美军在建造福特号航母过程中采用模拟测试技术_新闻台

福特号航母工程锻件

　　在弗吉尼亚州纽波特纽斯造船厂，露天停放着将用来建造美海军最新型航母“福特”号的大批零件：舱壁、管道、船体……乱糟糟的一大堆。但诺·格公司的工作人员知道每一部分的准确存放位置，以及将来把它们连接起来时的准确顺序。最近，美国《大众机械》杂志记者揭开了“福特”号的部分神秘面纱。

　　“餐厅也要模拟测试”

　　美国工程师上一次设计航母还是在上世纪60年代，那时他们先是用墨水画出设计图并造出一艘全尺寸木质模型来验证设计，之后船厂工人再考虑如何拼凑出完整舰船。但21世纪的设计则是另一番景象，工程师们只需戴上特制眼镜，就能自如行走在航母模型之中。

　　位于不同城市的工程师们在自己的办公室里不断完善设计方案。在船厂一个不起眼的建筑里，墙壁被刷成了全黑，房间中央有一个2.4米高的屏幕。“福特”号航母建造总监山姆·弗里兰戴上一副笨重的眼镜后便能清晰观察“福特”号的三维蓝图。泵、管道、螺栓……每个元素都清晰可见，工程师们给每个数字零件都编了号，还标明了供应商是谁。

　　任何有权限进入计算机辅助设计系统的人都可以从未来船员的角度观察舱室，这样能检验管道和舱内设计是否妨碍船员看压力表、警报信号或同伴的手势。需要改变设计的话，只要“伸手”抓住相关部件，将它 “扭”成合适的形状，塞入合适位置即可。经过确认，新的数据会自动输入设计系统，而4公里外的加工厂会按照新的参数制造出精确的金属零件。

　　事实上，“福特”号的一切都要经过模拟测试，就连餐厅都不例外。工程经理大卫·洛基介绍说：“这样我们可以测算出，船员从吃饭到返回工作岗位具体需要多长时间。”

　　当然，无论虚拟航母多么逼真，“福特”号终究要走向现实。在加工厂的巨大空间里充斥着机器的轰鸣、焊接时产生的火花以及大量金属，来自计算机辅助设计系统的数据正引导切割机的等离子气体射流将图纸变成金属零件。

　　在工厂外的地面上，放着两个200吨的船体部件，船厂共需162块这样的部件才能构建整个船体。而能将这些巨大构件组合起来的只有一种机器：23层楼高的超级起重机。它有3个挂钩，每个都能吊起300多吨的物体。但即便是这台具有900吨吊货能力的“大力士”，用来建造“福特”号仍嫌不够。因此，诺·格公司将起重机的吊货能力升级到1050吨。

　　蒸汽到电力的革命

　　“福特”号建成后，它的外观与现在的航母差不多。然而，它的内部将有革命性变化，其中最显著的就是，它将大大减少对蒸汽的依赖。

　　现在尼米兹级航母上所进行的一切活动，包括加热舱室、晾干衣服、推进船舶、制造饮用水、弹射战机等，都要靠核反应堆产生的蒸汽动力来完成。但在“福特”号上，这些系统都将实现电气化。最显著的应用是在飞行甲板上的4台电磁弹射器。现有航母需要许多人运送粮食、衣物、零件和弹药。而在“福特”号上，电力叉车将是搬运补给品的主力。项目经理称，“福特” 号所需人力将比现有航母减少700人。

　　另外，如何更好地保护船员是航母设计的另一个重点。设计师们正竭尽全力，确保航母能经受打击。2005年，美军利用小鹰级航母“美国”号进行了抗轰炸试验，在其身上安装了数百套传感器和摄像机，分析航母在遭受各类型攻击时的稳定性。在经历了25天的爆破试验后，“美国”号永眠海底，而其测试结果则被纳入“福特”号的设计之中。

　　毫无疑问，福特级航母凭借其高额订单成为诺·格公司的一块“大蛋糕”。然而，一些防务专家认为，既然美国当前最大的敌人是恐怖分子和海盗，为什么还要建造这种排水量10万吨的怪物？还有人质疑：到2060年，我们是否还在使用有人驾驶的战斗机呢？