[知识]航空母舰基本知识

ChristianⅢ

[知识]航空母舰基本知识(作者:剑圣)

☆　舰岛
　　早期航母，象英国“百眼巨人”号和美国的“兰利”号等整个舰面是平坦的飞行甲板，没有突出部分。而现代航母基本上是把舰桥、烟囱等集中在飞行甲板的一侧，好象一个小岛，它就是“舰岛”。

　　从飞机起降的要求上讲，航母的飞行甲板上空空无物是最理想的。但是，航母的指挥塔、飞行控制室、航海室、雷达和通信天线等又是需要高耸在甲板上的。所以，现代航母都是把这些上层建筑设计得很紧凑，集中在飞行甲板右舷的“舰岛”上，空出甲板的绝大部分来方便飞机起降。

☆　飞行甲板

    飞行甲板就是航母舰面上供舰载机起降和停放的上层甲板，又称为舰面场。早期飞机由于起降速度不大，可以从军舰首部或主炮塔上部铺设的小型甲板上起飞，从舰尾的短小甲板上着舰。但现代航母都是贯通全舰的大面积的上层甲板。需要指出的是，航母的飞行甲板要比舰体宽得多。从正面看，飞行甲板从舰体上面向两舷张出，形状很怪异。

    飞行甲板要承受飞机着舰时的强烈冲击载荷，所以要用高强度钢板制成。二战时航母飞行甲板表面要铺设一层木质甲板，而现代航母的飞行甲板表面都是金属的了。

☆　直式和斜角式飞行甲板

　　从航母出现直到50年代初，航母的飞行甲板都是直式的。其形状为矩形，防冲网把甲板分成前后两部分；前部供飞机起飞、停放用，后部则是飞机降落区。当防冲网放下时，前后两区合二为一，舰载机就能从舰尾向前做不用弹射器的自由测距滑跑起飞了。

　　随着喷气式飞机的上舰，直式甲板的局限性就显露出来了。50年代初，英国海军上校卡梅尔提出了斜角甲板设想，经试验后证明它有许多优点，遂成为现代航母的标准甲板样式。

　　斜角甲板分为两部分。舰前部直甲板为起飞区，后半部斜角甲板为着舰区，斜直相交处形成三角形停机区。斜式甲板的斜度以斜角甲板中线与航母首尾中线夹角来表示。斜角甲板的优点是着舰飞机未能钩住拦阻索时，可马上拉起复飞而不致于与前甲板停放的飞机相撞。另外，舰载机起飞和降落可同时进行。

☆　弹射器的工作

     早期的螺旋桨式飞机由于起飞速度不大，可以轻易从甲板上自行滑跑起飞，但喷气式舰载机的重量和起飞速度急剧增大，只能通过弹射器起飞了。

　　1950年8月，英国在“英仙座”航母甲板中线上安装了一台动力冲程45.5米的BXS－1蒸汽弹射器，试验获得初步成功。美国海军购买了专利并最终将其发展成熟。蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块把联结其上的舰载机投射出去的。美国的C－13－1型蒸汽弹射器长76.3米，每分钟可以弹射2架舰载机。如果把一辆重2吨的吉普车从舰首弹射，可以将其抛到2.4公里以外的海面，可见其功率之大。

　　蒸汽弹射器工作时要消耗大量蒸汽，如果以最小间隔进行弹射，就需要消耗航母锅炉20%的蒸汽。现在，美国正在研制新型的电磁弹射方式，但近期内难以投入实用。

☆　拖索式弹射和前轮弹射

　　舰载机起飞时都是利用弹射器轨道上的滑块把飞机高速弹射出去，而依据舰载机与滑块的联结方法，弹射方式可以分为拖索式和前轮牵引式弹射。

　　拖索式弹射时，甲板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上，再用一根索引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。弹射时，猛力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓，牵着飞机沿轨道迅速加速，在轨道末端把飞机加速到直起飞速度抛离甲板，拖索从飞机上脱落，滑块返回弹射器起点准备下一次工作。

　　前轮弹射方式是美国海军1964年试验成功的。舰载机的前轮支架装上拖曳杆，前轮就直接挂在了滑块上，弹射时由滑块直接拉着飞机前轮加速起飞。这样就不用8－10甲板人员挂拖索和捡拖索了。弹射时间缩短，飞机的方向安全性好，但这种舰载机的前轮要专门设计。美国海军核动力航母都采用了这种起飞方式。

☆　航母导流板


在弹射前，舰载机的喷气发动机已经全速运转，此时它向后喷射出高温高速燃气流，对它后面的飞机和人员危害甚大。这时弹射器后方张起的挡板可使燃气流向上偏转，不会喷向后面的甲板了，这些挡板就叫做“偏流板”或“燃气导流板”。

　　一般来讲，每个弹射器后面有一组共3块燃气导流板。当单发飞机起降时张开正中一块；当双发飞机起降时三块都张开。为了降低燃气流的灼热温度，燃气导流板后面都装有供冷却水循环流动的格状水管。

☆　航母头部的“角”

　 航母飞行甲板的前端有时会伸出一些角状物。如果我们仔细观察一下，就会发现这些“角”都正好对准弹射器的前面。实际上，这是航母拖索的“回收角”。

　　我们知道，在使用拖索式弹射方式时，拖索会从被弹射的飞机上脱落。这些拖索一般是直径20－40mm的钢索，如果一次性使用未免太可惜了。于是，设计师在弹射器前方的甲板顶端装上前伸的角状物，“角”的前端和两侧张着网兜，拖索落在网兜中就可以再次使用了。

　　1964年，美国试验成功了前轮式弹射方式，拖索开始逐渐退出历史舞台，在美国新建造的大型航母上已经很难见到回收角了。

☆　航母的升降机


机库位于飞行甲板下面，因此，飞机在机库和飞行甲板之间的移动需要借助于升降机。早期航母的升降机一般布置在飞行甲板的中线上，称之为“舷内升降机”。这种升降机不受风浪影响；但它既影响了飞行甲板的强度，又影响了飞机的起降。美国在1942的完工的“埃塞克斯”号上首先采用了“舷侧升降机”，它消除了上述缺点。不过也存在着易受风浪影响的不足。

　　权衡利弊，舷侧式升降机被普遍应用于现代航母上。美国海军从“福莱斯特”号开始一律使用舷侧升降机，一般设4台，左舷1台，右舷3台。以“企业”号上的升降机为例，它是用镁铝合金制造的，长23.5米，宽15.9米，面积374平方米，自重105吨。这种升降机可容纳2架主翼折叠的A－7攻击机，具有1分钟内升降全重47.6吨的能力

☆　舰载机的拦阻索



在螺旋桨飞机和直式甲板航母时代，飞机着舰后必须在飞行甲板三分之二处停住，否则就会冲入前方停机区。在直式甲板航母上设有10－15道拦阻索和3－5道防冲网。而现代航母上的喷气式舰载机降落时并不关闭发动机，情况不好可以马上复飞，所以拦阻索大大减少。美国海军备有4道拦阻索，第一道设在距斜甲板尾端55米处，然后每隔14cm设一道，由弓形弹簧张起，高出飞行甲板30－50cm。

　　当舰载机降落时，尾钩放下，其位置比起落架还低，着舰点在1、2道拦阻索之间为好，这就要求飞行员有很高的操纵技术。据美国海军统计，白天着舰的舰载机尾钩挂住2、3道拦阻索的合计约占62－64%，尾钩挂住第4道索的约为18%，尾钩挂到第1道索的约为16%。在夜间尾钩多挂住第3、4道索。如尾钩未挂住拦阻索，着舰机必须拉起复飞，这在白天约为5%，夜间则高达12－15%。

　　美国航母的MK－73型拦阻索缓冲器可使30吨重的舰载机以140节的速度着舰后滑跑91.5米停止。舰载机停下后，拦阻索自动复位，迎接下一架着舰机的到来。

☆　舰载机的降落引导

　　50年代以前，航母由站在飞行甲板左端的着舰引导官（LSO）双手持旗板打信号指挥飞机着舰。但喷气式飞机上舰以后，这种方法已不适用。1952年，英国海军中校格特哈特从女秘书对着镜子搽口红的动作中得到启发，设计出了早期的光学助降装置－－助降镜。它是一面大曲率反射镜，设在舰尾的灯光射向镜面再反射到空中，给飞行员提供一个光的下降坡面（与海平面夹角为3.5－4度），飞行员沿着这个坡面并以飞机在镜中的位置修正误差，直到安全降落。

　　60年代，英国又发明了更先进的“菲涅尔”透镜光学助降系统，它在原理上与助降镜相似，也是在空中提供一个光的下滑坡面，但这提供的信号更利于飞行员判断方位，修正误差。70年代，美国海军又研制出了全自动助降系统，它通过雷达测出飞机的实际位置，再根据航母自身的运动，由航母计算机得出飞机降落的正确位置，再在指令计算机中比较后发出误差信号，舰载机的自动驾驶仪依据信号修正误差，引导舰载机正确降落。

☆　“菲涅尔”透镜光学助降系统的工作原理


该系统设在航母中部左舷的一个自稳平台上，以保证其光束不受舰体左右摇摆的影响。它由4组灯光组成，主要是中央竖排的5个分段的灯箱，通过菲涅尔透镜发出5层光束，光束与降落跑道平行，和海平面保持一定角度，形成5层坡面。每段光束层高在舰载机进入下滑道的入口处（距航母0.75海里）为6.6米，正中段为橙色光束，向上、向下分别转为黄色和红色光束，正中段灯箱两侧有水平的绿色基准定光灯。当舰载机高度和下滑角正确时，飞行员可以看到橙色光球正处于绿色基准灯的中央，保持此角度就可以准确下滑着舰。如飞行员看到的是黄色光球且处于绿色基准灯之上，就要降低高度；如看到红色光球且处于绿色基准灯之下，那就要马上升高，否则就会撞在航母尾柱端面或降到尾后大海中。

　　在中央灯箱左右各竖排着一组红色闪光灯，如果不允许舰载机着舰，它发出闪光，此时绿色基准灯和中央灯箱均关闭，告诉飞行员停止下降立即复飞，因此被称为“复飞灯”。复飞灯上有一组绿灯，叫做切断灯，它打开即是允许进入下滑的信号。

　　这些灯光由着舰引导员（LSO）控制，他们在舰后部左舷LSO平台上，分工观察着舰机的位置、起落架、襟翼、尾钩等的情况，一面与飞行员通话，一面操纵灯光信号。在舰岛上部左侧后部设有主飞行控制室，一名飞控官监视着飞行甲板和空中的情况，对着舰机的安全进行最后把关。在美国航母上，飞控官由老资格的中校级飞行员担任，并配有一名少校做为助手。



☆　航母上的七彩服
　　如果我们注意一下，就会发现美国航母的甲板人员都穿着五颜六色的衣服，很是引人注目。美国航母上飞行甲板上的作业人员多达千余人，为了在飞机起降过程中便于组织，他们主要以所穿的工作服和所戴的头盔颜色作为区别标志，工作服和救生背心上还要标上各自的职衔和编号。下面就是飞行甲板工作人员头盔及工作服的主要颜色。


☆　舰载机的停放

航母舰载机不使用时一般存放在机库里，机库位于飞行甲板的下面，是停放和检修舰载机的场所。数十架舰载机需要较大的地方停放，所以现代航母的机库有越来越大的趋势。舰载机在机库中处于折叠状态，排列紧凑有序，而且空出必要通道，以便每架飞机迅速通过升降机升到飞行甲板上去。

　　在气候较好时，舰载也可以停放在飞行甲板上，用索具系好均匀布置在飞行甲板和机库甲板的眼块上，就不会在风浪时滑动碰撞了。

☆　开放式和封闭式机库

这两种机库实际上是指两种构造方式。开放式机库以机库甲板为强力甲板，是直到二战中期航母仍采用的机库主要构造形式。其舰体的上甲板就是机库甲板，而机库和飞行甲板作为舰体的上层建筑来设计。这种构造的飞行甲板只承受飞机载荷，不需要纵向隔壁，机库占用舰的全宽，舰的两侧就是机库的两侧，机库面积大，但防护能力差。

　　英国1938年完工的“皇家方舟”号航母把飞行甲板作为强力甲板，承受波浪作用于舰体的力，飞行甲板与强力纵梁牢固连接，纵隔壁从飞行甲板一直延伸到舰体下部，形成一个整体结构，把机库包在里面，所以称之为“封闭式机库”。后来，英国更在1941年完工的“光辉”级航母的飞行甲板上加铺了76mm厚的装甲。在二战的生死搏斗中，这种结构的机库经受了考验。现已成为航母的标准机库形式。只有西班牙的“阿斯图里亚斯亲王”号仍采用开放式机库。

☆　航母上的运输机

　　人们一般对航母上载的战斗机、攻击机、预警机、反潜机等习以为常了。但是在美国航母还装有固定翼运输机，恐怕知道的人就不多了。这些运输机主要用于岸舰之间及航母之间的货物运输。尽管大型核航母海上自持能力很强，但一艘航母出海少则数月，多则半年，它上面的90架飞机和5000名人员难免会出现一些临时性的紧急的问题，象人员的调换、伤员的撤离、某些零部件和物品的急需等，这时，舰载运输机就是最方便的运输工具了。

　　其它国家的航母一般是用直升机执行运输任务的，但对于美国拥有的重型航母来说，就需要航程远、速度快的固定翼运输机了。现役的美国航母运输机主要为C－2A型。该型运输机是由E－2“鹰眼”预警机改装而成的。1964年E－2服役的当年，C－2也进行了首次试飞，两年后开始批量生产，现有39架在美国海军中服役。该机在舰上弹射起飞时最大载重量是4530公斤，陆上滑跑起飞时为6800公斤，最大飞行速度574公里/小时，航程1930公里。该型机在运送人员时可载运28名。

☆　美国的舰载机联队


航母的巨大打击威力要靠它所携带的舰载机来体现，各国航母的舰载机和它们的编成方式不尽一致，但最能体现航母实力的莫过于美国大型攻击航母所携带的舰载机联队。美国海军的舰载机联机一般由8－10个中队组成，整个联队约有80架飞机和2000余名士兵，指挥官为上校联队长，中队设正副中队长各一名，中队长为中校军衔。

　　在历史上，根据作战使命和航母的实际情况，美国海军舰载机联队曾使用过多种编成形式，如“珊瑚海航母型”、“肯尼迪航母型”、“罗斯福航母型”、“常规型”等，而70年代以后主要是三种形式。

　　其一为“过渡型”，它包括有9个飞行中队：2个F－14A“雄猫”战斗机中队（共20架）；2个F/A－18“大黄蜂”战斗/攻击机中队（共20架）；1个A－6E“入侵者”重型攻击机中队（16架，含4架KA－6D加油机）；1个E－2C“鹰眼”预警机中队（共4架）；1个EA－6B“徘徊者”电子战飞机中队（共4架）；1个S－3B“北欧海盗”反潜机中队（共6架）；1个SH－3“海王”（或SH－69F“拉姆普斯”）中队（共8架），共78架作战飞机。另载有C－2A运输机等支援飞机。冷战时期，美国海军就是以这种舰载机联队与前苏联争霸大洋。

　　其二称之为“兵力投送型”，它是在上述样式中增加4架F/A－18战斗/攻击机，其它没有变化。

　　最新编成样式被称为“标准型”，在1997年，美军现役的11个舰载机联队全部改为这种配置。计有：1个F－14“雄猫”战斗机中队，14架；2个F/A－18C“大黄蜂”海军战斗/攻击机中队，24架；1个F/A－18A“大黄蜂”海军陆战队战斗/攻击机中队，12架；1个E－2C“鹰眼”预警机中队，4架；1个EA－6B“徘徊者”电子战飞机中队，4架；1个S－3B“北欧海盗”反潜机中队，8架；1个SH－60F“拉姆普斯”反潜直升机中队，5架；总共8个飞行中队，71架各型飞机。此外，还有2架HH－60H运输直升机。



☆　英国海军揭开历史篇章

1917年3月，英国海军决定将一艘正在建造中的大型巡洋舰“暴怒”号改建为飞机母舰。“暴怒”号的前主炮被拆除，在舰体的前半部加装了69.5米长的飞行甲板，铺设了木制的飞行跑道。改装后的“暴怒”号被称为“飞机载舰”，标准排水量19153吨，航速31.5节，共搭载10架飞机：6架“幼犬”式战斗机和4架“肖特184”式水上飞机。但是，由于舰上高耸的塔式桅杆和烟囱的阻碍，起飞后的飞机无法返回母舰。

　　为了打破飞机着舰禁区，英国海军少校邓宁进行了勇敢的尝试。1917年8月2日，邓宁凭借着高超的驾驶技术，驾驶“幼犬”战斗机用侧滑着陆的方式艰难地降落到航行中的“暴怒”号前甲板上，在世界上首开飞机在航行的军舰上降落的先河。几天之后，当邓宁又一次试图重复这个惊险动作时，飞机翻出军舰坠入海中，邓宁不幸以身殉职。

血的教训使英国人明白，仅依靠驾驶员的技术是无法弥补装备方面的根本缺陷的，要实现常规飞机在军舰上的安全起降，必须彻底改变母舰的结构。1917年底至1918年初，“暴怒”号进行了大改装。这一次将军舰后主炮和后桅拆除，在舰体后部加装了86.6长的飞行甲板。这样，以舰体中部上层建筑为界，前部甲板用于飞机起飞，后部甲板用于飞机降落，飞机可以互不干扰地同时进行起降作业。

　　尽管如此，“暴怒”号仍然不具有全通式的飞行甲板。飞机虽能勉强着舰，但由于舰体中部的舰桥、桅杆和烟囱引起的湍流的影响，飞机着舰仍然十分困难。所以，此时的“暴怒”号还是一艘很不完善的航空母舰。


再接再厉的英国人下决心建造一艘真正意义上的航空母舰。从1917年开始，英国海军将建造中的客轮“卡吉林”号改装成世界上第一艘具有全通飞行甲板的航空母舰--“百眼巨人”号。舰上原有的烟囱被拆除，设计人员设计出从主甲板下面通向舰尾的水平排烟道，从而清除了妨碍飞机起降的最大障碍。飞行跑道前后贯通，形成了全通式的飞行甲板，极大地方便了舰载机的起降作业。这种结构的航母被称为“平原型”。“百眼巨人”号初具了现代航母的雏形。 1918年5月，“百眼巨人”号的改装工程完工。该舰标准排水量为14450吨，最大航速20节，可搭载飞机20架。同年9月，该舰编入皇家海军的作战序列。然而，由于此时第一次世界大战已经接近尾声，匆忙入役的“百眼巨人”号尚未来得及接受战火的洗礼，战争便结束了。“百眼巨人”号只能默默地呆在皇家海军的舰队中，无法在真正的战争中一显身手。但是，作为世界上第一艘具有全通飞行甲板的航空母舰，“百眼巨人”号在航母发展史上的开拓性地位是无法抹杀的。

☆　美国海军的“带篷马车”


1920年，美国海军选中5500吨的运煤船“木星”号来改装它自己的第一艘航空母舰。1922年，该船完成改装，被重新命名为“兰利”号，编号为CV-1。“兰利”号标准排水量11050吨，满载排水量14700吨，最大航速15节，其上铺设有长165.3米、宽19.8米的全通式飞行甲板，载机34架。

　　同“百眼巨人”号一样，“兰利”号也是一艘典型的平原型航母。舰体最上方是全通式飞行甲板，舰桥则位于飞行甲板的前下方，舰体左舷装有两个可收放的烟囱。由于这种怪模怪样的军舰是第一次出现在美国海军的舰队中，所以被送了一个绰号：“带篷马车”。

　　“兰利”号于1922年10月进行了第一次战斗机着舰试验，同年11月，又使用压缩空气弹射器进行了舰载机弹射起飞试验，两次试验都取得了成功。1923年，“兰利”号到各地进行航行展示，并在航行中进行各种作战系统的试验。1924年，“兰利”号被编入美国海军大西洋舰队的作战序列，美国海军终于有了自己的第一艘航空母舰。 1942年2月27日，“兰利”号在执行运送P-40战斗机的任务时，在爪哇海被日本海军的岸基攻击机击沉，结束了它不同寻常的一生。

☆　不甘人后的日本海军

日本海军也一直关注着海军航空兵和航空母舰的发展，早在1913年，日本海军就着手将一艘商船“若宫丸”号改装为水上飞机母舰。1920年，日本海军又开工建造了本国第一艘航空母舰“凤翔”号，并于1922年年底建成服役，由于该舰在航母发展史中第一次使用了岛状上层建筑，因而被称为第二代航母。它在“外貌”上已经颇像现代航母了。

　　“凤翔”号全长168米，标准排水量7470吨，最大航速25节。该舰在甲板前部有大约5度的下倾斜坡，两部升降机沿飞行甲板中线布置。它打破了第一代航母的“平原型”结构，一个小型岛式舰桥被设置在飞行甲板的右舷。三个烟囱可向外侧倾倒，以免影响飞机起降作业。

　　但是经过试验，日本海军发现“凤翔”号的岛式结构并不是很合适。由于该舰的飞行甲板比较狭窄，岛式建筑在起降时显得非常碍事。为了保证舰载机的安全起降，日本海军最后拆除了岛式建筑，由此，世界上第一艘“纯种航母”又恢复成为一艘典型的“平原型”航母，这从发展上讲是一种倒退。

☆　开创历史先河的“竞技神”号


1918年，英国海军动工兴建“竞技神”号航空母舰，它在航母发展史中具有特殊意义，因为它的岛式结构非常成功，由此一举奠定了现代航空母舰的基本结构，并且一直沿用至今。

　　“竞技神”号一开始就按照航母标准进行全新设计。它采用封闭式舰首和全通式飞行甲板，一个环绕着烟囱的大型舰岛配置在舰体右舷，构成了一个比“凤翔”号大得多的岛式上层建筑。由于“凤翔”号后来放弃了这种结构，“竞技神”号实际上是第一艘真正采用岛式结构的航空母舰，成为各国航母争相模仿的标准样版。

　　“竞技神”号的标准排水量是10950吨，航速25节，载机20架。后来由于舰载机大小、重量的不断增加，载机数量减少到15架。它的另一个突出特点是的舰上配备了强大的火力，4门140mm炮、4门102mm炮和4门47mm炮，主要用于防空作战，这一点与现代航母注重对空防御如出一辙。

ChristianⅢ

“暴怒”号
“百眼巨人”号
“兰利”号
“凤翔”号
“竞技神”号

Nimitz

从助降镜到弹射器还有斜角甲板，关于航母的很多重大技术创新都是英国人开的先河，让人不得不佩服英国人的海洋天赋

ChristianⅢ

英国人自古就是四面环,与海共生,所以在舰船的设计制造上当然要有海上霸主的气势咯