投影助美造航母 投影模拟技术征服军队

　　有于投影机所拥有的良好的投入感和强大的适应力，使其在虚拟应用方面获得了无数的赞誉，包括天文、军事等各种行业都无一例外的采用了投影技术作为实现手段。最近有消息表明，美国最新的“杰拉德·福特”号核动力航母也将采用这一技术进行设计制造。

投影技术应用于军事训练

　　诺斯罗普·格鲁曼公司于9月10日获得美国海军一份价值51亿美元的成本加奖励费用合同，该合同为期7年，包括了“杰拉德·福特”号核动力航母的详细设计与建造工作。这艘新型航母将在未来取代始于上世纪60年代设计的“尼米兹”级航母。

　　“福特”号航母的先期建造工作始于2005年，而该分项合同的价值为27亿美元。在先期建造阶段，船厂方面在全部建造合同授予之前对设计与建造方案进行了评测，并采用了新的生产过程，以及用于航母的新型零部件，这些工作为新型航母的建造、出坞和交付工作奠定了良好的储备。目前，大约1200个新型航母的结构单元单元(约占全部结构单元的三分之一)正在建造。预计该航母的龙骨铺设工作将在2009年秋季进行，而交付日期为2015年。

　　诺·格公司位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯船厂将负责该合同的工作，合同内容包括了航母的建造、设计、工程服务以及为保障建造和后勤所需的材料与硬件的采办工作。

　　“福特”级新型航母将继续采用美国传统航母的造船平台。该航母对飞行甲板以及舰桥进行了重新设计，并改进了武器搬运系统，这些工作可大大增加舰载机的出勤率。另外该航母还将采用一组新型的核动力装置和一组大容量的发电机组。该航母的先进设计将减小舰员的工作量，从而缩小船员规模，降低海军的维护费用。

　　建造工作将在诺斯罗普·格鲁曼公司纽波特纽斯船厂进行，这是美国40多年来新一代核动力航母的首舰。纽波特纽斯船厂是目前世界上唯一能够建造大型航母的船厂。“福特”级航母排水量预计约100000吨，长约1100英尺。新一代航母的设计包括新的飞行甲板，并改进了武器搬运系统，采用先进阻拦装置、最新开发的电磁飞机弹射系统、新设计并简化的核动力装置，以及新的发电装置。

　　“福特”号的建造合同为期7年，是固定费用加激励合同，包括“福特”号的详细设计和建造。该航母的先期建造始于2005年，当时签订了价值27亿美元的独立合同。整个“福特”号的费用预计约110亿美元。预计2009年秋季铺设龙骨，2015年交付舰队。

　　据悉，美国海军计划建造11艘“福特”级航母，这11艘航母的建造工作将一直持续到2058年。

　　当CVN 21于2015年后期服役时，它将配备电磁飞机弹射系统、全新配置且向航母尾部挪动了的“岛”式上层建筑、3部飞机升降机、改进的武器处理系统，航母上的床位将少于4600张。

　　诺斯罗普·格鲁曼公司CVN 21计划副总Mike Shawcross在《每日防务》的电话采访中说，CVN 21更重大的一个变革是从岸上看不到的，那就是，它是第一艘完全在虚拟环境中设计的航母。

　　虚拟模型使人们能够思考如何最好地装配这艘航母，特别是系统区域，例如，在哪里放置管道，如何在上层甲板安装之前建造下层甲板等等。

　　Shawcross将产品模型和计算机辅助虚拟环境(CAVE)比喻成全息摄影机，可以在房间里利用CAVE，将图像投影在所有的墙面、地板和天花板上，创造一个虚拟环境。在纽波特纽斯船厂，设计者利用一种系统将三维图像投影在屏幕上，Shawcross说，图像非常逼真，人可以穿过某处，伸手“摸”到阀门。这种设计方法还有助于建造者理解人类工程学。

　　Shawcross认为，计算机辅助设计工具证明能够节省费用，例如，法国达索公司和IBM公司共同提供的CATIA帮助设计者事先发现了设计中的所有问题和错误，这当然会节省费用。

　　他说:“这在好多方面都很有用，零部件的加工精度将更高，我们已经在‘海狼’和‘弗吉尼亚’级潜艇上看到了这样的效果，它还能使我们更好的进行规划，能够提供加工数据，例如下达给弯管机的弯曲指令或者下达给钢板切割机的指令。”

　　同现役航母相比，“福特”级核动力航母将具备四大亮点：

　　一、打击力量更强。下一代航母上配备的舰载机除了包括目前正在服役的F-18E/F型战斗攻击机外，还将装备具备隐身性能的F-35“联合攻击战斗机”以替代目前服役的F-18C/D型机，并将大量装备无人作战飞机。这些无人机除了装备精确制导武器执行精确打击任务外，还将装备红外和合成孔径雷达等传感器，可执行海上监视、空中早期预警、战场评估以及支援反潜和救援等任务。此外，美海军还计划在下一代航母上装备电磁轨道炮、高能激光、高能射线等新概念武器。其中，电磁轨道炮的发射器可将电磁能直接转化为动能，利用电磁力发射炮弹，炮弹射程最远可达300公里，甚至超过目前航母所装备的部分导弹的射程。

　　二、信息化程度更高。下一代航母将采用更先进的C4ISR系统(指挥、控制、通信、计算机与情报、监视、侦察系统)技术和自动化设备，全面支持美军的网络中心战能力，可与其他武器和军种间实现“互联、互通、互操作”。并将广泛采用电脑显示器，个人数码助理和掌上电脑等替代操作人员目前所使用的手册和参考资料，以方便操作人员日常保存、查找等使用。

　　三、作战支援设备更先进。根据计划，美海军的下一代航母将采用新的核动力装置设计，使用13800伏的配电系统，所产生的电力是现役航母配电系统的3倍。在飞行甲板上将换装电磁飞机发射系统，其工作原理与电磁轨道炮相似，利用电磁能驱动舰载机起飞，可在100米的距离内把飞机的速度提高到160节，并将安装高级着陆拦阻装置。对飞行甲板进行重新设计等。据称，美海军的下一代航母日正常出动飞机可达160架次，高峰时可达270架次，远高于现役航母每日正常120架次，高峰时220-240架次的出动量。

　　四、工作生活环境更具人性化。美国海军下一代航母上舰员的个人生活空间将会有所增大，每艘航母上的配置人员数量不超过5000人，将低于现役“尼米兹”级航母近6000人的配置量。由于下一代航母采用了大量的自动化系统和无人操作装备，舰上人员的工作强度同现役航母上的舰员相比也有所降低。此外，美海军还计划对下一代航母的舰员舱进行重新设计，每个住舱都配有卫生间，舰员的生活空间也更私人化。

　　然而福特级的造价非常昂贵，据路透社报道 美国国会审计员指出，诺思罗普·格鲁曼公司建造的第一艘美海军新型航母的成本将超过当时预计的110亿美元，这种成本超支将打乱舰队的其他的计划。 该航母名为“杰拉尔德·R·福特”号，是“福特”级新型航母的第一艘。如果“杰拉尔德·R·福特”号航母的成本继续按照其历史成本的增长模式增长的话，美海军就必须为此牺牲其他的一些计划。