院士曾多次在人大會上說過電磁彈射器問題。 馬偉明院士領導的團隊長期以來也在跟蹤學習和研發試驗中國的電磁彈射技術, 並且取得了重大的突破和比較理想的成果。

不過要把這麼重要的一項技術應用到航母上, 其實還是有很多路要走。 在當今世界上, 只有美國和中國兩家擁有這樣方面的技術, 但是我們畢竟離實際使用還有一段距離。 因此在充分瞭解學習借鑒美國的經驗和試驗成果基礎上, 我們還可以學習獲得更多這方面的知識來為我所用,

更好的提高我們國家的電磁彈射技術, 使我們電磁彈射技術將來能夠更好的應用到中國的新型航母上。

“福特”級航母先進武器升降機樣機(資料圖)

福特號航母還有哪些值得稱道的設計?

李傑:其實福特號航母還有很多值得稱道的技術, 比如它的飛行甲板設計技術。 雖然美國尼米茲級航母第十艘“布希號”的技術已經達到很高的程度, 但是美國在福特級航母上又進行了重新優化設計和改進, 使航母的飛行甲板技術又有明顯提高。

再比如說它的核動力裝置, 最新的A1B核動力裝置, 明顯比原來的尼米茲級航母有大幅提升。 還有它的新概念武器, 新概念武器已經比傳統武器有明顯的作戰效果上的變化了,

而且節省了成本。 當然也還需要通過大量提高這種核動力裝置的電力水準來達成新概念武器的應用。

當然在這一級航母的設計建造過程中, 這些先進的概念化的東西也是在不斷摸索, 不斷調整改進的中來實現來提高的。

電磁彈射器原理圖(資料圖)

 福特號設計和製造過程中是否遇到過挫折, 受到過批評?

李傑:福特號在建設過程當中不是一蹴而就的, 而是由各個大中小系統組合而成的, 不斷摸索改進的一個過程, 所以遇到了各種各樣的問題和難題, 比如電磁攔阻裝置, 比如雙波段雷達、電力系統等等。 曾經有一份《使用評估與試驗處處長2013年版報告》對福特號進行了非常尖銳的批評。 但是一個新生事物的出現,也是伴隨非常多的不確定性,這種報告式的批評其實也不是壞事。

實際上在整個開發過程當中出現的問題比較多,而且有些問題在具體的執行過程當中,甚至是走不下去了,一度影響了它建造過程的發展,特別典型的就是電磁攔阻裝置。由於在試驗過程當中出現的這些問題在短時間內可能難以解決,所以美國海軍就把一些次要的高新技術問題、不影響未來作戰行動的問題暫時擱置,等它成熟以後,能夠達到實用化的程度然後再進行提高。

目前,美國海軍還是絕大部分高新技術已經完成落實到位,但是個別的、少量的技術還是處於進一步的試驗、改進、提高和將來運用。還有些個別問題可能要下馬,比如雙波段雷達,它的技術儘管領先,但是它的作用效能不好,特別是它的經費遠遠超出了美國海軍目前經費可能的支撐程度。

但是一個新生事物的出現,也是伴隨非常多的不確定性,這種報告式的批評其實也不是壞事。

實際上在整個開發過程當中出現的問題比較多,而且有些問題在具體的執行過程當中,甚至是走不下去了,一度影響了它建造過程的發展,特別典型的就是電磁攔阻裝置。由於在試驗過程當中出現的這些問題在短時間內可能難以解決,所以美國海軍就把一些次要的高新技術問題、不影響未來作戰行動的問題暫時擱置,等它成熟以後,能夠達到實用化的程度然後再進行提高。

目前,美國海軍還是絕大部分高新技術已經完成落實到位,但是個別的、少量的技術還是處於進一步的試驗、改進、提高和將來運用。還有些個別問題可能要下馬,比如雙波段雷達,它的技術儘管領先,但是它的作用效能不好,特別是它的經費遠遠超出了美國海軍目前經費可能的支撐程度。

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