Los portaaviones de propulsión nuclear clase Gerald R. Ford se están construyendo actualmente para la Armada de los Estados Unidos , que pretende adquirir eventualmente diez de estos buques para reemplazar a los portaaviones actuales de uno por uno, comenzando con el buque líder de su clase, Gerald R. Ford (CVN-78), reemplazando al Enterprise (CVN-65) , y más tarde a los portaaviones clase Nimitz . Los nuevos buques tienen un casco similar a la clase Nimitz , pero llevan tecnologías desarrolladas desde entonces con el programa CVN(X)/CVN-21, [N 1] como el Sistema Electromagnético de Lanzamiento de Aeronaves (EMALS), así como otras características de diseño destinadas a mejorar la eficiencia y reducir los costos operativos, incluida la navegación con tripulaciones más pequeñas. [15] Esta clase de portaaviones recibe su nombre del expresidente estadounidense Gerald R. Ford . [16] El CVN-78 fue adquirido en 2008 y puesto en servicio el 22 de julio de 2017. El segundo barco de la clase, John F. Kennedy (CVN-79) , está previsto que entre en servicio en 2025.
Los portaaviones de la clase Gerald R. Ford tienen: [1]
La mayor diferencia visible con los superportaaviones anteriores es la ubicación más a popa de la isla (superestructura) . [26] Los portaaviones de la clase Gerald R. Ford tendrán un costo de vida útil reducido debido en parte al tamaño reducido de la tripulación. [18] Estos barcos están destinados a sostener 160 salidas por día durante más de 30 días, con una capacidad de aumento de 270 salidas por día. [27] [28] El director de pruebas operativas Michael Gilmore ha criticado las suposiciones utilizadas en estos pronósticos como poco realistas y ha indicado que tasas de salidas similares a las 120/240 por día de la clase Nimitz serían aceptables. [28] [29]
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Los portaaviones de clase Nimitz en servicio en la marina estadounidense han sido parte de la estrategia de proyección de poder de Estados Unidos desde que el Nimitz fue comisionado en 1975. Con un desplazamiento de aproximadamente 100.000 toneladas cuando está completamente cargado, un portaaviones de clase Nimitz puede navegar a más de 30 nudos (56 km/h; 35 mph), navegar sin reabastecimiento durante 90 días y lanzar aviones para atacar objetivos a cientos de millas de distancia. [30] La resistencia de la clase Nimitz está ejemplificada por el USS Theodore Roosevelt , que pasó 159 días en marcha durante la Operación Libertad Duradera sin visitar un puerto ni ser reabastecido. [31]
El diseño del Nimitz ha incorporado muchas tecnologías nuevas a lo largo de las décadas, pero tiene una capacidad limitada para soportar los avances técnicos más recientes. Como decía un informe de Rand de 2005: "Los mayores problemas a los que se enfrenta la clase Nimitz son la capacidad limitada de generación de energía eléctrica y el aumento del peso del buque impulsado por las mejoras y la erosión del margen del centro de gravedad necesario para mantener la estabilidad del buque". [32]
Con estas limitaciones en mente, la Armada de los EE. UU. desarrolló lo que inicialmente se conoció como el programa CVN-21, que evolucionó hasta convertirse en el CVN-78, Gerald R. Ford . Se realizaron mejoras mediante el desarrollo de tecnologías y un diseño más eficiente. Los principales cambios de diseño incluyen una cubierta de vuelo más grande , mejoras en el manejo de armas y materiales, un nuevo diseño de planta de propulsión que requiere menos personas para operar y mantener, y una nueva isla más pequeña que se ha empujado hacia popa. Los avances tecnológicos en electromagnetismo han llevado al desarrollo de un sistema de lanzamiento de aeronaves electromagnético (EMALS) y un equipo de detención avanzado (AAG). Se ha desarrollado un sistema de guerra integrado, el sistema de autodefensa del barco (SSDS), para permitir que el barco asuma nuevas misiones con mayor facilidad. El nuevo radar de banda dual (DBR) combina el radar de banda S y banda X. [33]
Estos avances permitirán a los nuevos portaaviones de la clase Gerald R. Ford lanzar un 25% más de salidas , generar el triple de energía eléctrica con una eficiencia mejorada y ofrecer mejoras en la calidad de vida de la tripulación. [7] [15]
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La catapulta n.° 4 de la clase Nimitz no puede lanzar aviones completamente cargados debido al bajo espacio libre del ala a lo largo del borde de la cubierta de vuelo. [34]
También se ha simplificado y acelerado el traslado de las armas desde el lugar de almacenamiento y montaje hasta el avión en la cubierta de vuelo. Las municiones se elevarán hasta el lugar centralizado de rearme mediante elevadores de armas de mayor capacidad que utilizan motores lineales. [35] Estos elevadores están ubicados de manera que las municiones no tengan que cruzar ninguna zona de movimiento de aeronaves, lo que reduce los problemas de tráfico en los hangares y en la cubierta de vuelo. En 2008, el contralmirante Dennis M. Dwyer dijo que estos cambios harán hipotéticamente posible rearmar los aviones en "minutos en lugar de horas". [36]
El nuevo reactor Bechtel A1B para la clase Gerald R. Ford es más pequeño y más simple, requiere menos tripulación y, sin embargo, es mucho más potente que el reactor A4W de la clase Nimitz . Se instalarán dos reactores en cada portaaviones de la clase Gerald R. Ford , lo que proporcionará una capacidad de generación de energía al menos un 25% mayor que los 550 MW (térmicos) de los dos reactores A4W en un portaaviones de la clase Nimitz . [37] La parte de energía térmica asignada a la generación eléctrica se triplicará. [38]
La propulsión y la planta motriz de los portaaviones de la clase Nimitz fueron diseñadas en la década de 1960, cuando las tecnologías de a bordo requerían menos energía eléctrica. "Las nuevas tecnologías añadidas a los buques de la clase Nimitz han generado una mayor demanda de electricidad; la carga base actual deja poco margen para satisfacer la creciente demanda de energía". [39]
Los barcos de la clase Gerald R. Ford convierten el vapor en energía al canalizarlo hacia cuatro generadores de turbinas principales (MTG) para generar electricidad para los principales sistemas del barco y las nuevas catapultas electromagnéticas. [40] [41] Los barcos de la clase Gerald R. Ford utilizan turbinas de vapor para la propulsión. [41]
Una mayor potencia de salida es un componente importante del sistema de guerra integrado . Los ingenieros tomaron medidas adicionales para garantizar que fuera posible integrar avances tecnológicos imprevistos en un portaaviones de la clase Gerald R. Ford . La Armada espera que la clase Gerald R. Ford sea parte de la flota durante 90 años, hasta el año 2105, lo que significa que la clase debe aceptar con éxito nuevas tecnologías a lo largo de las décadas. Solo la mitad de la capacidad de generación de energía eléctrica es utilizada por los sistemas planificados actualmente, y la otra mitad queda disponible para tecnologías futuras. [42]
El sistema electromagnético de lanzamiento de aeronaves (EMALS) lanza aeronaves mediante una catapulta que emplea un motor de inducción lineal en lugar del pistón de vapor utilizado en la clase Nimitz . El EMALS acelera las aeronaves con mayor suavidad, lo que ejerce menos presión sobre sus fuselajes. El EMALS también pesa menos, se espera que cueste menos y requiera menos mantenimiento, y puede lanzar aeronaves tanto más pesadas como más ligeras que un sistema impulsado por pistón de vapor. También reduce la necesidad de agua dulce del portaaviones, lo que reduce la demanda de desalinización , que consume mucha energía . [43]
Los electroimanes también se están utilizando en el nuevo sistema de engranajes de detención avanzados (AAG). El sistema actual se basa en la hidráulica para frenar y detener un avión que aterriza. Si bien el sistema hidráulico es eficaz, como lo demuestran más de cincuenta años de implementación, el sistema AAG ofrece una serie de mejoras. El sistema actual [ necesita actualización ] es incapaz de capturar vehículos aéreos no tripulados (UAV) sin dañarlos debido a tensiones extremas en la estructura del avión. Los UAV no tienen la masa necesaria para impulsar el gran pistón hidráulico que se utiliza para atrapar aviones tripulados más pesados. Al utilizar electromagnetismo, la absorción de energía está controlada por un motor turboeléctrico. Esto hace que la trampa sea más suave y reduce el impacto en las estructuras de los aviones. Si bien el sistema tendrá el mismo aspecto desde la cabina de vuelo que su predecesor, será más flexible, seguro y confiable, y requerirá menos mantenimiento y personal. [44]
Otra incorporación a la clase Gerald R. Ford es un sistema de búsqueda y seguimiento por radar de matriz activa escaneada electrónicamente integrado . El radar de doble banda (DBR) estaba siendo desarrollado por Raytheon , tanto para los destructores de misiles guiados de la clase Zumwalt como para los portaaviones de la clase Gerald R. Ford . La isla se puede mantener más pequeña reemplazando de seis a diez antenas de radar con un solo radar de seis caras. El DBR funciona combinando el radar multifunción de banda X AN/SPY-3 con los emisores de radar de búsqueda de volumen (VSR) de banda S AN/SPY-4 , distribuidos en tres matrices en fase . [45] El radar de banda S fue eliminado posteriormente de los destructores de la clase Zumwalt para ahorrar dinero. [22]
Las tres caras dedicadas al radar de banda X se encargan del seguimiento a baja altitud y la iluminación del radar , mientras que las tres caras de banda S se encargan de la búsqueda y el seguimiento de objetivos independientemente del clima. "Al operar simultáneamente en dos rangos de frecuencia electromagnética, el DBR marca la primera vez que se logra esta funcionalidad utilizando dos frecuencias coordinadas por un único administrador de recursos". [33]
Este nuevo sistema no tiene partes móviles, por lo que minimiza los requisitos de mantenimiento y personal para su funcionamiento. El AN/SPY-3 consta de tres conjuntos activos y los gabinetes del receptor/excitador (REX) sobre las cubiertas y el subsistema del procesador de señales y datos (SDP) debajo de las cubiertas. El VSR tiene una arquitectura similar, con la función de formación de haces y conversión descendente de banda estrecha en dos gabinetes adicionales por conjunto. Un controlador central (el administrador de recursos) reside en el procesador de datos (DP). El DBR es el primer sistema de radar que utiliza un controlador central y dos radares de matriz activa que operan a diferentes frecuencias. El DBR obtiene su energía del sistema de energía de matriz común (CAPS), que comprende unidades de conversión de energía (PCU) y unidades de distribución de energía (PDU). El DBR se enfría a través de un sistema de enfriamiento de circuito cerrado llamado sistema de enfriamiento de matriz común (CACS). [46]
El Enterprise Air Surveillance Radar (EASR) es un radar de vigilancia de nuevo diseño que se instalará en el segundo portaaviones de la clase Gerald R. Ford , el John F. Kennedy (CVN-79) , en lugar del radar de doble banda. Los buques de asalto anfibio de la clase América , comenzando con el LHA-8 y el planeado LX(R), también tendrán este radar. [47] El costo unitario inicial del conjunto EASR será aproximadamente 180 millones de dólares menor que el del DBR, para el cual la estimación es de aproximadamente 500 millones de dólares. [48]
Los futuros sistemas de defensa, como las armas de energía dirigida por láser de electrones libres , los blindajes eléctricos y los sistemas de seguimiento requerirán más potencia. "Solo se necesita la mitad de la capacidad de generación de energía eléctrica del CVN-78 para hacer funcionar los sistemas planificados actualmente, incluido el EMALS. Por lo tanto, el CVN-78 tendrá las reservas de energía de las que carece la clase Nimitz para hacer funcionar los láseres y los blindajes eléctricos". [42] La adición de nuevas tecnologías, sistemas de energía, diseño y mejores sistemas de control da como resultado una tasa de salidas aumentada del 25% con respecto a la clase Nimitz y una reducción del 25% en la mano de obra necesaria para operar. [49]
La tecnología de gestión de residuos se desplegará en el Gerald R. Ford . PyroGenesis Canada Inc., codesarrollada con la División Carderock del Centro Naval de Guerra de Superficie , recibió en 2008 el contrato para equipar el buque con un Sistema de Destrucción de Residuos por Arco de Plasma (PAWDS). Este sistema compacto tratará todos los residuos sólidos combustibles generados a bordo del buque. Después de haber completado las pruebas de aceptación de fábrica en Montreal , el sistema estaba programado para ser enviado al astillero Huntington Ingalls a fines de 2011 para su instalación en el portaaviones. [50]
La Armada está desarrollando un láser de electrones libres (FEL) para defenderse de los misiles de crucero y los enjambres de pequeñas embarcaciones. [51] [52] [53]
Newport News Shipbuilding utilizó un modelo de producto tridimensional a escala real desarrollado en Dassault Systèmes CATIA V5 para diseñar y planificar la construcción de los portaaviones de la clase Gerald R. Ford . [54]
La clase CVN 78 fue diseñada para tener mejores rutas de movimiento de armas, eliminando en gran medida los movimientos horizontales dentro del barco. Los planes actuales requieren elevadores de armas avanzados para trasladarlas desde las áreas de almacenamiento a áreas dedicadas a su manipulación. Los marineros utilizarían carros motorizados para trasladar las armas desde el almacenamiento a los elevadores en diferentes niveles de los depósitos de armas. Se están considerando motores lineales para los elevadores de armas avanzados. Los elevadores también se reubicarán de tal manera que no impidan las operaciones de las aeronaves en la cubierta de vuelo. El rediseño de las rutas de movimiento de armas y la ubicación de los elevadores de armas en la cubierta de vuelo reducirán la mano de obra y contribuirán a una tasa de generación de salidas mucho mayor. [55]
La clase Gerald R. Ford está diseñada para acomodar el nuevo avión de combate Joint Strike Fighter ( F-35C ), pero los retrasos en el desarrollo y las pruebas de la aeronave han afectado las actividades de integración en el CVN-78. Estas actividades de integración incluyen probar el F-35C con el EMALS del CVN-78 y el sistema avanzado de engranajes de detención y probar las capacidades de almacenamiento del barco para las baterías de iones de litio, los neumáticos y las ruedas del F-35C. Como resultado de los retrasos en el desarrollo del F-35C, la Armada de los EE. UU. no desplegará el avión hasta al menos 2018, un año después de la entrega del CVN-78. [ necesita actualización ] Como resultado, la Armada ha pospuesto las actividades críticas de integración del F-35C, lo que introduce un riesgo de incompatibilidades del sistema y costosas modernizaciones al barco después de su entrega a la Armada. [56]
Los sistemas que reducen la carga de trabajo de la tripulación han permitido que la tripulación del barco en los portaaviones de la clase Gerald R. Ford totalice solo 2.600 marineros, alrededor de 700 menos que un portaaviones de la clase Nimitz . Las enormes áreas de atraque de 180 hombres en la clase Nimitz son reemplazadas por áreas de atraque de 40 estantes en los portaaviones de la clase Gerald R. Ford . Los atracaderos más pequeños son más silenciosos y la disposición requiere menos tráfico peatonal a través de otros espacios. [57] Por lo general, los estantes se apilan de a tres, con espacio de vestuario por persona. Los atracaderos no cuentan con modernos estantes "sentados" con más altura libre; los estantes inferiores y medios solo acomodan a un marinero acostado. Cada atracadero tiene un baño asociado , que incluye duchas, inodoros con sistema séptico alimentado por vacío (sin urinarios ya que los atracaderos están construidos de manera neutral en cuanto al género) [58] y lavabos para reducir los viajes y el tráfico para acceder a esas instalaciones. Los salones con conexión WiFi están ubicados al otro lado del pasillo, en espacios separados de los bastidores de atraque. [57]
Desde su despliegue, los dos primeros portaaviones de la clase han tenido problemas con la plomería del sistema de desechos. Las tuberías eran demasiado estrechas para soportar la carga de usuarios, lo que provocó que el sistema de vacío fallara y los inodoros se obstruyeran repetidamente. [59] Para aliviar el problema, se han utilizado soluciones de limpieza ácidas especializadas para limpiar el sistema de alcantarillado. Estos tratamientos de limpieza cuestan alrededor de $400,000 cada vez, lo que resulta en un aumento sustancial no planificado en el gasto de vida útil de operación de estos barcos según la GAO . Estas limpiezas deberán realizarse durante la vida útil del barco. [59]
Gerald R. Ford , primero en su clase, tiene un hospital a bordo que incluye un laboratorio completo, farmacia, quirófano, unidad de cuidados intensivos de 3 camas, sala de emergencias de 2 camas y una sala de hospitalización de 41 camas, con personal de 11 médicos y 30 enfermeros. [60]
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La construcción del primer buque de la clase, el CVN-78 Gerald R. Ford , comenzó oficialmente el 11 de agosto de 2005, cuando Northrop Grumman realizó un corte ceremonial de acero para una placa de 15 toneladas que formaría parte de una unidad de casco lateral del portaaviones, [61] pero la construcción comenzó en serio a principios de 2007. [62] El portaaviones se ensambló en Newport News Shipbuilding , una división de Huntington Ingalls Industries (anteriormente Northrop Grumman Shipbuilding) en Newport News , Virginia. Este es el único astillero en los Estados Unidos que puede construir portaaviones de propulsión nuclear.
En 2005, se estimó que el Gerald R. Ford costaría al menos 13.000 millones de dólares: 5.000 millones de dólares para investigación y desarrollo, más 8.000 millones de dólares para la construcción. [18] Un informe de 2009 elevó la estimación a 14.000 millones de dólares, incluidos 9.000 millones de dólares para la construcción. [63] En 2013, el Centro para la Nueva Seguridad Estadounidense estimó que el coste del ciclo de vida por día operativo de un grupo de ataque de portaaviones (incluidas las aeronaves) era de 6,5 millones de dólares. [64]
Originalmente, se autorizó la construcción de un total de tres portaaviones, pero si los portaaviones de la clase Nimitz y el Enterprise se sustituyeran uno por uno, se necesitarían 11 portaaviones a lo largo de la vida del programa. El último portaaviones de la clase Nimitz se dará de baja en 2058.
En un discurso pronunciado el 6 de abril de 2009, el Secretario de Defensa Robert Gates anunció que cada portaaviones de la clase Gerald R. Ford se construiría en un plazo de cinco años, lo que daría lugar a una "senda fiscalmente más sostenible" y a una flota de 10 portaaviones después de 2040. [65] Eso cambió en diciembre de 2016, cuando el Secretario de la Marina Ray Mabus firmó una Evaluación de la Estructura de la Fuerza que pedía una flota de 355 buques con 12 portaaviones. [66] [67] Si se promulga, esta política exigiría que cada portaaviones de la clase Gerald R. Ford se construyera en un plazo de tres a cuatro años. [68]
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A medida que avanzaba la construcción del CVN-78, el constructor naval realizó cambios de diseño de primera clase, que utilizará para actualizar el modelo antes de la construcción de los buques restantes de su clase. Varios de estos cambios de diseño estaban relacionados con cambios de configuración del EMALS, que requerían cambios eléctricos, de cableado y de otro tipo dentro del buque. La Armada prevé cambios de diseño adicionales derivados del desarrollo y las pruebas del equipo de detención avanzado restante. Según la Armada, muchos de estos 19.000 cambios se programaron en el cronograma de construcción desde el principio, como resultado de la decisión del gobierno, en el momento de la adjudicación del contrato, de introducir mejoras en los sistemas de guerra del buque durante la construcción, que dependen en gran medida de la evolución de las tecnologías comerciales. [56]
Hubo un movimiento por parte de la Asociación de Veteranos del Portaaviones USS America para que el CVN-78 llevara el nombre de America en lugar de Ford . [69] Finalmente, el buque de asalto anfibio LHA-6 recibió el nombre de America .
El 27 de mayo de 2011, el Departamento de Defensa de EE. UU. anunció que el nombre del CVN-79 sería USS John F. Kennedy . [70]
El 1 de diciembre de 2012, el secretario de la Marina Ray Mabus anunció que el CVN-80 se llamaría USS Enterprise . La información se dio durante un discurso pregrabado como parte de la ceremonia de desactivación del anterior Enterprise (CVN-65) . El futuro Enterprise (CVN-80) será el noveno buque de la Armada de los EE. UU. en llevar este nombre. [71]
El 20 de enero de 2020, durante una ceremonia en Pearl Harbor, Hawái , en el Día de Martin Luther King Jr. , el secretario interino de la Marina, Thomas B. Modly, nombró a un futuro portaaviones de la clase Gerald R. Ford en honor a la heroína de la Segunda Guerra Mundial , Doris Miller . Este será el primer portaaviones que lleva el nombre de un afroamericano y el primer portaaviones que lleva el nombre de un marinero en las filas alistadas. Es el segundo barco que lleva el nombre de Miller, quien fue el primer afroamericano en recibir la Cruz de la Marina . [72] [73] [74]
Se espera que haya diez barcos de esta clase. [75] Hasta la fecha, se han anunciado cinco:
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