Gerald R. portaerei classe Ford

Le attuali portaerei classe Nimitz nel servizio navale degli Stati Uniti fanno parte della strategia di proiezione del potere degli Stati Uniti da quando Nimitz è stato commissionato nel 1975. Spostando circa 100.000 tonnellate a pieno carico, un vettore classe Nimitz può vapore più veloce di 30 nodi (56 km / h; 35 mph), crociera senza rifornimento per 90 giorni, e lanciare aerei per colpire obiettivi centinaia di miglia di distanza., La resistenza di questa classe è esemplificata dalla USS Theodore Roosevelt, che ha trascorso 159 giorni durante l’operazione Enduring Freedom senza visitare un porto o essere rifornito.

Il design Nimitz ha accolto molte nuove tecnologie nel corso dei decenni, ma ha una capacità limitata di supportare i progressi tecnici più recenti., Come diceva un rapporto Rand del 2005, ” I maggiori problemi della classe Nimitz sono la limitata capacità di generazione di energia elettrica e l’aumento del peso della nave e l’erosione del margine del centro di gravità necessari per mantenere la stabilità della nave.”

Con questi vincoli in mente, la US Navy ha sviluppato quello che inizialmente era noto come il programma CVN-21, che si è evoluto in CVN-78, Gerald R. Ford. Sono stati apportati miglioramenti attraverso lo sviluppo di tecnologie e una progettazione più efficiente., Le principali modifiche al design includono un ponte di volo più grande, miglioramenti nelle armi e nella movimentazione 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, il Ship Self-Defense System (SSD), è stato sviluppato per consentire alla nave di affrontare più facilmente nuove missioni. Il nuovo radar Dual Band (DBR) combina radar in banda S e in banda X.,

Questi progressi consentiranno ai nuovi vettori 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 della qualità della vita dell’equipaggio.

Ponte di volomodifica

La catapulta n.4 della 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 dal montaggio all’aeromobile sul ponte di volo è stato semplificato e accelerato., Gli ordigni saranno portati nella posizione di rearming centralizzata tramite ascensori per armi di maggiore capacità che utilizzano motori lineari. Questi ascensori sono posizionati in modo che gli ordigni non debbano attraversare aree 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 detto che questi cambiamenti renderanno ipoteticamente possibile riarmare gli aerei in “minuti invece di ore”.

Generazione di alimentazionemodifica

Il nuovo reattore Bechtel A1B per il Gerald R., La classe Ford è più piccola e più semplice, richiede meno equipaggio, eppure è molto più potente del reattore A4W di classe Nimitz. Due reattori saranno installati su ciascun vettore di classe Gerald R. Ford, fornendo una capacità di generazione di energia superiore di almeno il 25% rispetto ai 550 MW (termici) dei due reattori A4W in un vettore di classe Nimitz e tre volte quella delle “centrali elettriche a corrente portante”.

La propulsione e la centrale elettrica delle portaerei classe Nimitz furono progettate negli anni ‘ 60, quando le tecnologie di bordo richiedevano meno energia elettrica., “Le nuove tecnologie aggiunte alle navi della classe Nimitz hanno generato maggiori richieste di energia elettrica; l’attuale carico di base lascia poco margine per soddisfare le crescenti richieste di energia.”

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

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

Elettromagnetica di Lancio Aereo SystemEdit

Avanzate Arrestare la Marcia di atterraggio systemEdit

Gli elettromagneti vengono utilizzati anche nel nuovo sistema Advanced Arresting Gear (AAG). Il sistema attuale 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. Il sistema attuale 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 guidare il grande pistone idraulico utilizzato per intrappolare aerei più pesanti e con equipaggio. Utilizzando l’elettromagnetismo l’assorbimento di energia è controllato da un motore turbo-elettrico. Questo rende la trappola più liscia e riduce gli urti su telai. 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 al Gerald R., Ford class è un sistema di ricerca e monitoraggio radar a scansione elettronica attiva integrata. Il radar dual-band (DBR) era in fase di sviluppo sia per i cacciatorpediniere missilistici guidati della classe Zumwalt che per le portaerei della classe Gerald R. Ford della Raytheon. L’isola può essere mantenuta più piccola sostituendo da sei a dieci antenne radar con un singolo radar a sei facce. Il DBR funziona combinando il radar multifunzione AN/SPY-3 in banda X con gli emettitori VSR (S band Volume Search Radar), distribuiti in tre array a fasi. Il radar in banda S è stato successivamente cancellato dai cacciatorpediniere Zumwalt per risparmiare denaro.,

Le tre facce dedicate al radar in banda X gestiscono il tracciamento a bassa quota e l’illuminazione radar, mentre le tre facce in banda S gestiscono la ricerca e il tracciamento dei bersagli indipendentemente dal tempo. “Operando contemporaneamente su due gamme di frequenza elettromagnetica, il DBR segna la prima volta che questa funzionalità è stata raggiunta utilizzando due frequenze coordinate da un singolo gestore di risorse.,”

Questo nuovo sistema non ha parti in movimento, riducendo così al minimo i requisiti di manutenzione e di equipaggio per il funzionamento.L’AN/SPY-3 è costituito da tre array attivi e gli armadi Receiver/Exciter (REX) abovedecks e il sottosistema Signal and Data Processor (SDP) sotto i ponti. Il VSR ha un’architettura simile, con la funzionalità beamforming e narrowband down-conversion che si verificano in due armadi aggiuntivi per array. Un controllore centrale (il gestore delle risorse) risiede nel Responsabile del trattamento dei dati (DP)., Il DBR è il primo sistema radar che utilizza un controller centrale e due radar a matrice attiva che operano a frequenze diverse. Il DBR ottiene la sua potenza dal Common Array Power System (CAPS), che comprende unità di conversione di potenza (PCU) e unità di distribuzione di potenza (PDU). Il DBR viene raffreddato tramite un sistema di raffreddamento ad anello chiuso chiamato Common Array Cooling System (CACS).

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

Possibili aggiornamentimodifica

I futuri sistemi di difesa, come le armi a energia diretta laser a elettroni liberi, l’armatura dinamica e i sistemi di tracciamento richiederanno più potenza., “Solo la metà della capacità di generazione di energia elettrica su CVN-78 è necessaria per eseguire sistemi attualmente pianificati, tra cui EMALS. CVN-78 avrà così le riserve di potenza che la classe Nimitz manca per eseguire laser e armature dinamiche.”L’aggiunta di nuove tecnologie, sistemi di alimentazione, layout di progettazione e sistemi di controllo migliori si traduce in un aumento del tasso di sortite del 25% rispetto alla classe Nimitz e una riduzione del 25% della manodopera necessaria per operare.

La tecnologia rivoluzionaria di gestione dei rifiuti sarà implementata su Gerald R. Ford., Co-sviluppato con la divisione Carderock del Naval Surface Warfare Center, PyroGenesis Canada Inc., è stato nel 2008 assegnato il contratto per equipaggiare la nave con un Plasma Arc Waste Destruction System (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 è stato programmato per essere spedito al cantiere navale di Huntington Ingalls alla fine del 2011 per l’installazione sul vettore.,

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

3D computer-aided Designed

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

La classe CVN 78 è stata progettata per avere migliori percorsi di movimento delle armi, eliminando in gran parte i movimenti orizzontali all’interno della nave. I piani attuali richiedono ascensori per armi avanzate per spostarsi da aree di stoccaggio a aree dedicate per la gestione delle armi. I marinai usavano carri motorizzati per spostare le armi dallo stoccaggio agli ascensori a diversi livelli delle riviste di armi. I motori lineari sono considerati per gli ascensori di armi avanzate. Gli ascensori saranno anche trasferiti 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 ascensori delle armi sul ponte di volo ridurranno la manodopera e contribuiranno a un tasso di generazione di sortite molto più elevato.

Aerei pianificati complementEdit

La classe Gerald R. Ford è progettata per ospitare il nuovo Joint Strike Fighter Carrier variant aircraft (F-35C), ma i ritardi nello sviluppo e nei test degli aerei hanno influenzato le attività di integrazione sul CVN-78., Queste attività di integrazione includono il test dell’F-35C con gli EMAL del CVN-78 e il sistema avanzato di ingranaggi di arresto e il test delle capacità di stoccaggio della nave per le batterie agli ioni di litio dell’F-35C (che forniscono alimentazione di avviamento e backup), pneumatici e ruote. A causa dei ritardi nello sviluppo dell’F-35C, la US Navy non metterà in campo 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 degli F-35C, il che introduce il rischio di incompatibilità del sistema e costosi retrofit alla nave dopo che è stata consegnata alla Marina.,

Equipaggio accommodationsEdit

Sistemi che riducono il carico di lavoro dell’equipaggio sono ammessi a bordo su Gerald R. Ford-classe vettori totale solo 2.600 marinai, circa 700 meno di una Nimitz-classe carrier. Le massicce aree di attracco da 180 persone sulla classe Nimitz sono sostituite da aree di attracco da 40 rack sui vettori della classe Gerald R. Ford. Gli ormeggi più piccoli sono più silenziosi e il layout richiede meno traffico pedonale attraverso altri spazi., Tipicamente i rack sono impilati tre alti, con spazio armadio a persona. Gli ormeggi non dispongono di moderni rack “sit-up” con più spazio per la testa; rack inferiore e centrale ospitare solo un marinaio sdraiato. Ogni ormeggio ha una testa associata, comprese le docce, i servizi igienici a sistema settico alimentati a vuoto (senza orinatoi poiché gli ormeggi sono costruiti in modo neutro rispetto al genere) e i lavandini per ridurre i viaggi e il traffico per accedere a tali strutture. Le lounge con connessione Wi-Fi si trovano di fronte al passaggio in spazi separati dalle rastrelliere dell’ormeggio.,

Dalla distribuzione, i primi due vettori della classe hanno incontrato problemi con l’impianto idraulico del sistema di rifiuti. I tubi erano troppo stretti per gestire il carico degli utenti, con conseguente mancanza di vuoto e bagni ripetutamente intasati. Per alleviare il problema, sono state utilizzate soluzioni di pulizia acide specializzate per scovare il sistema fognario. Questi trattamenti di pulizia costano circa $400.000 ogni volta, con un conseguente aumento sostanziale non pianificato della spesa per tutta la vita di operare queste navi secondo il GAO. Queste pulizie dovranno essere eseguite per tutta la durata della nave.,

Strutture medicinalimodifica

Gerald R. Ford, primo della classe, ha un ospedale di 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 a 41 letti, composto da 11 ufficiali medici e 30 corpi ospedalieri.