Gerald R. Ford - portaerei classe - Gerald R. Ford-class aircraft carrier

Gerald R. Ford - portaerei classe
USS Gerald R. Ford in corso
USS Gerald R. Ford in corso nell'aprile 2017
Panoramica della classe
Nome Gerald R. Ford – portaerei di classe
Costruttori Newport Notizie Costruzione navale
operatori  Marina degli Stati Uniti
Preceduto da classe Nimitz
Costo
  • Costo del programma: US $ miliardi 37.30 (FY2018)
  • Costo unitario: 12,998 miliardi di dollari (FY2018)
In servizio 2017-oggi
Costruzione 2
Ordinato 1
pianificato 10
Completato 2
Attivo 1
Caratteristiche generali
Tipo Portaerei
Dislocamento Circa 100.000 tonnellate lunghe (100.000 tonnellate) (a pieno carico)
Lunghezza 1.092 piedi (333 m)
Trave
  • 252 piedi (77 m) (ponte di volo)
  • 134 piedi (41 m) (linea di galleggiamento)
Altezza 250 piedi (76 m)
Brutta copia 39 piedi (12 m)
mazzi 25
Potenza installata Due reattori nucleari Bechtel A1B PWR , HEU 93,5%
Propulsione Quattro alberi
Velocità Al di sopra di 30 nodi (56 km/h; 35 mph)
Gamma Illimitato
Resistenza Durata di servizio di 50 anni
Complemento
  • 508 ufficiali
  • 3.789 arruolati
Equipaggio Circa 2.600
Sensori e
sistemi di elaborazione
Armamento
Aerei trasportati 75+
Strutture aeronautiche Ponte di volo 1.092 piedi × 252 piedi (333 m × 77 m)

La classe Gerald R. Ford è una classe di portaerei a propulsione nucleare attualmente in costruzione per la Marina degli Stati Uniti . La classe, con un totale pianificato di dieci navi, sostituirà gli attuali vettori della Marina su base uno per uno, a partire dalla nave principale, Gerald R. Ford che sostituisce l' Enterprise (CVN-65) , per poi prendere il posto degli attuali vettori di classe Nimitz . Le nuove navi hanno uno scafo simile alla classe Nimitz , ma introducono tecnologie sviluppate da allora con il programma CVN(X)/CVN-21, come l' Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS), così come altre caratteristiche progettuali volte a migliorare l'efficienza e ridurre i costi operativi, compresa la navigazione con equipaggi più piccoli. Questa classe di portaerei prende il nome dall'ex presidente degli Stati Uniti Gerald R. Ford .  

Caratteristiche del progetto

I vettori della classe Gerald R. Ford hanno:

La più grande differenza visibile rispetto alle precedenti superportaerei è la posizione più a poppa dell'isola (sovrastruttura) . I vettori di classe Gerald R. Ford avranno un costo a vita intera ridotto dovuto in parte alla riduzione delle dimensioni dell'equipaggio. Queste navi sono destinate a sostenere 160 sortite al giorno per oltre 30 giorni, con una capacità di accelerazione di 270 sortite al giorno. Il direttore dei test operativi Michael Gilmore ha criticato le ipotesi utilizzate in queste previsioni come irrealistiche e ha indicato che sarebbero accettabili tassi di sortita simili ai 120/240 al giorno della classe Nimitz .

Sviluppo

Le attuali portaerei di classe Nimitz in servizio navale degli Stati Uniti fanno parte della strategia di proiezione della potenza degli Stati Uniti da quando Nimitz è stata commissionata nel 1975. Dislocando circa 100.000 tonnellate a pieno carico, una portaerei di classe Nimitz può raggiungere una velocità di oltre 30 nodi (56 km /h; 35 mph), crociera senza rifornimento per 90 giorni e lancio di aerei per colpire obiettivi a centinaia di miglia di distanza. La resistenza della classe Nimitz è esemplificata dalla USS  Theodore Roosevelt , che ha trascorso 159 giorni durante l' Operazione Enduring Freedom senza visitare un porto o fare rifornimento.

Gerald R. Ford è arrivato alla Naval Station Norfolk dopo sette giorni di prove dei costruttori nell'aprile 2017.

Il design Nimitz ha accolto molte nuove tecnologie nel corso dei decenni, ma ha una capacità limitata di supportare i più recenti progressi tecnici. Come affermava un rapporto Rand del 2005, "I maggiori problemi che devono affrontare la classe Nimitz sono la limitata capacità di generazione di energia elettrica e l'aumento del peso della nave guidato dall'aggiornamento e l'erosione del margine del baricentro necessario per mantenere la stabilità della nave".

Con questi vincoli in mente, la Marina degli Stati Uniti ha sviluppato quello che inizialmente era noto come programma CVN-21, che si è evoluto in CVN-78, Gerald R. Ford . Sono stati apportati miglioramenti attraverso lo sviluppo di tecnologie e un design più efficiente. Le principali modifiche al design includono un ponte di volo più grande , miglioramenti nelle armi e nella gestione dei materiali, un nuovo design dell'impianto di propulsione che richiede meno persone per operare e mantenere, e una nuova isola più piccola che è stata spinta a poppa. I progressi tecnologici nell'elettromagnetismo hanno portato allo sviluppo di un sistema di lancio di aeromobili elettromagnetici (EMALS) e di un dispositivo di arresto avanzato (AAG). Un sistema di guerra integrato, lo Ship Self-Defense System (SSDS), è stato sviluppato per consentire alla nave di affrontare più facilmente nuove missioni. Il nuovo radar Dual Band (DBR) combina in banda S e X-band radar.

Questi progressi consentiranno alle nuove portaerei di classe Gerald R. Ford di lanciare il 25% in più di sortite , generare il triplo della potenza elettrica con una maggiore efficienza e offrire miglioramenti alla qualità della vita dell'equipaggio.

Ponte di volo

La catapulta n. 4 sulla classe Nimitz non può lanciare aerei a pieno carico a causa della bassa distanza alare lungo il bordo del ponte di volo.

Anche il movimento delle armi dallo stoccaggio e dall'assemblaggio all'aeromobile sul ponte di volo è stato semplificato e accelerato. Gli ordigni verranno trasportati nella posizione di riarmo centralizzata tramite ascensori per armi di maggiore capacità che utilizzano motori lineari. Questi ascensori sono posizionati in modo che gli ordigni non debbano attraversare alcuna area di movimento degli aerei, riducendo così i problemi di traffico negli hangar e sul ponte di volo. Nel 2008, il contrammiraglio Dennis M. Dwyer ha affermato che questi cambiamenti renderanno ipoteticamente possibile riarmare gli aerei in "minuti invece di ore".

Produzione di energia

Il nuovo Bechtel reattore A1B per il Gerald R. Ford classe è più piccolo e più semplice, richiede meno equipaggio, ma è di gran lunga più potente rispetto alla Nimitz -class reattore A4W . Saranno installati due reattori su ciascuna portaerei di classe Gerald R. Ford , fornendo una capacità di generazione di energia almeno del 25% superiore ai 550 MW (termici) dei due reattori A4W in una portaerei di classe Nimitz e tre volte quella di " centrali elettriche portanti attuali”.

La propulsione e la centrale elettrica delle navi della classe Nimitz sono state progettate negli anni '60, quando le tecnologie di bordo richiedevano meno energia elettrica. "Le nuove tecnologie aggiunte alle navi di classe Nimitz hanno generato un aumento della domanda di elettricità; l'attuale carico di base lascia poco margine per soddisfare le crescenti richieste di energia".

Le navi di classe Gerald R. Ford convertono il vapore in energia convogliandolo a quattro generatori di turbine principali (MTG) per generare elettricità per i principali sistemi navali e le nuove catapulte elettromagnetiche. Le navi di classe Gerald R. Ford utilizzano turbine a vapore per la propulsione.

Una maggiore potenza è una componente importante del sistema bellico integrato . Gli ingegneri hanno adottato ulteriori misure per garantire che l'integrazione di progressi tecnologici imprevisti su una portaerei classe Gerald R. Ford fosse possibile. La Marina prevede che la classe Gerald R. Ford farà parte della flotta per 90 anni, fino all'anno 2105, il che significa che la classe dovrà accettare con successo la nuova tecnologia nel corso dei decenni. Solo la metà della capacità di generazione di energia elettrica è utilizzata dai sistemi attualmente pianificati, mentre la metà rimane disponibile per le tecnologie future.

Sistema di lancio aereo elettromagnetico

Un disegno del motore a induzione lineare di EMALS

Sistema di atterraggio avanzato del carrello di arresto

Gli elettromagneti vengono utilizzati anche nel nuovo sistema Advanced Arresting Gear (AAG). L'attuale sistema si basa sull'idraulica per rallentare e fermare un aereo in atterraggio. Mentre il sistema idraulico è efficace, come dimostrato da oltre cinquant'anni di implementazione, il sistema AAG offre una serie di miglioramenti. L'attuale sistema non è in grado di catturare veicoli aerei senza equipaggio (UAV) senza danneggiarli a causa di sollecitazioni estreme sulla cellula. Gli UAV non hanno la massa necessaria per azionare il grande pistone idraulico utilizzato per intrappolare gli aerei più pesanti e con equipaggio. Utilizzando l'elettromagnetismo, l'assorbimento di energia è controllato da un motore turboelettrico. Questo rende la trappola più liscia e riduce gli urti sulle cellule del velivolo. Anche se il sistema avrà lo stesso aspetto dal ponte di volo del suo predecessore, sarà più flessibile, sicuro e affidabile e richiederà meno manutenzione e personale.

Sensori e sistemi di autodifesa

Un'altra aggiunta alla classe Gerald R. Ford è un sistema radar di ricerca e tracciamento a scansione elettronica attivo integrato . Il radar dual-band (DBR) è stato sviluppato per entrambi lo ZUMWALT cacciatorpediniere lanciamissili -class e Gerald R. Ford -class portaerei di Raytheon . L'isola può essere ridotta sostituendo da sei a dieci antenne radar con un unico radar a sei facce. Il DBR funziona combinando il radar multifunzione AN/SPY-3 in banda X con gli emettitori VSR ( Volume Search Radar ) in banda S , distribuiti in tre phased array . Il radar in banda S è stato successivamente eliminato dai cacciatorpediniere Zumwalt per risparmiare denaro.

Schema delle proiezioni conex del radar a fascio di matita elettronico verticale AN/SPY-3

Le tre facce dedicate al radar in banda X gestiscono il tracciamento a bassa quota e l'illuminazione del radar , mentre le tre facce in banda S gestiscono la ricerca e il tracciamento del bersaglio indipendentemente dalle condizioni meteorologiche. "Operando contemporaneamente su due gamme di frequenze elettromagnetiche, il DBR segna la prima volta che questa funzionalità è stata ottenuta utilizzando due frequenze coordinate da un singolo gestore delle risorse".

Questo nuovo sistema non ha parti mobili, riducendo quindi al minimo i requisiti di manutenzione e di personale per il funzionamento. L' AN/SPY-3 è costituito da tre array attivi e dai cabinet del ricevitore/eccitatore (REX) sopra i ponti e dal sottosistema Signal and Data Processor (SDP) sotto i ponti. Il VSR ha un'architettura simile, con la funzionalità di beamforming e down-conversion a banda stretta che si verifica in due cabinet aggiuntivi per array. Un controller centrale (il gestore delle risorse) risiede nel Responsabile del trattamento (DP). Il DBR è il primo sistema radar che utilizza un controller centrale e due radar ad array attivo che operano a frequenze diverse. Il DBR riceve la sua alimentazione dal Common Array Power System (CAPS), che comprende le unità di conversione dell'alimentazione (PCU) e le unità di distribuzione dell'alimentazione (PDU). Il DBR viene raffreddato tramite un sistema di raffreddamento a circuito chiuso chiamato Common Array Cooling System (CACS).

L' Enterprise Air Surveillance Radar (EASR) è un nuovo radar di sorveglianza che deve essere installato nella seconda portaerei classe Gerald R. Ford , John F. Kennedy  (CVN-79) , al posto del radar Dual Band. Anche le navi d'assalto anfibio di classe America che iniziano con LHA-8 e la prevista LX(R) disporranno di questo radar. Il costo unitario iniziale della suite EASR sarà di circa $ 180 milioni in meno rispetto al DBR, per il quale la stima è di circa $ 500 milioni.

Un lancio di missili Sea Sparrow evoluto

Possibili aggiornamenti

I futuri sistemi di difesa, come le armi laser a energia diretta a elettroni liberi , le armature dinamiche e i sistemi di tracciamento richiederanno più potenza. "Solo la metà della capacità di generazione di energia elettrica su CVN-78 è necessaria per far funzionare i sistemi attualmente pianificati, incluso EMALS. CVN-78 avrà quindi le riserve di potenza che mancano alla classe Nimitz per far funzionare laser e armature dinamiche". L'aggiunta di nuove tecnologie, sistemi di alimentazione, layout di progettazione e migliori sistemi di controllo determina un aumento del tasso di sortite del 25% rispetto alla classe Nimitz e una riduzione del 25% della manodopera necessaria per operare.

La tecnologia di gestione dei rifiuti sarà implementata su Gerald R. Ford . Co-sviluppato con la Divisione Carderock del Naval Surface Warfare Center , PyroGenesis Canada Inc., nel 2008 si è aggiudicato il contratto per dotare la nave di un sistema di distruzione dei rifiuti ad arco al plasma (PAWDS). Questo sistema compatto tratterà tutti i rifiuti solidi combustibili generati a bordo della nave. Dopo aver completato i test di accettazione in fabbrica a Montreal , il sistema doveva essere spedito al cantiere navale di Huntington Ingalls alla fine del 2011 per l'installazione sul vettore.

Prototipo laser della Marina durante un test a bordo

La Marina sta sviluppando un laser a elettroni liberi (FEL) per difendersi dai missili da crociera e dagli sciami di piccole imbarcazioni.

Progettazione 3D assistita da computer

Newport News Shipbuilding ha utilizzato un modello di prodotto tridimensionale in scala reale sviluppato in Dassault Systèmes CATIA V5 per progettare e pianificare la costruzione della classe di portaerei Gerald R. Ford .

La classe CVN 78 è stata progettata per avere percorsi di movimento delle armi migliori, eliminando in gran parte i movimenti orizzontali all'interno della nave. I piani attuali prevedono che gli ascensori per armi avanzati si spostino dalle aree di stoccaggio alle aree dedicate alla manipolazione delle armi. I marinai usavano carrelli motorizzati per spostare le armi dal deposito agli ascensori a diversi livelli dei magazzini delle armi. Si stanno prendendo in considerazione motori lineari per gli ascensori per armi avanzati. Anche gli ascensori saranno riposizionati in modo tale da non ostacolare le operazioni degli aeromobili sul ponte di volo. La riprogettazione dei percorsi di movimento delle armi e la posizione degli elevatori delle armi sul ponte di volo ridurranno la manodopera e contribuiranno a un tasso di generazione di sortite molto più elevato.

Complemento aereo pianificato

La classe Gerald R. Ford è progettata per ospitare la nuova variante di portaerei Joint Strike Fighter ( F-35C ), ma i ritardi nello sviluppo e nei test dei velivoli hanno influenzato le attività di integrazione sul CVN-78. Queste attività di integrazione includono il test dell'F-35C con gli EMALS del CVN-78 e il sistema avanzato di dispositivi di arresto e il test delle capacità di stoccaggio della nave per le batterie, i pneumatici e le ruote agli ioni di litio dell'F-35C. A causa dei ritardi nello sviluppo dell'F-35C, la Marina degli Stati Uniti non schiererà l'aereo almeno fino al 2018, un anno dopo la consegna del CVN-78. Di conseguenza, la Marina ha rinviato le attività critiche di integrazione dell'F-35C, il che introduce il rischio di incompatibilità di sistema e costosi retrofit alla nave dopo che è stata consegnata alla Marina.

Sistemazioni dell'equipaggio

Un tipico attracco su portaerei classe Gerald R. Ford di tre rack per sezione

I sistemi che riducono il carico di lavoro dell'equipaggio hanno permesso alla compagnia di bordo delle portaerei di classe Gerald R. Ford di totalizzare solo 2.600 marinai, circa 700 in meno rispetto a una portaerei di classe Nimitz . Le enormi aree di ormeggio da 180 persone sulla classe Nimitz sono sostituite da aree di ormeggio da 40 rastrelliere sui vettori della classe Gerald R. Ford . Gli ormeggi più piccoli sono più silenziosi e il layout richiede meno traffico pedonale attraverso altri spazi. In genere le scaffalature sono impilate tre in altezza, con spazio per armadietti per persona. Gli ormeggi non sono dotati di moderne scaffalature "sit-up" con più spazio per la testa; le rastrelliere inferiore e centrale possono ospitare solo un marinaio sdraiato. Ogni ormeggio ha una testa associata , comprese docce, servizi igienici con sistema settico a vuoto (niente orinatoi poiché gli ormeggi sono costruiti a parità di genere) e lavandini per ridurre i viaggi e il traffico per accedere a tali strutture. Le lounge abilitate Wi-Fi si trovano dall'altra parte del passaggio in spazi separati dalle rastrelliere dell'ormeggio.

Dal momento del dispiegamento, i primi due vettori della classe hanno avuto problemi con l'impianto idraulico del sistema di scarico. I tubi erano troppo stretti per gestire il carico degli utenti, con conseguente guasto dell'aspirapolvere e servizi igienici ripetutamente intasati. Per alleviare il problema, sono state utilizzate soluzioni di pulizia acide specializzate per risciacquare il sistema fognario. Questi trattamenti di pulizia costano circa $ 400.000 ogni volta, con un conseguente aumento imprevisto sostanziale delle spese di gestione di queste navi secondo il GAO . Queste pulizie dovranno essere eseguite per tutta la vita della nave.

Strutture mediche

Gerald R. Ford , il primo della classe, ha un ospedale a bordo che comprende un laboratorio completo, una farmacia, una sala operatoria, un'unità di terapia intensiva a 3 letti, un pronto soccorso a 2 letti e un reparto ospedaliero da 41 posti letto, gestito da 11 ufficiali medici e 30 militari ospedalieri.

Costruzione

Gerald R. Ford e la sua squadra di costruzione, in costruzione a Newport News

La costruzione della prima nave della classe, CVN-78 Gerald R. Ford , iniziò ufficialmente l'11 agosto 2005, quando Northrop Grumman tenne un taglio d'acciaio cerimoniale per una piastra da 15 tonnellate che avrebbe fatto parte di un'unità laterale del vettore , ma la costruzione è iniziata sul serio all'inizio del 2007. Il vettore è stato assemblato a Newport News Shipbuilding , una divisione di Huntington Ingalls Industries (ex Northrop Grumman Shipbuilding) a Newport News , Virginia. Questo è l'unico cantiere navale negli Stati Uniti in grado di costruire portaerei a propulsione nucleare.

Nel 2005, Gerald R. Ford è stato stimato in un costo di almeno $ 13 miliardi: $ 5 miliardi per ricerca e sviluppo più $ 8 miliardi per la costruzione. Un rapporto del 2009 ha portato la stima a $ 14 miliardi, inclusi $ 9 miliardi per la costruzione. Nel 2013, il costo del ciclo di vita per giorno operativo di un gruppo di sciopero dei vettori (compresi gli aerei) è stato stimato in $ 6,5 milioni dal Center for New American Security.

Originariamente, erano stati autorizzati per la costruzione un totale di tre vettori, ma se i vettori della classe Nimitz e l' Enterprise dovessero essere sostituiti uno per uno, sarebbero necessari 11 vettori nel corso della vita del programma. L'ultima portaerei di classe Nimitz sarà dismessa nel 2058.

In un discorso del 6 aprile 2009, il Segretario alla Difesa Robert Gates ha annunciato che ogni vettore di classe Gerald R. Ford sarebbe stato costruito in cinque anni, ottenendo un "percorso più sostenibile dal punto di vista fiscale" e una flotta di 10 vettori dopo il 2040. Ciò è cambiato in Dicembre 2016, quando il segretario della Marina Ray Mabus ha firmato una valutazione della struttura della forza che richiede una flotta di 355 navi con 12 portaerei. Se attuata, questa politica richiederebbe che ogni vettore di classe Gerald R. Ford sia costruito in tre o quattro anni.

Susan Ford Bales , Gerald R. Ford ' sponsor s, esamina un elica in bacino di carenaggio n ° 12 a Newport News Shipbuilding.

Modifiche al design del tipo di prim'ordine

Con l'avanzare della costruzione del CVN-78, il costruttore navale ha scoperto modifiche progettuali di primo livello, che utilizzerà per aggiornare il modello prima della costruzione delle restanti navi della sua classe. Molte di queste modifiche progettuali riguardavano le modifiche alla configurazione EMALS, che richiedevano modifiche elettriche, cablate e di altro tipo all'interno della nave. La Marina anticipa ulteriori modifiche al design derivanti dallo sviluppo e dai test avanzati di dispositivi di arresto avanzati. Secondo la Marina, molti di questi 19.000 cambiamenti sono stati programmati nel programma di costruzione all'inizio, un risultato della decisione del governo, all'aggiudicazione del contratto, di introdurre miglioramenti ai sistemi di guerra della nave durante la costruzione, che dipendono fortemente dall'evoluzione delle tecnologie commerciali.

denominazione

C'è stato un movimento da parte della USS  America Carrier Veterans' Association per avere CVN-78 intitolato all'America piuttosto che al presidente Ford . Alla fine, la nave d'assalto anfibia LHA-6 fu chiamata America .

Il 27 maggio 2011, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha annunciato che il nome di CVN-79 sarebbe stato USS  John F. Kennedy .

Il 1º dicembre 2012, il Segretario della Marina Ray Mabus ha annunciato che CVN-80 sarebbe stato chiamato USS Enterprise . Le informazioni sono state fornite durante un discorso preregistrato nell'ambito della cerimonia di disattivazione della precedente Enterprise  (CVN-65) . La futura Enterprise  (CVN-80) sarà la nona nave della US Navy a portare questo nome.

Il 20 gennaio 2020, durante una cerimonia a Pearl Harbor, nelle Hawaii, il giorno di Martin Luther King Jr. , il segretario ad interim della Marina Thomas B. Modly ha nominato una futura portaerei di classe Gerald R. Ford in onore dell'eroe della seconda guerra mondiale Doris Miller . Questa sarà la prima portaerei con il nome di un afroamericano e la prima portaerei con il nome di un marinaio nei ranghi arruolati. È la seconda nave intitolata a Miller, che fu la prima afroamericana a ricevere la Navy Cross .

Navi in ​​classe

Ci dovrebbero essere dieci navi di questa classe. Ad oggi ne sono stati annunciati cinque:

Nave scafo n. sdraiato Lanciato commissionato Previsto per la sostituzione Stato Riferimenti
Gerald R. Ford CVN-78 13 novembre 2009 11 ottobre 2013 22 luglio 2017 Enterprise  (CVN-65) (dismesso a febbraio 2017) Attivo in servizio
John F. Kennedy CVN-79 22 agosto 2015 29 ottobre 2019 2024 (programmato) Nimitz  (CVN-68) Allestimento
Impresa CVN-80 Febbraio 2022 (previsto) Novembre 2025 (previsto) 2028 (programmato) Dwight D. Eisenhower  (CVN-69) In costruzione
Doris Miller CVN-81 Gennaio 2026 (previsto) ottobre 2029 (in programma) 2032 (programmato) Carl Vinson  (CVN-70) In costruzione
da definire CVN-82 2027 (programmato) 2032 (programmato) 2036 (programmato) Theodore Roosevelt  (CVN-71) Ordinato

Guarda anche

Appunti

Riferimenti

link esterno