最“尼米茲”號航空母艦排水量超10萬噸,甲板相當於三個足球場

  世界上最大的航母-“尼米茲”號 CVN-6

最“尼米茲”號航空母艦排水量超10萬噸,甲板相當於三個足球場

  “尼米茲”號航空母艦(USS Abraham Lincoln CVN-68)是目前世界上噸位最大的一級核動力航空母艦,該艦滿載排水量在91000噸以上,由於加裝了幾千噸重的裝甲防護板,使其滿載排水量增至102000噸,它的艦上的甲板面積相當於3個足球場,艦身高達30層樓。它攜帶的核燃料可用13年,成為世界有史以來最大的艦船。

  “尼米茲”號是美國海軍中最大的一艘核動力航空母艦,是一座浮動的機場和海上城市。艦上還有廣播站、電影廳和郵電所、百貨商店、服裝店、理髮店、冷飲店,僅照明燈就有29184盞。參觀過這艘軍艦的人,都用“海上巨獸”來形容它。在尼米茲級的設計階段,原本打算規劃使用四座功率各45000至50000馬力的A3W反應堆,如進一步提升,就能達到8具A2W的總輸出(每具A2W達35000馬力,八具總出力260000馬力);依照1967年初美國原子能委員會(AEC)致國防部長羅伯特·麥克納馬拉的備忘錄,企業號八具A2W反應堆初次裝填燃料所需的成本為6400萬美元,而四具A3W則只有一半(3200萬美元);而A3W每次裝填後的爐心壽命也比A2W增加至少兩倍,理論上可將服役生涯重新裝填燃料的次數減半

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海曼·里科弗,海軍核動力之父基於戰術性能上的考慮,當時主管美國海軍反應堆辦公室(Naval Reactor,NR)的海曼·黎高弗(Hyman Rickover)認為採用四具反應堆是較為安全的設計,萬一一具反應堆發生故障,仍有三具反應堆可用,維持75%的輸出;如果只有兩具反應堆,一旦一具反應堆失效,航空母艦的總功率就只剩50%。但在羅伯特·麥克納馬拉的堅持下,仍確定尼米茲級使用雙反應堆構型;如此,每具反應堆必須輸出高達130000馬力的功率,才能接近八具A2W的總出力,這對海軍反應堆辦公室以及相關實驗室、廠商而言是一個巨大的挑戰。

CVN68尼米茲號航空母艦

A3W反應堆控制室最後,尼米茲級使用兩具功率各130000馬力的A-4W反應堆,總功率260000馬力,低於企業號和小鷹級的280000馬力,加上尼米茲級的船型比企業號稍寬,導致阻力增加,使得尼米茲級的最高航速降至30到31節,低於先前的企業號(35節)或採用傳統動力的小鷹級、福萊斯特級(約33節),是二次大戰以後美國海軍最慢的航空母艦;然而,由於C-13-1彈射器功率強勁,尼米茲級對於利用全速航行製造甲板風的需要也降低不少,因此最大航速的降低並不影響起飛性能。此外,A4W更換鈾燃料棒的頻率比A2W更低,達到13年,意味著尼米茲級具有更好的壽期成本效益(更換燃料棒是件費時費錢的大工程)。

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尼米茲級使用的西屋A4W反應堆由於反應堆數量大幅減少,尼米茲級騰出了更多艦內空間來搭載航空燃油與彈藥,例如JP-5噴氣式發動機用燃料的搭載量從企業號的250萬加侖增為270萬加侖,航空彈藥攜帶量從企業號的1800噸大增至2970噸;整體而言,尼米茲級的整體航空相關容量為1.5萬噸,比企業號增加將近50%,比小鷹級增加將近80%。因此,尼米茲級的設計雖然稍微犧牲了航速,但整個航空作業能量提高不少,堪稱十分成功的設計。為了預防核推進系統失效,尼米茲級四個大軸各配備一個功率8000KW的柴油機當作應急主機。

飛行甲板

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尼米茲號的飛行甲板尼米茲級的飛行甲板與後期型小鷹級航空母艦肯尼迪號(USS J.F.Kennedy CV-67)相同。斜角飛行甲板長238m,斜角甲板與船體中心線夾角9.5度 ,比先前幾型美國航空母艦稍低,理論上能讓船首進行起飛作業的同時,由斜角甲板區進行降落回收(不過並不實用);尼米茲級配置四具C-13-1蒸汽彈射器 以及由四組攔阻索構成的MK-7飛機降落攔截系統(為了節省預算,尼米茲級沒有使用企業號的最新型MK-7-3攔阻索系統),以及四個長21.3m、寬15.8m、表面積374平方米、自重105噸、載重47噸的大型側舷升降機 ,其表面材料是鋼板覆蓋鋁合金,採用焊接成形。

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尼米茲號斜角甲板彈射一架F/A-18相較於先前肯尼迪號航空母艦採用三具標準型C-13與一具加長型的C-13-1,尼米茲級則在武器局(BuWeps)的堅持下,四個彈射器都使用低蒸汽壓力並附帶蒸汽回收器的加長型C-13-1彈射器 ,蒸汽壓力大幅降至520psi(前兩艘小鷹級與企業號的標準型C-13蒸汽壓力為900至1000psi),這是由於採用兩具A4W反應堆的尼米茲級總輸出功率遜於先前的企業號和小鷹級,降低彈射器的蒸汽壓力較能匹配;由於軌道行程增長,尼米茲級的低壓版C-13-1的彈射性能仍優於先前幾型航空母艦的高壓版標準型C-13,僅略遜於CV-66、67的高壓版C-13-1,而降低蒸汽壓則能使系統壽命和可靠度增加。

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艾森豪威爾號飛行甲板尼米茲級的C-13-1的軌道總長度為99.01m,最大彈射行程為94.49m(309尺8英寸),往復行程為95.97m,能讓34噸重的飛機加速至185節的起飛速度,足以讓F-14戰鬥機與E-2空中預警機起飛。 四具蒸汽彈射器使每次彈射能讓四架飛機整備就位,並在30秒內將四架飛機輪流彈射升空;在作戰條件下,理論上四具彈射器能以平均每分鐘2架的速率將所有艦載機彈射升空,不過由於蒸汽彈射器會消耗推進系統產生的蒸汽,當尼米茲級以30節速率開始彈射,連續高速彈射8架飛機之後航速會降至22節,必須暫停彈射作業等待鍋爐蒸汽壓力恢復再繼續彈射。

船電武裝

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北約海麻雀防空導彈前兩艘尼米茲級配備三套BPDMS系統 ,每套由一個MK-25八聯裝防空導彈發射器以及一個由人工操作的MK-71雷達/光學瞄準平臺控制構成;後續艦則改用三套改良型點防禦導彈系統(IPDMS),包含MK-91火控雷達與MK-29輕量化八聯裝發射器,此外並加裝四門MK-15 CIWS。前兩艘尼米茲級在翻修時也換裝了IPDMS、MK-15與MK-91,但MK-15只裝三具。尼米茲級都裝設完整的海軍戰術資料系統(Naval Tactical Data System,NTDS)以及反潛目標鑑定分析中心(Anti-Submarine Classification and Analysis Center, ASCAC)。

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尼米茲號航空母艦

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羅斯福號艦島反潛目標鑑定分析中心可迅速讓航空母艦本身、反潛護航空母艦艇與護航空母艦隊快速分享統整彼此獲得的資料。 偵測方面,尼米茲級艦橋頂部設有一座AN/SPS-48E三維對空搜索雷達,艦島後方設有一座獨立桅杆,頂部裝置一座AN/SPS-49長程對空搜索雷達(之前企業號將AN/SPS-48與AN/SPS-49都設置在艦島上,SPS-48在前,SPS-49在後),主桅杆頂部設有一座AN/SPQ-9A追蹤雷達。[5]

出擊效率

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兩架F-14雄貓從艾森豪威爾號航空母艦上起飛尼米茲級能在開戰首日上半天出動120架次,在開戰前四天保持每日230架次的出勤率;以上數字系以兩波機隊間隔90分鐘、作戰半徑為200海里以內為準;然而如果進行遠距離攻擊或戰鬥巡邏,由於裝彈量與加油量增加,作業時間延長,因此實際出動架次將低於這個數字。在1997年,尼米茲號曾在一次演習中達成四天內出動771架次、平均每日出動193架次的成績。在後冷戰時代的實際任務中,尼米茲級平均每日能出動100至140架次的空中兵力,相當於許多中小型國家空軍每日能出動的架次。在2002年阿富汗戰爭中,參戰的尼米茲級平均出動率約為每日90~100架次,2003年攻打伊拉克戰爭則是平均每日120~130架次。[6]

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阿富汗戰爭中起飛自艾森豪威爾號的F/A-18隨著美軍制導武器日益精進普及,海軍航空隊每架攻擊機的攻擊效率都大幅增加。在1989年時,一艘美國航空母艦的艦載機聯隊一天能攻擊162個瞄準點,當時A-7攻擊機每次能攻擊一個瞄準點;在2001年時,一個美國航空母艦戰鬥攻擊機聯隊每日能攻擊683個瞄準點,2002年阿富汗戰爭時,美國海軍航空隊F/A-18C戰鬥攻擊機平均每次出擊能攻擊2個瞄準點。在2010年時,每個航空母艦艦載機連隊每日能攻擊1080~1200個瞄準點,每架F/A-18C/E每次出擊能攻擊四個瞄準點。[6]

損管防護

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尼米茲級機庫一隅尼米茲級非常重視防護與損管能力,甲板與艦體採用高強度高張力鋼板以提升存活率,從艦底到飛行甲板都採用雙層艦殼,內、外層艦殼之間以X型構造連結,外層艦殼與艦殼間的X型構造能吸收敵方武器命中時造成的衝擊能量,降低對艦體內部的破壞。內層艦殼在重要艙室部位設有76~127mm不等的鋼質裝甲,並構成一個完整的箱型結構,艦體劃分了兩千多個水密艙區,艦內總共設有23道橫向水密隔艙壁與10道防火隔艙壁,水線以下有4道縱向防雷艙壁,並大量裝備先進滅火系統。

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內部結構尼米茲級維持與過去美國航空母艦相同的兩個主彈藥庫設計,不過兩個彈藥庫都遠離主機艙區。

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尼米茲級機庫一隅此外,過去美國在二次大戰後建造的航空母艦的機庫以一道位於中央的防火艙壁分隔為前、後兩區,而尼米茲級則恢復二次大戰時代美國航空母艦使用兩道防火艙壁將機庫分為三個隔間的設計,如此不僅能提供更好的抗損性能,而且也能強化對飛行甲板的支撐。綜觀以上,尼米茲級的防護設計相當優越,抵抗戰損的能力比二次大戰的美國主力航空母艦埃塞克斯級(Essex class)高出三倍以上。


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