Sức mạnh tàu sân bay "khủng" nhất thế giới

Những năm gần đây, Mỹ đang dồn hết sức của nền công nghiệp đóng tầu để hoàn thành chiếc tầu sân bay chạy bằng năng lượng nguyên tử Gerald R.Ford (CVN-78) CVN-78. Tầu sân bay được xây dựng theo dự án CVNX-1, dự án nghiên cứu những thay đổi trong thiết kế khung sườn thân tầu AB theo mẫu "Chester Nimitz" với chất lượng cao hơn của tầu mới. Mô hình thiết kế của tầu CVN-78 "Gerald R. Ford" đã có những thay đổi đáng kể nhằm nâng cao khả năng tác chiến độc lập của tầu.

Thiết kế phát triển của tầu sân bay thế hệ mới CVX được bắt vào năm 1996.

Bước đầu quá trình phát triển, trên cơ sở thiết kế được đề ra của tầu, theo yêu cầu của Chỉ luy trưởng lực lượng Hải quân Hòa kỳ đã tập hợp ủy ban tư vấn thiết kế tầu, phối hợp chặt chẽ với các chuyên gia Hải quân và chuyên gia công nghệ đóng tầu, Ủy ban tư vấn thiết kế, căn cứ vào khả năng phát triển của khoa học công nghệ, những nguy cơ tiềm năng và khả năng phát triển của chiến tranh hiện đại đã đưa ra kiến nghị. Tầu sân bay thế hệ mới cần phải hoạt động chủ động, linh hoạt hơn. Tầu cần phải có lượng giãn nước hơn 100 nghìn tấn, có khoảng sàn cất cánh rộng hơn để có thế đưa lên trên boong tầu hầu hết các phương tiện bay có trong biên chế, có thể đảm bảo cất cánh và hạ cánh các loại máy bay hiện đại trong tương lai, máy bay trực thăng chiến đấu và máy bay không người lái (máy bay không người lái được chú ý đặc biệt) trong mọi điều kiện thời tiết.

Tầu cần được lắp đặt trạm nguồn năng lượng nguyên tử, cho phép tầu có thể di chuyển khẩn cấp đến khu vực được chỉ định mà không cần bổ xung nhiên liệu (chính vì thế dự án có tên là CVNX). Hệ thống điện thân tầu đảm bảo đồng bộ hóa cao nhất, không chỉ cung cấp điện cho các bộ phận thân tầu, mà còn đảm bảo phát triển các loại vũ khí năng lượng tương lai (đại bác laser, pháo năng lượng điện từ…).

Để nâng cao khả năng sống còn của tầu sân bay, đối phó với khả năng tấn công của các tầu ngầm, Ủy ban tư vấn đề nghị giảm tiếng ồn và và phát xung từ trường thân tầu ở mức tối thiểu. Để tiết kiệm kinh phí, ủy ban tư vấn đề xuất giảm biên chế của kíp tầu, giá thành đóng tầu và những chi phí bổ xung khi khai thác sử dụng, đồng thời cũng tính toán khi xây dựng lò phản ứng hạt nhân sao cho không cần phải nạp lại các thanh năng lượng của lò phản ứng.

Thiết kế ban đầu của tầu sân bay, có hình dáng dài và thừa ở phần mũi tầu.

Các chuyên gia tư vấn xem xét kỹ hơn mô hình thứ 2.

Nhưng sau khi nghiên cứu kỹ, Bộ tư lệnh lực lượng hải quân và các chuyên gia cũng loại bỏ phương án 2 do giá thành chế tạo thân tầu quá cao. Phải thiết kế mới hoàn toàn kiến trúc thân tầu và cho rằng kiến trúc thân tầu kiểu mới sẽ được nghiên cứu kỹ hơn và cần có những công nghệ chế tạo thân tầu mới hơn để thiết kế loại tầu sân bay kiểu mới. Để thực hiện được điều này cần khoảng 20 năm, trong khoảng thời gian đó, 3 tầu sân bay loại mới vẫn được sử dụng thiết kế thân tầu theo mẫu của tầu sân bay Nimitz. Cùng với việc hoàn thiện thiết kế tầu sân bay CVN 78, tăng cường khả năng tác chiến của tầu lên hơn hẳn các tầu cùng loại, đồng thời giảm chi phí tài chính cho duy trì hoạt động của tầu sân bay xuống hơn 20%.

Trong 50 năm phục vụ của tầu, chi phí cho hoạt động sẽ là 21 – 22 tỷ USD, bộ tư lệnh lực lượng Hải quân Mỹ dự kiến sẽ tìm kiếm giải pháp trong điều kiện ngân sách hạn chế để giữ đủ số lượng tầu sân bay là 11 tầu. Và ngân sách tài chính tiết kiệm được dùng để phát triển các loại vũ khí trang bị hiện đại khác. 40% ( 9 tỷ USD của số tiền nói trên để bảo đảm cuộc sống của lực lượng binh lực được biên chế trên tầu, do đó, bộ tư lệnh Hải quân tìm cách giảm số lượng binh sĩ và cán bộ, nhân viên kỹ thuật trên tầu từ 3,5 nghìn người xuống còn 2,5 nghìn người. Lượng tài chính tiết kiệm được sẽ dùng để phát triển và xây dựng tầu sân bay CVN-77, đó là tầu được phát triển hiện đại hơn và là bước đệm giữa thiết kế tầu АВМА class Nimitz với thiết kế một lớp tầu mới hơn với những tính chất và thông số kỹ thuật cao hơn.

Khi Trung Quốc thông báo đã có tên lửa chống tầu sân bay tầm xa Đông Phong 21D với khả năng tiêu diệt mục tiêu ở tầm bắn 1500km, nguy cơ bị tấn công tầu sân bay tăng lên nhiều lần. tầu sân bay sẽ là mục tiêu của các tên lửa có cánh, các đầu đạn lõm, các ngư lôi hiện đại, máy bay mang bom có điều khiển chứa các loại chất cháy như napal, tecmit, hoặc tên lửa có cánh mang đầu đạn nổ thường cũng như đầu đạn hóa-sinh học.

Để chống lại những nguy cơ trong cuộc cạnh tranh thống lĩnh mặt biển trong tác chiến không hải, ngoài việc hoàn thiện cấu hình bảo vệ cao và các trang bị vũ khí phòng thủ, thiết kế còn tập trung vào việc giảm phản xạ radio hiệu dụng, giảm bức xạ quang điện tử đối với các tầu sân bay trong tương lai. Trên các tầu lớp Nimitz, trên đài chỉ huy chỉ có một cột thiết bị điện từ, đảm bảo tán xạ các bức xạ quang điện tử sao cho các bức xạ trên tầu sân bay chỉ tương đương với bức xạ của một tầu khu trục tên lửa lớp Arley Book I.

Theo phương án đó, để tán xạ các bức xạ quang điện tử và giảm thiểu phản xạ tia radar, trên tầu CVN-78 sử dụng 2 cột thiết bị tán xạ nhỏ gọn hơn, sử dụng các ăn ten bảo giác trên tầu, cạnh của boong tầu được cuốn hình cánh cung kết nối với sàn tầu, sơn phủ một lớp sơn phủ đặc biệt hấp thụ sóng điện tử chống phản xạ hiệu dụng của tia radio đồng thời với các giải pháp khác ứng dụng công nghệ stealth, hệ thống nâng hạ máy bay được thiết kế ở tâm đường băng trên sản tầu, chứ không ở cạnh boong tầu. Nhiệm vụ của các chuyên viên thiết kế không phải làm cho tàu sân bay trở thành tàng hình trên màn hình radar, mà thu nhỏ mặt phản xạ hiệu dụng của tầu chỉ nhỏ tương đương như các tầu khác trong hải trình hoặc trong đội hình chiến đấu trên biển.

Gerald R.Ford - là chiếc tầu đầu tiên của lực lượng Hải quân được thiết kế bằng công nghệ mô phỏng 3D toàn bộ, do công ty Northrop Grumman, hệ thống thiết kế mô phỏng 3D được tự động hóa toàn bộ quy trình mô phỏng các hoạt động kỹ thuật của các bộ phận, các hệ thống trên tầu nhằm đánh giá khả năng thực tiễn của trang thiết bị khi được lắp đặt trên tầu sân bay, cũng như mô phỏng khả năng cất hạ cánh của máy bay hiện đại, bao gồm cả máy bay không người lái.

- Cấu tạo thân tầu tương tự như các tầu sân bay lớp Nimitz, đài chỉ huy tầu, các hệ thống như đài quan sát, điều khiển bay, điều khiển lái tầu, quan sát điều khiển được xây dựng và lắp đặt ở phía cuối tầu, sát với đường boong tầu, các cấu trúc cột an ten được sử dụng các vật liệu tổng hợp. Trên đài chỉ huy của tầu được lắp đặt các ra dar cố định mạng pha, hệ thống tự động điều khiển cất cách và hạ cánh (JPALS), hệ thống định vị vệ tinh (GPS). Boong tầu – sân bay được nới rộng hơn và có tới 18 vị trí nạp nhiên liệu và vũ khí cho máy bay chiến đấu.

- Tầu sân bay có khả năng mang đến 90 máy bay chiến đấu và trực thăng vũ trang đa nhiệm: máy bay chiến đấu thế hệ 5 F-35, máy bay cường kích đánh chặn F/A-18E/F Super Hornet, máy bay chỉ huy tác chiến trên không và cảnh báo sớm E-2D Advanced Hawkeye, máy bay tác chiến điện tử EA-18G, máy bay trực thăng đa nhiệm MH-60R/S, đồng thời là các máy bay không người lái thế hệ mới.

- Một trong những công nghệ mới nhất được áp dụng là máy phóng máy bay bằng hơi nước C-13 bằng máy phóng máy bay điện từ trường EMALS của tập đoàn (General Atomics) trên cơ sở của động cơ điện tuyến tính. Thiết bị phóng máy bay này đã được giới thiệu tại trung tâm kiểm định và thử nghiệm các thiết bị hàng không hải quân (NASC) tại (Lakehurst, bang New Jersey ). Trong điều kiện thành công, máy phóng máy bay điện từ trường sẽ có điều kiện tăng cường khả năng điều khiển quá trình phóng, giảm tải trọng lên máy bay, cho phép máy bay cất cánh trong dải rộng tốc độ và hướng gió, đặc biết là quy trình phóng máy bay không người lái.

- Có khả năng áp dụng hệ thống điện thủy lực cản hãm máy bay của Tập đoàn "General Atomics ". Độ căng của dây cáp hãm được điều chỉnh bằng động cơ điện, đảm bảo độ trượt của máy bay đều, giảm tải đột ngột lên cáp, móc hãm và thân máy bay.

Sơ đồ nguồn năng lượng nguyên tử cho tầu sân bay.

Lò phản ứng hạt nhân nước nặng, làm mát bằng nước biển.

Thiết kế mới lò phản ứng hạt nhân, lò phản ứng có thể làm việc không thay thế các thanh uraniom trong vòng 50 năm sử dụng. Đây là là phản ứng hạt nhân không cần thay các thanh nhiên liệu trong thời gian phục vụ của tầu sân bay. Công suất của trạm nguồn hạt nhân tăng lên 25% so với các lò cũ, và công phục vụ giảm tới 50%.

Đối với các tầu sân bay thời gian khai thác sử dụng dự kiến là 50 năm. Trong suốt thời gian phục vụ của tầu, theo dự đoán có thể tham gia 3 cuộc chiến tranh cục bộ lớn, khoảng 20 cuộc xung đột khu vực nhỏ hơn, xuất kích khoảng 500.000 máy bay, hành trình trên biển khoảng 6.000 ngày và vượt qua khoảng 3 triệu hải lý. Trong suốt thời gian đó sẽ có khoảng 100000 lượt quân nhân phục vụ trên tầu.
Thông số kỹ chiến thuật của tầu sân bay chạy bằng năng lượng nguyên tử Gerald R.Ford (CVN-78)
Lượng giãn nước: (101.6 nghìn tấn.)
Kích thước : Dài 317 m, rộng 40.8 m (khoảng cách lớn nhất).
Lò phản ứng năng lượng nguyên tử: АEU, 2 lò phản ứng năng lượng nguyên tử với khả năng nâng cao thời gian sử dụng.
4 Động cơ tuốc bin bánh răng , 4 chân vịt
Tốc độ hải trình. 30 hải lý/giờ.
Kíp tầu ( hải quân, lực lượng không quân hải quân, lực lượng phục vụ: 4660 người.
Biên chế không lực: 75 – 90 các phương tiện bay các loại.
Hệ thống pháo và tên lửa phòng không: "Hệ thống nâng cấp Sea Sparrow " hoặc RIM-116 (RAM-116).
Hệ thống phóng máy bay điện từ trường EMALS ( Công ty General Atomics)
Hệ thống thông tin liên lạc và truyền thông ACDS Bloc 1 đã được nâng cấp, hệ thống thông tin "Aejis" Mk 7, Radar mạng pha bảo giác АСБУ "Aegis" Mk 7 PY-1E hoặc PY-1F+VSR, hệ thống radar điều khiển bay, hệ thống dẫn đường bay và các thiết bị hỗ trợ khác. .

Các loại máy bay chiến đấu:

Máy bay cường kích đánh chặn F/A-18E/F Super Hornet và máy bay tàng hình thế hệ 5 F-35C..

X-47A máy bay không người lái tàng hình của công ty Northrop Grumman.

Máy bay tiêm kích hải quân cũng vẫn được sử dung là loại F/A-18E/F Super Hornet, trường hợp đặc biệt sẽ sử dụng máy bay tiêm kích đánh chặn F-14.

Khả năng phòng thủ đường không chủ yếu dựa vào hệ thống pháo phòng không tự động có trang bị máy tính và radar phát hiện mục tiêu, tấn công chủ động "Aegis", lắp kèm tên lửa phòng không "Standart" SM-3.

Máy bay tác chiến điện tử " Hornet " EA-18G Growler

Máy bay chỉ huy tác chiến đường không, trinh sát và cảnh bảo sớm được sử dung là E-2D Advanced Hawkeye được nâng cấp các thiết bị trinh sát, có thể xác định được các đòn tấn công sớm từ trên không, trên mặt đất theo các mục tiêu được bảo vệ trên không, trên đất liền và trên mặt biển, đại dương.

Hoạt động chống ngầm sẽ được giao cho máy bay trực thăng cường kích V-22 Osprey nâng cấp thành SV-22 , cùng với máy bay đổ bộ đường không và tìm kiếm cứu nạn НV-22.

Đồng thời, lực lượng hải quân Mỹ vẫn sử dụng các máy bay trực thăng đa nhiệm Sikorsky UH-60 Black Hawk / SH-60 Sea Hawk / S-70.

Quá trình đóng tầu Gerald R.Ford sẽ kết thúc vào năm 2015.