投影助美造航母 投影模擬技術(shù)征服軍隊

　　有于投影機所擁有的良好的投入感和強大的適應(yīng)力，使其在虛擬應(yīng)用方面獲得了無數(shù)的贊譽，包括天文、軍事等各種行業(yè)都無一例外的采用了投影技術(shù)作為實現(xiàn)手段。最近有消息表明，美國最新的“杰拉德·福特”號核動力航母也將采用這一技術(shù)進行設(shè)計制造。

投影技術(shù)應(yīng)用于軍事訓(xùn)練

　　諾斯羅普·格魯曼公司于9月10日獲得美國海軍一份價值51億美元的成本加獎勵費用合同，該合同為期7年，包括了“杰拉德·福特”號核動力航母的詳細設(shè)計與建造工作。這艘新型航母將在未來取代始于上世紀60年代設(shè)計的“尼米茲”級航母。

　　“福特”號航母的先期建造工作始于2005年，而該分項合同的價值為27億美元。在先期建造階段，船廠方面在全部建造合同授予之前對設(shè)計與建造方案進行了評測，并采用了新的生產(chǎn)過程，以及用于航母的新型零部件，這些工作為新型航母的建造、出塢和交付工作奠定了良好的儲備。目前，大約1200個新型航母的結(jié)構(gòu)單元單元(約占全部結(jié)構(gòu)單元的三分之一)正在建造。預(yù)計該航母的龍骨鋪設(shè)工作將在2009年秋季進行，而交付日期為2015年。

　　諾·格公司位于弗吉尼亞州的紐波特紐斯船廠將負責(zé)該合同的工作，合同內(nèi)容包括了航母的建造、設(shè)計、工程服務(wù)以及為保障建造和后勤所需的材料與硬件的采辦工作。

　　“福特”級新型航母將繼續(xù)采用美國傳統(tǒng)航母的造船平臺。該航母對飛行甲板以及艦橋進行了重新設(shè)計，并改進了武器搬運系統(tǒng)，這些工作可大大增加艦載機的出勤率。另外該航母還將采用一組新型的核動力裝置和一組大容量的發(fā)電機組。該航母的先進設(shè)計將減小艦員的工作量，從而縮小船員規(guī)模，降低海軍的維護費用。

　　建造工作將在諾斯羅普·格魯曼公司紐波特紐斯船廠進行，這是美國40多年來新一代核動力航母的首艦。紐波特紐斯船廠是目前世界上唯一能夠建造大型航母的船廠�！案Ｌ亍奔壓侥概潘�量預(yù)計約100000噸，長約1100英尺。新一代航母的設(shè)計包括新的飛行甲板，并改進了武器搬運系統(tǒng)，采用先進阻攔裝置、最新開發(fā)的電磁飛機彈射系統(tǒng)、新設(shè)計并簡化的核動力裝置，以及新的發(fā)電裝置。

　　“福特”號的建造合同為期7年，是固定費用加激勵合同，包括“福特”號的詳細設(shè)計和建造。該航母的先期建造始于2005年，當(dāng)時簽訂了價值27億美元的獨立合同。整個“福特”號的費用預(yù)計約110億美元。預(yù)計2009年秋季鋪設(shè)龍骨，2015年交付艦隊。

　　據(jù)悉，美國海軍計劃建造11艘“福特”級航母，這11艘航母的建造工作將一直持續(xù)到2058年。

　　當(dāng)CVN 21于2015年后期服役時，它將配備電磁飛機彈射系統(tǒng)、全新配置且向航母尾部挪動了的“島”式上層建筑、3部飛機升降機、改進的武器處理系統(tǒng)，航母上的床位將少于4600張。

　　諾斯羅普·格魯曼公司CVN 21計劃副總Mike Shawcross在《每日防務(wù)》的電話采訪中說，CVN 21更重大的一個變革是從岸上看不到的，那就是，它是第一艘完全在虛擬環(huán)境中設(shè)計的航母。

　　虛擬模型使人們能夠思考如何最好地裝配這艘航母，特別是系統(tǒng)區(qū)域，例如，在哪里放置管道，如何在上層甲板安裝之前建造下層甲板等等。

　　Shawcross將產(chǎn)品模型和計算機輔助虛擬環(huán)境(CAVE)比喻成全息攝影機，可以在房間里利用CAVE，將圖像投影在所有的墻面、地板和天花板上，創(chuàng)造一個虛擬環(huán)境。在紐波特紐斯船廠，設(shè)計者利用一種系統(tǒng)將三維圖像投影在屏幕上，Shawcross說，圖像非常逼真，人可以穿過某處，伸手“摸”到閥門。這種設(shè)計方法還有助于建造者理解人類工程學(xué)。

　　Shawcross認為，計算機輔助設(shè)計工具證明能夠節(jié)省費用，例如，法國達索公司和IBM公司共同提供的CATIA幫助設(shè)計者事先發(fā)現(xiàn)了設(shè)計中的所有問題和錯誤，這當(dāng)然會節(jié)省費用。

　　他說:“這在好多方面都很有用，零部件的加工精度將更高，我們已經(jīng)在‘海狼’和‘弗吉尼亞’級潛艇上看到了這樣的效果，它還能使我們更好的進行規(guī)劃，能夠提供加工數(shù)據(jù)，例如下達給彎管機的彎曲指令或者下達給鋼板切割機的指令�！�

　　同現(xiàn)役航母相比，“福特”級核動力航母將具備四大亮點：

　　一、打擊力量更強。下一代航母上配備的艦載機除了包括目前正在服役的F-18E/F型戰(zhàn)斗攻擊機外，還將裝備具備隱身性能的F-35“聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機”以替代目前服役的F-18C/D型機，并將大量裝備無人作戰(zhàn)飛機。這些無人機除了裝備精確制導(dǎo)武器執(zhí)行精確打擊任務(wù)外，還將裝備紅外和合成孔徑雷達等傳感器，可執(zhí)行海上監(jiān)視、空中早期預(yù)警、戰(zhàn)場評估以及支援反潛和救援等任務(wù)。此外，美海軍還計劃在下一代航母上裝備電磁軌道炮、高能激光、高能射線等新概念武器。其中，電磁軌道炮的發(fā)射器可將電磁能直接轉(zhuǎn)化為動能，利用電磁力發(fā)射炮彈，炮彈射程最遠可達300公里，甚至超過目前航母所裝備的部分導(dǎo)彈的射程。

　　二、信息化程度更高。下一代航母將采用更先進的C4ISR系統(tǒng)(指揮、控制、通信、計算機與情報、監(jiān)視、偵察系統(tǒng))技術(shù)和自動化設(shè)備，全面支持美軍的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力，可與其他武器和軍種間實現(xiàn)“互聯(lián)、互通、互操作”。并將廣泛采用電腦顯示器，個人數(shù)碼助理和掌上電腦等替代操作人員目前所使用的手冊和參考資料，以方便操作人員日常保存、查找等使用。

　　三、作戰(zhàn)支援設(shè)備更先進。根據(jù)計劃，美海軍的下一代航母將采用新的核動力裝置設(shè)計，使用13800伏的配電系統(tǒng)，所產(chǎn)生的電力是現(xiàn)役航母配電系統(tǒng)的3倍。在飛行甲板上將換裝電磁飛機發(fā)射系統(tǒng)，其工作原理與電磁軌道炮相似，利用電磁能驅(qū)動艦載機起飛，可在100米的距離內(nèi)把飛機的速度提高到160節(jié)，并將安裝高級著陸攔阻裝置。對飛行甲板進行重新設(shè)計等。據(jù)稱，美海軍的下一代航母日正常出動飛機可達160架次，高峰時可達270架次，遠高于現(xiàn)役航母每日正常120架次，高峰時220-240架次的出動量。

　　四、工作生活環(huán)境更具人性化。美國海軍下一代航母上艦員的個人生活空間將會有所增大，每艘航母上的配置人員數(shù)量不超過5000人，將低于現(xiàn)役“尼米茲”級航母近6000人的配置量。由于下一代航母采用了大量的自動化系統(tǒng)和無人操作裝備，艦上人員的工作強度同現(xiàn)役航母上的艦員相比也有所降低。此外，美海軍還計劃對下一代航母的艦員艙進行重新設(shè)計，每個住艙都配有衛(wèi)生間，艦員的生活空間也更私人化。

　　然而福特級的造價非常昂貴，據(jù)路透社報道 美國國會審計員指出，諾思羅普·格魯曼公司建造的第一艘美海軍新型航母的成本將超過當(dāng)時預(yù)計的110億美元，這種成本超支將打亂艦隊的其他的計劃。 該航母名為“杰拉爾德·R·福特”號，是“福特”級新型航母的第一艘。如果“杰拉爾德·R·福特”號航母的成本繼續(xù)按照其歷史成本的增長模式增長的話，美海軍就必須為此犧牲其他的一些計劃。