حاملات الطائرات النووية الهجومية
Aircraft Carriers Nuclear Powered
"حاملة الطائرات الهجومية الامريكية طراز "جيرالد أر فورد
“Gerald R. Ford“ - Class -CVN
التصميم والصنع :- أحواض بناء السفن الامريكية (Newport News Shipbuilding (NNS فرجينيا – الولايات المتحدة .
المهـــــام :- حاملة طائرات متعددة المهام و لتوفير الغطاء الجوي.
الاستــــخدام :- بحرية الولايات المتحدة الامريكية.
الإزاحة القصوى:- 100000 طن.
الإزاحة الاعتيادية :- طن
الأبعاد :- الطول الكلي : 337 م ، العرض 41: م (عند خط الماء) ، : 78 عند سطح الطيران ، الأرتفاع : 76 م ، الغاطس: 12 م.
القوة الدافعـــة :- 2 مفاعل نووي يبرد بالماء المضغوط نوع A1B توفر قدرة 700 ميغا واط لـ 4 محركات توربينية بخارية ، 4 رفاسات .
طول سطح الطيران:- 333 م. ، عرض سطح الطيران:- 78 م.
المنجنـــــيق :- جيل جديد من المنجنيق 4 قاذف الكترومغناطيسي Electromagnetic Aircraft Launch System -EMALS.
مصاعد الطــيران :- 3 مصاعد خارجية.
التجهيز الإلكتروني :- منظومة رادار مزدوج النطاق (DBR (Dual Band Radar تتكون من رادار نوع Raytheon AN / SPY-3 3D band X يعمل بالنطاق الموجي أكس ، ورادار نوع AN/SPY-4 -VSR (Volume Search Radar) band S يعمل بالنطاق الموجي أس ، رادار ملاحي نوع · Raytheon AN / SPS-73V. منظومات عدد 4 للسيطرة على النار نوع Mk-95 . منظومة حرب الكترونية SEWIP (Surface Electronic Warfare Improvement Program) Block 3 . منظومة مضادة للطوربيد نوع SLQ-25 Nixie . منظومة قتال نوع · Combat system SSDS (Ship Self-Defense System) Mk-2 Mod. 6. منظومة AN / USG-2 CEC (Cooperative Engagement Capability) .
عدد الطـــائرات :- جناح جوي يضم + 75 طائرة .
التسليـــــح :- 2 نظام دفاع جوي نقطوي قاذف ثماني (RIM-162 Evolved SeaSparrow Missile (ESSM لمقذوفات سطح – جو سي سبارو ،2 نظام دفاع جوي قريب (RIM-116 Rolling Airframe Missile (RAM ، ثلاثة أنظمة دفاع جوي نقطوي نوع فلانكس Mk 16 Phalanx سداسي السبطانة 20 مم ، 4 مدافع رشاشة M2 Browning .50 Caliber Machine Gun 12.7 مم .
السرعة القصـوى :- اكثر من 30 عقدة .
الطاقــــــم :- 4539 فرد مع الأطقم جوية .
الملاحظــــات :- أحدث حاملة طائرات أمريكية ومن الجيل الثالث للحاملات النووية الأمريكية و الحاملة الأولى من سلسة حاملات من الجيل الجديد الي ستحل محل حاملة الطائرات النووية المحالة على التقاعد أنتربرايز (USS Enterprise (CVN-65 بعد خدمة بلغت 51 عاما". و تصميم الحاملة الجديدة الذي يتم لأول مرة منذ 40 عاما يقدم تحسينات كبيرة في الأداء عن سابقاتها من الحاملات من طراز نيمتز Nimitz class carriers . ففي عام 2008 تم التوقيع على أتفاق مع مجموعة Northrop Grumman Shipbuilding على تصميم و بناء حاملة طائرات من جيل جديد عرفت بالبداية بمشروع حاملة الطائرات النووية للقرن الحادي و العشرين CVN 21 و بلغت قيمة العقد وقتها 5.1 مليار دولار و أستكمالا" لعقد سابق بقيمة 2.7 مليار وقع عام 2005 مع نفس المجموعة. وقد بوشر ببناء الحاملة في تشرين الثاني/ نوفمبر من عام 2009 ليكتمل بناءها في عام 2013 و تم تسليمها للبحرية الأميركية بعد أكمال تجارب الأبحار و الأختبارات في مايس/ مايو عام 2017 فيما تم تدشينها من قبل الرئيس الأميركي دونالد ترامب في تموز/ يوليو 2017 و تحت تسمية (USS Gerald R. Ford (CVN-78 تخليدا لأسم الرئيس الأمريكي ال 38 . فيما يتوقع ان تقوم بأولى مهامها البحرية كاملة في عام 2020/2022. و شملت التحسينات و التطويرات أستخدام تقنيات متقدمة تستخدم لأول مرة في حاملات الطائرات الأميركية تبلغ نحو من 23 مستحدث. مثل مصفوفات المسح الراداري النشط من نوع AN/SPY-3 و التي تتكون من 6 مصفوفات. و أمتازت الحاملة بجزيرة أقصر طولا" ولكن بأرتفاع أعلى بمقدار 6.1 متر عن سابقاتها في الحاملات طراز نيمتز ، و قد نصبت الجزيرة الى الخلف عن تلك المجودة في نيمتز بمقدار 43 متر و بحدود 0.91 متر عن حافة السفينة. فيما يقوم نظام حديث لأطلاق الطائرات الكهرومغناطيسي (EMALS) بدلا" من المنجنيق البخاري التقليدي بإطلاق جميع طائرات الحاملة. هذا الابتكار يلغي الحاجة التقليدية لتوليد وتخزين البخار ، وتحرير مساحة كبيرة تحت سطح السفينة. مع EMALS ، يمكن لـ Gerald R. Ford إنجاز المزيد من عمليات إطلاق الطائرات بنسبة زيادة تبلغ 25% مقارنة بالحاملات طراز نيمتز و يحتاج الى اطقم تشغيل أقل بنسبة 25% ، وتقدر البحرية أنها ستوفر 4 مليارات دولار من تكاليف التشغيل على مدى 50 عامًا. كذلك تم أستخدام منظومة أيقاف للطائرات متطورة (Advanced Arresting Gear (AAG بدلا من المنظومة السابقة و التي تستخدم منظومة هيدروليكية في عملها فيما المنظومة الجديدة تعتمد نظام عمل الكترومغناطيسي المنظومة الجديدة تتمكن من أيقاف الطائرات المسيرة التي سيجري أستخدامها على هذا الطراز من الحاملات دون أحداث أضرار في الطائرة و الذي ماكان متوفرا" في المنظومة القديمة . كذلك فأن المفاعل النووي المستخدم في الحاملة هو نوع مطور من المفاعلات ينتج طاقة أكبر من سابقه المستخدم في الحاملات طراز نيمتز بالأضافه الى أنه أصغر بالحجم يحتاج الى تأسيسات أقل مما يوفر آقل كلفة كما أنه يمتاز بطول عمر لحين أعادة شحنه بالوقود النووي تقدر ب 25 عاما. و قد روعي في تصميم الحاملة جعلها متخفية لحد ما من خلال تقليل السطوح العاكسة في الحاملة لتقليل البصمة الرادارية لها. تشير مصادر البحرية الأميركية ان الحاملة قادرة على أطلاق مابين 160 الى 270 طلعة جوية في اليوم الواحد.
تعد التغيرات التي طرأت على سطح الطيران هي أكثر الفروق بين فئتي نيميتز وجيرالد ر. فورد وضوحا". تم تعديل العديد من الأقسام لتحسين مناولة الطائرات وتخزينها وتدفقها ، وكل ذلك في خدمة زيادة معدل الطلعات الجوية.
لا يمكن للمنجنيق رقم 4 في الحاملات نيميتز إطلاق طائرات محملة بالكامل بسبب نقص في تخليص الجناح على طول حافة سطح الطائرة. لكن لن يكون لدى CVN-78 قيود محددة على أستخدام المنجنيق عند إطلاق الطائرات ، و التي لا تزال تحتفظ بأربعة منجنيقات ، اثنين في السطح المنحرف و مثلهما في المقدمة. تم تخفيض عدد مصاعد الطائرات التي ترفع من مأوى الطائرات في السفينة إلى مستوى السطح من أربعة إلى ثلاثة.
التغيير الرئيسي الآخر هو أن الجزيرة الصغيرة التي أعيد تصميمها ستكون أبعد من تلك التي كانت في حاملات الطائرات القديمة. ويخلق هذا التغيير مساحة على سطح السفينة من أجل إعادة التسليح المركزي وإعادة التزود بالوقود ، وبالتالي يقلل عدد المرات التي سيتعين فيها نقل الطائرة بعد هبوطها قبل إعادة تشغيلها. تتطلب حركات الطائرات أقل ، وبدلاً من ذلك ، عددًا أقل من أيدي على سطح السفينة لإنجازها ، مما يقلل من حجم طاقم السفينة ويزيد معدل الطلعات الجوية. كذلك تم تبسيط وتسريع حركة الأسلحة من التخزين والتجمع إلى الطائرة على سطح الطيران. وسيتم نقل الذخائر إلى موقع التسليح المركزي عبر مصاعد الأسلحة التي تم إعادة تسييرها وذات السعات العالية والتي تستخدم المحركات الخطية. والمسار الجديد الذي تتبعه الذخائر لا يعبر أي مناطق لحركة الطائرات ، مما يقلل من مشاكل المرور في حظائر الطائرات وعلى سطح الطيران. وبحسب ما قاله الأدميرال دينيس م. دواير ، فإن هذه التغييرات ستجعل من الممكن من الناحية النظرية إعادة تسليح الطائرات في "دقائق بدلاً من ساعات".
إن مفاعل Bechtel A1B الجديد للحاملات من اطراز Gerald R. Ford هو أصغر وأبسط ، ويتطلب عدد أقل من الطاقم ، ومع ذلك فهو أقوى بكثير من مفاعل A4 من طراز Nimitz. وسيتم تركيب مفاعلين على كل حاملة من طراز Gerald R. Ford ، مما يوفر ما يقرب من 700 ميغاواط وهو 25 ٪ أكبر من 550 ميغاواط من مفاعلين من نوع A4W . بما أن Gerald R. Ford-class هو في المقام الأول حاملة كهربائية ؛ تمت زيادة الطاقة الكهربائية للمفاعلات بمقدار 2.5 مرة فوق طاقة نيميتز.
تم تصميم محطة الدفع والكهرباء الخاصة بطراز حاملات نيميتز في الستينيات ، عندما لم تكن التقنيات على متن الطائرة تتطلب نفس الكمية من الطاقة الكهربائية التي تستخدمها التقنيات الحديثة. "أحدثت التقنيات الجديدة التي أضيفت إلى سفن" نيميتز "مزيدًا من الطلب على الكهرباء ، لكن القدرة الأساسية الحالية لا تترك سوى هامشًا صغيرًا لتلبية الطلبات المتزايدة على الطاقة".
احتفظت سفن Gerald R. Ford من فئة توربينات بخارية للدفع ، ولكن يتم أستخدام أنابيب البخار من المفاعلات لتشغيل أنظمة السفن الرئيسية بشكل مباشر ، فإنها تستخدم البخار لتحويل أربعة مولدات توربينية رئيسية (MTG) لتوليد الكهرباء للأنظمة الجديد مثل المنجنيق الكهرومغناطيسي.
وبالمقارنة مع مفاعل نيميتز ، فإن مفاعل "جيرالد آر فورد" يمتلك حوالي نصف عدد الصمامات والأنابيب والمضخات الرئيسية والمكثفات والمولدات.و يستخدم هذا النظام توليد البخار أقل من 200 صمام وثمانية أحجام أنابيب فقط. هذه التحسينات تؤدي إلى بناء أبسط ، تقليل الصيانة ، ومتطلبات أقل من القوى العاملة وكذلك لنظام أكثر إحكاما يتطلب مساحة أقل في السفينة. أدى تحديث المحطة إلى زيادة كثافة الطاقة الأساسية ، وانخفاض الطلب على طاقة الضخ ، والبناء الأبسط ، واستخدام أجهزة التحكم الإلكترونية الحديثة والشاشات. يتطلب المفاعل الجديد ثلث متطلبات المراقبة وانخفاض الصيانة المطلوبة.
يعد إنتاج الطاقة الأكبر مكونًا أساسيًا لنظام الحرب المتكامل. واتخذ المهندسون خطوات إضافية لضمان إمكانية تكامل التطورات التكنولوجية غير المتوقعة مع حامل طائرات جيرالد آر فورد. وتتوقع البحرية أن يكون فريق "جيرالد ر فورد" جزءًا من الأسطول لمدة 90 عامًا ، حتى عام 2105 ، مما يعني أنه يجب على الفئة قبول التكنولوجيا الجديدة بنجاح على مدار العقود.
واستخدمت حاملات الطائرات من طراز "نيميتز" قاذف أو منجنيق يعمل بالطاقة البخارية. إن نظام إطلاق الطائرات الكهرومغناطيسي (Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS المثبت على حاملة الطائرات Gerald R. Ford أكثر كفاءة وأصغر وأخف وزنا وأكثر قوة وأسهل في التحكم. وتعني السيطرة المتزايدة أن EMALS ستكون قادرة على إطلاق طائرات أثقل وأخف من المنجنيق البخاري السابق. أيضا ، فإن استخدام القوة الخاضعة للرقابة controlled force يقلل من الضغط على هياكل الطائرات ، مما يؤدي إلى صيانة أقل وعمر أطول للطائرة. (لن يتم تحديث نظام EMALS على الحاملات طراز Nimitz ، التي لا تستطيع توليد كهرباء كافية لتشغيلها).
كما يتم استخدام المغناطيس الكهربائي في النظام الجديد المتقدم لأيقاف الطائرات (AAG). يعتمد النظام الحالي على المكونات الهيدروليكية لإبطاء وإيقاف طائرة أثناء الهبوط. في حين أن النظام الهيدروليكي فعال ، كما يتضح من أكثر من خمسين عاما من التنفيذ ، فإن نظام AAG يقدم عددا من التحسينات. النظام الحالي غير قادر على التقاط الطائرات بدون طيار دون إتلافها بسبب الضغوط الشديدة على هيكل الطائرة. لا تملك الطائرات بدون طيار الكتلة اللازمة لتشغيل المكبس الهيدروليكي الكبير المستخدم في احتجاز الطائرات الثقيلة المأهولة. باستخدام الكهرومغناطيسية يتم التحكم في امتصاص الطاقة بواسطة محرك كهربائي توربيني. هذا يجعل المصيدة أكثر سلاسة وتقلل من الصدمات على هياكل الطائرات. على الرغم من أن النظام سيبدو بنفس الشكل من منصة الطيران كسابقه ، إلا أنه سيكون أكثر مرونة وأمانًا وموثوقًا ، وسيتطلب صيانة أقل وأداءً أقل.
إضافة أخرى إلى صف Gerald R. Ford هو نظام بحث و بحث راديوي مدمج نشط إلكترونياً. تم تطوير رادار مزدوج النطاق (Dual-band Radar (DBR لكل من مدمرات الصواريخ الموجهة من طراز Zumwalt وحاملات الطائرات طراز Gerald R. Ford . يمكن الحفاظ على الجزيرة أصغر من خلال استبدال ستة إلى عشرة هوائيات رادارية مع رادار واحد بستة وجوه. يعمل DBR من خلال الجمع بين الرادار متعدد الوظائف AN / SPY-3 من النطاق X مع أجهزة الإرسال الخاصة برادار بحث الحجم VSR) Volume Search Radar) للنطاق S ، موزعة على صفيفات ثلاثية المراحل. إن الوجوه الثلاثة المخصصة للرادار X-band هي المسؤولة عن التتبع على ارتفاعات منخفضة وإضاءة الرادار ، في حين أن الوجوه الثلاثة الأخرى المخصصة لنطاق S هي المسؤولة عن بحث وتتبع الهدف بغض النظر عن حالة الطقس.
"تعمل في وقت واحد أكثر من نطاقات تردد كهرومغناطيسي ، علامة DBR هي المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق هذه الوظيفة باستخدام ترددين منسقين بواسطة مدير موارد واحد."هذا النظام الجديد لا يحتوي على أجزاء متحركة ، وبالتالي يقلل من الصيانة ويدير متطلبات التشغيل. يتألف AN / SPY-3 من ثلاثة صفائف نشطة ومستقبلات أجهزة الاستقبال/الأستثارة (Receiver/Exciter (REX وأجهزتها الفرعية لنظام معالجة البيانات (SDP) . يتميز VSR بهندسة معمارية مماثلة ، مع وجود وظيفة تحويل لأسفل الحزمة وضيق النطاق في خزانتين إضافيتين لكل صفيف . توجد وحدة تحكم مركزية (مدير الموارد) في (Data Processor (DP . و DBR هو أول نظام رادار يستخدم جهاز تحكم مركزي واثنين من رادارات المصفوفة النشطة تعمل على ترددات مختلفة. يستمد الـ DBR قوته من نظام Power Array Power -CAPS ، الذي يتألف من وحدات تحويل الطاقة (PCUs) ووحدات توزيع الطاقة (PDUs). يتم تبريد DBR عبر نظام تبريد مغلق الحلقة يسمى نظام تبريد الصفيف المشترك (CACS).
يتكون REX من جزء رقمي و تمثيلي Digital/Analog . يوفر الجزء الرقمي من REX التوقيت والتحكم على مستوى النظام. يحتوي الجزء التمثيلي على المثير والمستقبل. المثير هو نظام ضوضاء منخفض السعة والطور الذي يستخدم تركيب التردد المباشر. تدعم خصائص الضوضاء في الرادار متطلبات إلغاء الفوضى العالية المطلوبة في المدى الواسع من بيئات التشغيل البحرية التي من المحتمل أن تواجهها DBR. يسمح تركيب التردد المباشر بطائفة واسعة من ترددات تكرار النبضات ، وعرض النبضة ، وأنظمة التشكيل المراد إنشاؤها. يمتلك جهاز الاستقبال نطاقًا ديناميكيًا عاليًا لدعم مستويات التشويش العالية الناتجة عن العوائد القريبة من موجات تأثير دوبلر في المدى الغامض. وللمستقبل قنوات ضيقة النطاق وعريضة النطاق على حد سواء ، فضلاً عن قدرات متعددة القنوات لدعم معالجة الرادار الأحادي الجانب وفجوة الفص الجانبي. يقوم جهاز الاستقبال بتوليد البيانات الرقمية ويرسل البيانات إلى معالجات الإشارة. يستخدم DBR الحواسب العملاقة التجارية COTS من شركة (IBM) لتوفير التحكم ومعالجة الإشارة. DBR هو أول نظام رادار يستخدم أنظمة COTS لتنفيذ معالجة الإشارة. إن استخدام أنظمة COTS يقلل من تكاليف التطوير ويزيد من موثوقية النظام وصيانته. تقوم خوادم COTS عالية الأداء بتحليل الإشارات باستخدام تقنيات معالجة الإشارة الرادارية والرقمية ، بما في ذلك تسوية القنوات ، وتصفية الفوضى ، ومعالجة الدوبلر ، والتحرير النبضي ، وتنفيذ مجموعة متنوعة من خوارزميات الحماية الإلكترونية المتقدمة. يتم تركيب أجهزة الكمبيوتر العملاقة من طراز IBM في خزانات توفر عزل الصدمات والاهتزازات. يحتوي DP على مدير الموارد ، والمتعقب ، ومعالج الأوامر والتحكم ، الذي يعالج الأوامر من النظام القتالي.
يستخدم DBR متتبع متعدد المستويات ، مزدوج النطاق ، والذي يتكون من متعقب محلي X النطاق ، و يلازمه للنطاق S ، وتعقب مركزي. يدمج برنامج التتبع المركزي بيانات المتتبع المحلي معًا ويوجه تحديثات متتبعي الفرقة الفردية. تم تحسين جهاز تعقب النطاق الترددي X من أجل الكمون المنخفض لدعم مهمته في توفير الدفاع ضد الصواريخ سريعة التحليق المنخفضة ، في حين تم تحسين جهاز تتبع VSR من أجل الإنتاج بسبب متطلبات تغطية منطقة البحث ذات الحجم الكبير.
يقوم نظام القتال بتطوير توصيات الاستجابة القائمة على العقيدة بناءً على الوضع التكتيكي الحالي ويرسل التوصيات إلى DBR. ويمتلك النظام القتالي أيضًا السيطرة على الأنماط التي سيؤديها الرادار. على عكس الرادارات من الجيل السابق ، لا يتطلب DBR وجود مشغل وليس لديه وحدات تحكم عرض مأهولة. يستخدم النظام معلومات حول البيئة الحالية والعقيدة من النظام القتالي لاتخاذ قرارات آلية ، ليس فقط لتقليل أوقات رد الفعل ، ولكن أيضًا تقليل المخاطر المرتبطة بالأخطاء البشرية. التفاعل البشري الوحيد هو لأنشطة الصيانة والإصلاح.
الرادار الجوي للمراقبة الجوية (EASR) هو رادار مراقبة بتصميم جديد سيتم تركيبه في حاملة الطائرات طراز جيرالد ر. فورد الثانية، (USS John F. Kennedy (CVN-79 ، بدلاً من الرادار ثنائي النطاق. سوف تمتلك سفن الهجوم البرمائية الأمريكية التي تبدأ من (LHA-8 و LXR) المخطط لها هذا الرادار. وستبلغ التكلفة الأولية لكل وحدة في EASR حوالي 180 مليون دولار أقل من قيمة دي بي آر ، التي تقدر كلفتها بنحو 500 مليون دولار.
سوف تكون الحاملة مسلحه بمقذوفات سبارو من "رايثيون" (ESSM) ، للدفاع ضد الصواريخ المضادة للسفن ، عالية السرعة والقابلة للمناورة. كما يوجد على متن الحاملة نظام الأسلحة القريب و مقذوفات مضادة رام.
كل ميزة جديدة للتكنولوجيا والتصميم مدمجة في حامل طائرات Gerald R. Ford-class تحسِّن أطلاق الطلعات الجوية ، والاحتفاظ بالمتطلبات ، والقدرات التشغيلية. إن الأنظمة الدفاعية الجديدة ، مثل أسلحة الطاقة الموجهة بالإلكترون الحر ، والدرع الديناميكي ، وأنظمة التتبع ستتطلب المزيد من القوة. "هناك حاجة فقط لنصف قدرة توليد الطاقة الكهربائية على CVN-78 لتشغيل الأنظمة المخطط لها حاليا ، بما في ذلك EMALS. وبالتالي سيكون لدى CVN-78 احتياطي الطاقة الذي تفتقر إليه الحاملات طراز Nimitz لتشغيل أشعة الليزر والدرع الديناميكي". إن إضافة تقنيات جديدة ، وأنظمة الطاقة ، وتصميم أنظمة التحكم الأفضل تؤدي إلى زيادة معدل الطلعات الجوية بنسبة 25٪ عن طراز نيميتز ، وتخفيض 25٪ في القوى البشرية اللازمة للعمل.
سيتم نشر تقنية إدارة النفايات المتقدمة في جيرالد فورد. وقد تم تطويره بالتعاون مع قسم Carderock التابع لمركز الحرب السطحية البحرية ، شركة Pyro Genesis Canada Inc. ، في عام 2008 من أجل إبرام عقد لتجهيز السفينة بنظام إزالة دمار قوس البلازما (PAWDS). سيعالج هذا النظام المدمج جميع النفايات الصلبة القابلة للاحتراق المتولدة على متن السفينة. وبعد الانتهاء من اختبار قبول المصنع في مونتريال ، كان من المقرر شحن النظام إلى حوض بناء السفن في هنتنغتون إينغولز في أواخر عام 2011 للتركيب على الحاملة.
تعمل البحرية الأمريكية بنشاط على تطوير نظام أسلحة يطلق عليه "ليزر الإلكترون الحر" (FEL) للتصدي لتهديد صواريخ كروز وتهديد القوارب السريعة ضد الحاملات طراز جيرالد ر. فورد.
استخدمت Newport News Shipbuilding نموذجًا ثلاثي الأبعاد كاملًا تم تطويره في Dassault Systèmes CATIA V5 لتصميم وتخطيط و بناء الحاملة (computer-aided design (CAD أي الأعتماد على الكمبيوتر في تصميم و بناء الحاملات طراز Gerald R. Ford يتيح ذلك للمهندسين والمصممين اختبار التكامل البصري في التصميم والهندسة والتخطيط وبناء المكونات والأنظمة الفرعية. تعد CVN-78 أول حاملة طائرات يتم تصميمها في نموذج منتج ثلاثي الأبعاد. مكنت هذه النماذج الغرف داخل السفينة من أن تكون معيارية ، بحيث يمكن تنفيذ الترقيات المستقبلية من قبل المصممين ببساطة عن طريق مبادلة صندوق في وإغلاقه. أسفرت هذه الطريقة في تصميم سير العمل أيضًا عن إدخال تحسينات على إجراءات التعامل مع الأسلحة وزيادة في عدد الطلعات المحتملة في اليوم. تم تصميم مسارات التعامل مع الأسلحة على متن سفن نيميتز من أجل الطلعات الجوية النووية المحتملة للحرب الباردة. يشتمل التدفق الحالي للأسلحة من مناطق التخزين في الجزء الداخلي من سفينة Nimitz إلى التحميل على الطائرات على العديد من الحركات الأفقية والرأسية إلى مواقع التدريج ومواقع البناء المختلفة داخل السفينة. هذه الحركات حول السفينة تستغرق وقتًا طويلاً وتحتاج إلى الكثير من القوة البشرية ، وعادةً ما تشترك فيها بحارة تتحرك يدويًا بالأسلحة المحملة على عربات. كما أن المواقع الحالية لبعض مصاعد الأسلحة في الحاملات طراز Nimitz تتعارض مع تدفق الطائرات على سطح الطائرة ، مما يبطئ الطلعات الجوية أو يجعل بعض المصاعد غير صالحة للاستخدام أثناء عمليات الطيران.
صُممت CVN 21 بحيث تحتوي على مسارات أفضل لحركة الأسلحة ، مما يلغي إلى حد كبير الحركات الأفقية داخل السفينة. تستدعي الخطط الحالية مصاعد أسلحة متقدمة للانتقال من مناطق التخزين إلى مناطق مخصصة للتعامل مع الأسلحة. سيستخدم البحارة العربات الآلية لنقل الأسلحة من التخزين إلى المصاعد على مستويات مختلفة من مجلات الأسلحة. ويجري النظر في المحركات الخطية للمصاعد الأسلحة المتقدمة. كما سيتم نقل المصاعد بحيث لا تعيق عمليات الطائرات على سطح الطائرة. إن إعادة تصميم مسارات حركة الأسلحة وموقع مصاعد الأسلحة على سطح الطائرة سيقلل من الأيدي العاملة ويساهم في معدل جيل أعلى بكثير.
الحاملة من طراز Gerald R. Ford مصممة لاستيعاب الطائرة الجديدة من نوع Joint Strike Fighter carrier variant aircraft F-35C ، ولكن تأخر تطوير الطائرات واختبارها أثر على أنشطة التكامل على CVN-78. وتشمل أنشطة الدمج هذه اختبار F-35C مع EMALS و CVN-78 ونظام متطور للقبض وإختبار قدرات تخزين السفينة لبطاريات ليثيوم أيون (التي توفر الطاقة الاحتياطية والبدءية) والإطارات و عجلات. نتيجة للتأخر التنموي للطائرات من طراز F-35C ، لن تقوم البحرية الأمريكية بإرسال الطائرة حتى عام 2018 على الأقل - بعد عام واحد من تسليم CVN-78. نتيجة لذلك ، قامت البحرية بتأجيل أنشطة تكامل F-35C الحرجة ، والتي تقدم مخاطر عدم توافق النظام وعمليات إعادة تهيئة مكلفة إلى السفينة بعد تسليمها إلى البحرية.
سمحت الأنظمة التي تقلل من عبء العمل لطاقم السفينة للحاملات طراز جيرالد ر فورد إلى إجمالي 2600 بحار ، أي أقل بنحو 600 من الحاملات من طراز نيميتز. تم استبدال مناطق المعيشة الضخمة التي تستوعب 180 شخصًا في فئة نيميتز بـ 40 مكانًا للمعيشة في الحاملات Gerald R. Ford. مكانات المعيشة الأصغر هي أكثر هدوءا وتوزيعها يتطلب حركة مرور أقل خلال المساحات الأخرى. عادة ما تكون كبسولة المعيشة تتكون من ثلاثة أرفف ، مع خزانة واحدة لكل شخص وخزانات إضافية لأولئك الذين ليس لديهم مساحة تخزين تحت رفوفهم. لا تحتوي أقسام المعيشة على رفوف "الجلوس" الحديثة مع المزيد من الإرتفاع (يمكن لكل رف استيعاب بحار مستلقٍ فقط). يحتوي كل رسو/المعيشة على مسند للرأس ، بما في ذلك الدوش ، ومراحيض نظام الصرف الصحي التي تعمل بقوة التفريغ (لا توجد مراحيض منذ أن تم بناء كبسولات المعيشة مشتركة بين الجنسين) وأحواض للحد من حركة المرور للوصول إلى تلك المرافق. تقع الصالات المزودة بخدمة Wifi عبر الممر في مساحات منفصلة عن أرفف الرسو.
جيرالد ر. فورد ، وهي الأولى من طرازها، لديها مستشفى متنقل يتضمن مختبرًا كاملاً ، وصيدلية ، وغرفة عمليات ، ووحدة للعناية المركزة بثلاث أسرّة ، وغرفة طوارئ بسريرين ، وجناحًا طبيًا مكونًا من 41 سريرًا ، و يعمل في المستشفى هذا 11 من ضباط الأطباء و 30 ممرض وعنصر طبي.
بدأ البناء CVN-78 في أوائل عام 2009 في شركة نيوبورت نيوز لبناء السفن ، وهي فرع لشركة هنتنغتون إنجلز إندستريز (شركة نورثروب غرومان لبناء السفن سابقاً) في نيوبورت نيوز بولاية فيرجينيا. هذا هو حوض السفن الوحيد في الولايات المتحدة القادر على بناء حاملات طائرات تعمل بالطاقة النووية.
في عام 2005 ، كان من المقدر أن تكلف ما لا يقل عن 8 مليارات دولار باستثناء 5 مليارات دولار تم إنفاقها على البحث والتطوير (على الرغم من أنه لم يكن من المتوقع أن يمثل ذلك تكلفة أعضاء الفصل في المستقبل). وقال تقرير عام 2009 إن جيرالد فورد ستكلف 14 مليار دولار بما في ذلك البحث والتطوير ، والتكلفة الفعلية للحاملة نفسها ستكون 9 مليارات دولار. وقدرت تكلفة دورة الحياة لكل يوم عمل لمجموعة الهجوم للحاملة (بما في ذلك الطائرات) بمبلغ 6.5 مليون دولار في عام 2013 ، حسب مركز الأمن الأمريكي الجديد.
في الأصل ، تم تفويض بناء ما مجموعه ثلاث حاملات ، ولكن إذا كان سيتم استبدال الحاملات طراز Nimitz على أساس واحدة مقابل واحدة ، ستكون هناك حاجة إلى 11 حاملة على مدى عمر البرنامج. ومع ذلك ، فإن آخر حاملة طائرات من طراز "نيميتز" ليس من المقرر إيقاف تشغيلها حتى عام 2058.
في خطاب ألقاه في 6 أبريل 2009 ، أعلن وزير الدفاع السابق روبرت جيتس أن البرنامج سيتحول إلى برنامج بناء مدته خمس سنوات لوضعه على "مسار أكثر استدامة من الناحية المالية". مثل هذا الإجراء من شأنه أن يؤدي إلى بناء عشر حاملات طائرات لغاية عام 2040. و التي تغير بحلول عام 2016 ، عندما أوصى وزير البحرية السابق راي مابوس أسطولًا مكونًا من 355 سفينة ، مع 12 حاملة طائرات، في تقييم هيكل القوة في ديسمبر 2016 (FSA).
بالعادة يضم الجناح الجوي في حاملة الطائرات الأميركية على 4 أسراب مقاتلة هجومية ستشكل المقاتلة F-35C على الأغلب معظمها بالأضافة الى مقاتلات F/A-18E/F Super Hornet و يحتوي السرب الواحد على 12 مقاتلة ، سرب هجوم و حرب الكترونية Electronic Attack يضم 5 مقاتلات EA-18G Growler ، سرب واحد للأنذار المبكر المحمول جوا Carrier Airborne Early Warning مكون من خمسة طائرات E-2D "Advanced" Hawkeye . سرب واحد هليوكوبتر قتال بحري Helicopter Sea Combat يتكون من 8 طائرات MH-60S Seahawk ، سرب هليوكوبتر هجوم بحري.
Helicopter Maritime Strike يضم 11 طائرة MH-60R Seahawk. مفرزة دعم لوجستي للأسطول تضم طائرتين من نوع C-2A Greyhound. بالأضافة الى مقارز طائرات هليوكوبتر تضم من 3-5 طائرات متواجدة على متن السفن المواكبة للحاملة ضمن مجموعة هجوم حاملة الطائرات Carrier Strike Group. كذلك من المنتظر ان تشغل الحاملات طراز فورد الطائرات المسيرة عن بعد (MQ-25 Stingray unmanned aerial vehicle (UAV في مهام عدة منها كطائرات تزويد بالوقود Carrier-based air-to-air refueling و الأستطلاع والمراقبة البحرية و ربما طائرات هجومية.
تعرضت هذ الحاملة الى الكثير من الأنتقادات فيما يخص تجاوز كلفة بناءها عما هو مخطط بمقدار 22% و نحو ملياري دولار و بلغت الكلفة الكلية للحاملة 12.9 مليار دولار، وتأخر بناءها لمدة تزيد عن عامين كذلك ما يخص الشك في صلاحية أنظمتها الحديثة و بشكل خاص منظومة المنجنيق الكترومغناطيسي وكذلك مصاعد مناقلة الأسلحة و التجهيزات الى سطح الحاملة. بعد تسليمها للبحرية و تدشينها. في 28 من تموز/يوليو 2017 تم أجراء أول تجربة هبوط على متن الحاملة بأستخدام منظومة التوقيف الجديدة من قبل طيار الأختبار العائد للبحرية الأميركية Lt. Cmdr. Jamie Struck بطائرة F/A-18F كذلك تم أجراء تجربة لأطلاق الطائرة بواسطة المنجنيق الكترومغناطيسي الجديد لأول مرة. وتبعتها تجارب هبوط و صعود بمختلف الحالات و الطائرات و صلت الى مايزيد عن 700 محاولة و تقول البحرية أن كلها كانت ناجحة. دخلت الحاملة في أيار/مايو 2018 من جديد الى حوض التعويم للشركة الصانعة لأجراء الأصلاحات اللازمة بعد رحلة بحرية و حدوث عطل فني في أحدى توربيناتها و ستظل الحاملة و حتى أجراء أختبارات الصدمة shock test للحاملة المتوقعة في عام 2019. و أجراء مختلف الأختبارات الخاصة بمنظماتها المختلفة لتأكد من صلاحيتها و قدراتها . أعلنت البحرية الأمريكية في شهر أب/أغسطس 2019 أنه تم الانتهاء من الإصلاحات التي تمت في أحواض بناء السفن لشركة Huntington Ingalls Industries-Newport News كما كشفت البحرية ، القيام بالصيانة الكاملة لمنظومة الدفع Aircraft carrier’s propulsion plant لحاملة الطائرات بعد أكثر من 12 شهرًا من الصيانة والإصلاحات كجزء من توفر السفينة بعد أختبارات الصدمة (post-shakedown availability-(PSA . وقالت البحرية إن مشكلات فورد لا تتعلق بالمفاعلات النووية نفسها ، لكن تكمن المشكلات بسبب عيب في التصنيع في المكونات الميكانيكية المرتبطة بتحويل البخار الناتج عن المنشأة النووية إلى الرفاسات التي تدفع السفينة عبر الماء. منذ البدء مع بدأ أختبارات الأبحار للحاملة في 8 أبريل 2017 ، أجرت الحاملة فورد 10 تطويرات و تعديلات جارية واستكملت جميع الاختبارات المطلوبة قبل بدء PSA للسفينة في الصيف الماضي . قالت البحرية إن الدروس المستفادة والتصحيحات وتغييرات التصميم سيتم الأستفادة منها في بناء السفن القادمة في حاملات الطائرات من طراز فورد.
تخطط البحرية الأميركية صرف مبلغ يقدر ب 43 مليار دولار لبناء الحاملات الثلاث الأولى فيما أوصت على بناء حاملتين آخريتين ليصبح المجموع 5 حاملات من هذا الطراز لغايته. لكن التحدي الأكبر سيظل على المدى القريب و حتى المتوسط هو التشغيل الكامل لمصاعد مناقلة الذخائر Advanced weapons elevator فمن أصل 11 مصعد لم يتم تشغيل الأ أثنان فقط و تعمل هذه المصاعد بالقوة الكهرومغناطيسية و يستطيع كل مصعد حمل حمولة من حوالي 10 أطنان بسرعة تصل الى 50 متر/دقيقة حيث يتم مناقلة الذخائر من العنابر الى سطح الطيران ، غير أنه لم تفلح لحد الأن محاولات تشغيلها أثناء فترة الصيانة المقررة للحاملة و التي كان من المفروض ان تنتهي في تموز/يوليو من عام 2019 لكن تم تأجيل الموعد حتى تشرين أول/ أكتوبر من نفس العام. و قد أستدعت وزارة البحرية الأميركية فريقا من خبراء مدنيين متخصيين من خارج قطاع الصناعة العسكرية للمساعدة في حل المشكلة و التي لا ينتظر ان يتم حلها بحلول الموعد الجديد، حسب التقارير الصحفية و من جهته علق الرئيس الأميركي دونالد ترمب ان الحاملات التي ستبنى مستقبلا" لن تحتوي على منجنيق كهرومغناطيسي بل بخاري في أشارة قوية لعدم رضاءه من عمل هذه المنظومات الحديثة.
