美國“炸”了自家航母,18噸炸彈在福特號旁邊爆炸,激起滔天巨浪

近日美國海軍在距離“福特”號100多米外的海域引爆了4萬磅(約18噸)炸藥,爆炸激起了滔天巨浪,引發的衝擊波更是相當於3。9級地震,美國為什麼要用千磅炸彈“炸”自家航母呢?

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美國這是在進行全艦衝擊實驗,在引爆炸彈的時候,航母內部密佈各種感測器,以檢測爆炸衝擊波對船體結構、核反應堆、電子裝置乃至船員的影響。

全艦衝擊實驗是什麼

我們要知道,艦船可能遭受到非接觸的水下武器爆炸、武器直接命中、武器自身發射爆炸和核爆炸所產生的衝擊,艦船衝擊環境主要是非接觸爆炸(水下爆 炸)、接觸爆炸(武器直接命中、自身發射武器爆炸和核爆炸衝擊波)作用於船體的結果,它的傳遞特性是位移、速度、加速度和持續時間。這種衝擊環境其特性對艦船裝備的效能有重大影響。

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二戰以來,艦船結構方面的抗衝擊能力已明顯提高,但艦船裝置的抗衝擊振動能力較差,特別是在實戰中,有些艦船在受到導彈襲擊後,船體表面並未損壞,但由於裝置損壞,艦船失去了戰鬥力。為了減小這種衝擊環境的潛在的和有害的影響,這就要求艦船裝備應滿足規定的抗衝擊試驗或設計要求。

由此各國相繼開展了對艦船裝置抗衝擊振動的研究,並利用衝擊振動試驗來考核艦船裝置的可靠性。 對艦船裝備進行衝擊試驗的目的是檢驗戰時環境下裝備承受核武器和常規武器產生的衝擊載荷的能力,除此之外,可以獲取了大量船體結構、裝置、管路等損傷模式的第一手資料,初步摸清水面戰鬥艦艇抗衝擊能力底數,對提升艦艇防護能力具有重要意義。

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美國為什麼要進行艦艇實爆實驗

其中美國最為熱衷進行全艦衝擊試驗,當然,艦艇的抗衝擊試驗分很多類。通常首先透過抗衝擊試驗裝置,模擬一定距離內一定當量的炸藥爆炸的能量,對部分部件進行衝擊試驗;然後就是製作艦艇模型進行實爆實驗;最後就是對實艦的實爆試驗。

其中第一種方式用的是最多的,衝擊機是最早使用的、最重要的、目前使用最多的一種抗衝擊試驗裝置,也是模擬接觸爆炸和水中非接觸爆炸對艦船生命力影響的最好裝置。衝擊機氣錘猛擊平臺底部會產生向上的衝擊,而可伸縮的液壓缸則會給平臺施加向下的阻尼,這兩種正負衝擊波相結合,就能比較真實地模擬艦載裝置遭受的衝擊。

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像美國這樣對實艦的實爆試驗,一般比較少,也說明了美國對自家航母的自信。這種衝擊試驗不是說引爆炸彈就可以了, 在艦船抗衝擊試驗的實施過程中, 由於海上試驗條件的複雜性, 被試艦位置、 爆源布放會受到艦船操控、 水流、 風力、 湧浪等多方面因素影響,使被試艦和爆源的相對位置產生極大不確定性。 爆距過遠,則達不到試驗考核效果;;而爆距過近, 會使被試艦遭受到比設計指標更為嚴厲的衝擊, 可能導致艦體的破損或艦載裝置的失效 。 因此, 試驗爆距的準確設定, 是科學家需要經過仔細研究才能確定下來 。

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美國雖然經常進行全艦衝擊試驗,但是對航母進行全艦衝擊試驗還是在30年前,之所以對福特號進行全艦衝擊試驗,是因為福特號目前說美國最先進的航母。美國認為其綜合作戰能力足以比得上3艘尼米茲級航空母艦。

福特號創造性地採用了電磁彈射系統、渦輪電力攔阻系統、新型核反應堆、電磁軌道炮等10餘項先進技術。以電磁彈射為例,福特級航母首次採用電磁彈射系統,它沒有蒸汽彈射系統的高壓氣罐和複雜的蒸汽管路,結構緊湊,減少了近1/3的維護操控人員,可以多起飛25%的戰機,執行和維護費用還低廉。電磁彈射系統的功率調節區間較大,不僅可以大功率彈射30多噸的重型艦載機,也可以小功率彈射幾百公斤的無人機。不同的功率使戰機起落架的結構強度設計更加靈活。

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除此之外,“福特”號還採用了2座新型核反應堆,每座分別可輸出104兆瓦的輸出功率和96兆瓦的供電功率,總輸出功率達200兆瓦,比尼米茲級的動力系統高出1/4以上,並且供電能力也提高了3倍,很好地滿足了電磁彈射系統、雙波段雷達,以及未來上艦的電磁炮、鐳射武器等裝備的電力需求。

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因為使用了太多先進的技術,該艦建造成本達到了130多億美元成為了有史以來,建造成本最昂貴的軍艦。2019年它被送往美國海軍進行測試。

這也是為什麼福特號會進行全艦衝擊試驗的原因,“福特”號在完成了全艦衝擊試驗之後,很可能會投入現役,為了保證福特號在關鍵時刻不會掉鏈子,這項測試被美國海軍稱之為最嚴格的測試,“福特”號還要進行2次這樣的實驗才算是完成了測試。

總結

全艦衝擊試驗可以說是全球艦船都會進行的一項實驗,中國最早在2008年進行全艦衝擊實驗,而且還是艦艇近距抗大當量戰雷實爆試驗。進行全艦衝擊試驗。

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