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航空母舰

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1917年8月2日,英国海军少校、“暴怒号”海军航空兵指挥官[[欧内斯特·邓宁]]驾驶“幼犬”战斗机用与军舰平行飞行、侧滑着陆的方式降落到航行中的“暴怒”号前甲板上,地勤人员抓住了机翼后缘使飞机停了下来。这成为世界上首次飞机在航行中的军舰上降落的尝试。几天之后,[[邓宁]]再次试图尝试这个危险的降落方法时,飞机翻出军舰,坠入海中,邓宁以身殉职。
1917年底至1918年初,英国对“ [[ 暴怒号 ]] ”进行了大改装,将后主炮和后桅拆除,在后部加装了86.6米长的飞行甲板。这样,以中部上层建筑为界,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”仍然不具有全通飞行甲板,飞机降落仍然十分困难。所以,此时的“暴怒号”还是一艘很不完善的航空母舰。
第一艘安装全通飞行甲板的航空母舰是由一艘建造中的客轮“[[卡吉林]]”号改建的英国百眼[[巨人号航空母舰]]。它的改造于1918年9月完成。飞行甲板长168米,甲板下是机库,有多部升降机可将飞机升至甲板上。1918年7月19日,七架飞机从百眼巨人号航空母舰上起飞,攻击[[德国]]停泊在同[[德恩]]的飞艇基地,这是第一次从母舰上起飞进行的攻击。
====导流板====
航空母舰上的飞机在准备起飞时就已将喷气发动机全速运转,此时它会向后喷出高温高速燃气流,对后方的飞机和工作人员危害很大。这时, [[ 弹射器 ]] 的后方会升起导流板,使飞机喷出的燃气流向上偏转,避免影响到后方的飞机。为了降低燃气流的灼热温度,导流板后面都装有供冷却水循环流动的格状水管。
====机库====
====武器库====
武器库是用来储备各种[[炸弹]]、[[鱼雷]]、[[导弹]]与火箭的区域,位于船舰底部、水线之下,为船头尾各一处,中间则为机库,这些武器多以半组装方式收纳。为了将其送至甲板,武器库有着比飞机升降机更小的专用升降机(以尼米兹级为例,共有九个武器升降机,其外型如一个从甲板向上开启的门,若为不需用到的情况则可盖起来成为甲板的一部份),将武器从库中升到上一层甲板,由各层作业员进行阶段性的组装,再由该甲板的其他升降机往上送(部分通到机库),以防止弹药意外诱爆的情况。另外还有连结到舰岛右侧后方的一个武器集中区域,此处被称作“武器牧场”。若弹药爆炸可利用舰岛作遮掩,以降低对甲板上飞机的损害。[[二次世界大战]]之后的美国航母还需要另外设计与区隔存放与组装核子武器的弹药库,被称为“特殊飞机维护储存区”(Special Aircraft Services Stores,简称“SASS”)。冷战时期基于核子武器的机密和敏感性,这些弹药库的使用、人员进出管制与保安都有特别的处理和操作程序,没有受到相关训练验证或者是无关的人员一概不得靠近。第一款安装SASS的航母是透过 《27A 《[[27A 改装案 ]] 》来加装相关设备与空间的埃塞克斯级,在设计阶段就将SASS融入舰身结构的则是福莱斯特级。
===起飞方式===
[[垂直起降技术]]就是飞机不需要滑跑就可以起飞和着陆的技术,它是从20世纪50年代末期开始发展的一项航空技术。使用垂直起降技术的飞机机动灵活,具有常规飞机无可比拟的优点。首先,具有垂直起降能力的飞机不需要专门的机场和跑道,降低了使用成本。其次,垂直起降飞机只需要很小的平地就可以起飞和着陆,所以在战争中飞机可以分散配置,便于伪装,不易被敌方发现,大大提高了飞机的战场生存率。最后,由于垂直起降飞机即使在被毁坏的机场跑道上或者是前线的简易机场上也可以升空作战,所以出勤率也大幅提高,并且对敌方的打击具有很高的突然性。
但使用垂直起降技术的飞机也有许多缺点,首先是航程短。由于要实现垂直起降,飞机的起飞重量只能是发动机推力的83%-85%,这就使飞机的有效载荷大大受到限制,影响了飞机的载油量和航程。同时,飞机垂直起飞时发动机工作在最大状态,耗油量极大也限制了飞机的作战半径。例如“ [[ ]] ”式飞机的载重量为1060千克时,作战半径只有92公里,所以在实际使用中“鹞”式飞机尽量使用短距起飞的方式以延长飞机的航程。因此垂直起降飞机又称为垂直/短距起降飞机。另外由于垂直起降飞机在实战中经常需要分散在野外,所以它的维护也非常的困难。
垂直/短距起降飞机是海军青睐的型号,因为舰船上的飞行甲板的长度总是有限的,垂直/短距起落技术就显得尤为实用。装备英国“[[皇家方舟]]”号航母的“ [[ 海鹞 ]] ”就是“鹞”式的海军型。“海鹞”使用了滑跃起飞、垂直降落的起降方式,通过航母前部的滑跃甲板,可以让飞机滑跃起飞,再利用推力转向,使飞机在推力不足的情况下仍能在空中稳定加速。垂直起降飞机虽然存在载重量小、作战半径不足等缺点,但随着航空科技的发展,垂直起降技术必将进入一个新的发展高峰。
====电磁弹射====
====拦阻网====
[[ 阻拦网 ]] 是在 [[ 飞机 ]] 处于危急状态下着舰使用的应急装置。如果飞机着舰时没有钩上 [[ 阻拦索 ]] ,飞机可增大发动机推力沿飞行甲板再次起飞,在空中低空飞行后重新着舰。而一旦飞机因尾钩放不下或尾钩损伤、燃油不多导致无法复飞及其他原因时,就需采用迫降的方法使飞机降落。
阻拦网平时并不设置,而放在 [[ 跑道 ]] 左舷边。跑道两侧各有一根可悬阻拦网的支柱,放倒在槽内,与飞行甲板齐平,一旦着舰需要,甲板人员在两分钟内即可支起阻拦网。
阻拦网一般设在第三根阻拦索处,高约4.5米,宽略大于阻拦索,尼龙带宽约76毫米,厚6.5毫米,只有竖向,间隔为900毫米,可承受的冲力大于阻拦索。
====助降设备====
早期的航母降落作业困难,经常发生安全事故,因而最早在美军航母“ [[ 兰利号 ]] ”上出现了两种革命性的辅助降落方式:设置“降落指挥官”与使用拦阻网,前者于甲板上判断降落条件、飞机高度等来挥动旗帜打信号,一般由技术纯熟的飞行员担任。而后此方法传入英国。至于[[拦阻网]]则是让降落的飞机免于意外的一项保险,最初当飞机要降落时甲板人员要上前挂住钩索,而后发展成飞机降落时会开动下方的着舰钩来勾住甲板上并排的“拦阻索”,拦阻索两端连入甲板下的液压制动器,吸收飞机剩余的动能,进而让其在甲板上停下。如果没有挂到拦阻索,拦阻网可以避免飞机撞上甲板停放的飞机或是摔出飞行甲板,亦不会毁损机体,还可以调整降落位置,因此拦阻网的发明大幅提升了飞机的降落效率。在1923年未使用拦阻网时美国海军最佳的成绩是7分钟降落3架飞机,使用后则是4分20秒降落了6架。
进入[[喷气舰载机]]时代后,由于其速度过快、降落指挥官和飞行员皆反应不及,原先制度已不能保证安全降落。1950年代时,[[英国]]出现了由[[尼可拉斯·古德哈特]]中校(Nicholas Goodhart)所发明的[[光学助降装置]](值得一提的是,利用灯号装置来协助降落的方式于日本在建造“凤翔号”时就已采用),其以一个凹面镜反射灯光至空中为飞行员提供一个指示降落路线的光柱(与海平面夹角为3.5至4度)。然而此装置仍受制于海面状况造成的舰体摇摆,因而出现了“菲涅耳”光学助降装置<ref>[https://mil.huanqiu.com/gallery/9CaKrnQgMYL 辽宁舰“菲涅尔”透镜光学助降系统曝光],来源:环球网军事综合,2012-10-19 14:57</ref>。“菲涅耳”光学助降装置彻底解决了前者光柱不稳定的问题,其外型为三种灯号组合而成,虽然会因型号而外观有所差别,但使用方法相同。中间直条灯号表示飞机位置过高或过低,让驾驶员将飞机调整为横条灯号位置。红色灯亮起表示飞机需要重新降落。菲涅耳助降装置有着易受天气云雾影响以及作用距离太短,以致于来不及调整误差的缺点。后来于1960年代还出现了自动着舰系统,它是由电脑控制其甲板运动着舰误差修正和飞行高度并结合全天候型的雷达助降系统,其分别装载于舰载机和船舰上,以连动资讯来随时修正、调整为最适当的位置。由于其有着可能受电磁波影响的疑虑,因此现今航母降落装置多半是混合使用光学装置、[[雷达助降系统]]以及降落指挥官,光学装置通常位于左舷,操作其装置的指挥官则在左舷后方。
航空母舰的轮机舱是整艘船的动力中枢,也是决定其重量与体积的关键之一。一般来说主机分为[[柴油机]]、[[燃气涡轮机]]、[[蒸气轮机]]和[[核反应炉]],由于航母属大型水面舰艇,以柴油机为主动力推力不足,而燃气涡轮则燃料耗量大,故现代大型航母多用后两者。小型航母如无敌级、阿斯图里亚斯亲王级等则使用燃气涡轮机(有些外加柴油机辅助),而中大型传统起降航母则使用蒸气轮机,如[[戴高乐号]]、[[库兹涅佐夫号]],这些蒸气可用于推进涡轮、灭火和注入蒸气弹射器,若其蒸气来源为核反应堆则为“核动力航空母舰”否则即被称作“常规动力航空母舰”。核反应炉也分作“压水式”、“沸水式”以及“游泳池式”,现大部分使用压水式。
[[ 核动力航母 ]] 相比传统动力者的优势极为显著,拥有后者难以比拟的航程。以尼米兹级为例,它可连续航行约20年(单以舰上物资来看,自持力则有90天之久),一克的铀可产生两吨重油燃烧出来的热量,能量转换效率极高。核动力航母在其它方面也有许多优势,它去除了以往设计师需费工夫排设的烟囱与排气道等诸多管线,后者总是占去舰上许多宝贵的空间,除了令舰体本身强度降低外,也让排出的废气腐蚀了设备与伤害了乘员的健康,突出的烟囱也让航母雷达反射截面积增加,其排出的热流多少也会危及到飞机的降落,且排出的热流也成了红外线制导导弹的目标,同时因为暴露在外的排气道令“三防”(防[[核子]]、[[化学]]、[[生物]]攻击)性能大打折扣。核动力航母可制造大量的淡水和充沛的电能,可用于空调和大量 [[ 电器 ]] 品以改善乘员的生活环境,也因为排除了管线和储存油料的舱房等空间而使可装载的物资(如 [[ 航空燃油 ]] 、补给品、炸弹)更多、人员起居空间变得更大、自持战斗能力更久。通常1艘核动力航空母舰在无补给条件下能连续作战12昼夜,而常规动力航空母舰只能连续作战7昼夜。
缺点:核反应炉造价极高,美军企业号仅八座核反应炉安装费用就要6400万美金,运行三年后换一次炉心要价2000万美金。1976年的“ [[ 尼米兹 ]] ”号要价18.81亿美金<ref>[http://www.sohu.com/a/281708617_99925330 建造一艘核动力航母需要花费多少钱呢?价格绝对超乎你的想象 ],搜狐网,轻武器,2018-12-14 07:44</ref>,“里根”号则要40亿美金。
===内部系统===
舰载机按照用途可分为[[战斗机]]、[[反潜机]]、[[鱼雷机]]、[[攻击机]]、[[预警机]]、[[电子战飞机]]、[[直升机]]和[[侦察机]]。其中以攻击机和战斗机为航母舰载兵力的核心组成部分;若以布局和起降方式为依据,舰载机还可分作直升机、传统起降飞机和垂直起降飞机。现今大规模战争不再、军费缩减、航母空间有限的背景下为节约成本而让单一舰载机功能多样化,专职的水平、俯冲轰炸机并入攻击机,许多的专职战斗机退役,改以战斗轰炸机与攻击战斗机(Strike Fighter)取代之,专职的舰上[[鱼雷机]]与[[侦察机]]也从航空母舰上消失。
舰载机由于其特殊而严苛的作战环境,在诸多设计上与陆基飞机截然不同。例如在机身材料选择上,由于要考虑机体长期置于具有 [[ 腐蚀性盐雾 ]] 、污染物和 [[ 高温辐射 ]] 等条件复杂的环境,材料必须慎选;在结构上,舰载机由于长期使用着舰钩降落、弹射起飞时极大的纵向过载,其整体强度必须要比[[陆基飞机]]更优秀;还有气动技术上必须严格要求低进场速度、高升力、失速控制和迎角飞行能力等等。在航母驶往远方战场进行独立作战时,舰载机兵力难以补充,这些直接影响其存活率的因素格外重要。
===舰载战斗机、攻击机===
===舰载预警机、直升机、反潜机===
服役中的舰载预警机仅有美国的E-2“鹰眼”,在美国与法国的航母上使用,英国与俄罗斯则为[[反潜直升机]]或是垂直起降的猎鹰系列改装型,前者计划装备V-22“鱼鹰”倾转旋翼机的预警型。一般来说,舰载直升机负责反潜、搜索、中程制导、运输和救援等任务,但不足以肩负对敌军战斗机或导弹的拦截行动, [[ 远程打击 ]] 能力也不足,作为预警机的能力也不如 [[ 固定翼飞机 ]] 。与 [[ 陆基直升机 ]] 相比, [[ 舰载直升机 ]] 为了更方便地收纳至机库,具有体积更小、重量更轻,旋翼与尾梁皆为折叠设计等特点,有些舰载直升机甚至能于水面起降。世界各国航母现役的舰载直升机有美国海军的 “SH“S[[H-60海鹰 ]] ”、 “SH“[[SH-3海王 ]] ”和俄罗斯“ [[ 卡-27 ]] ”等。美国海军也有使 用S用[[S-3维京反潜机 ]] ,但由于冷战结束、任务需求量大减,多被用于其他任务,如侦察和 [[ 空中加油 ]]
===其他===
大部分现代航母的武装除了舰载机就只有保护自身最低限度的武器,包括各种 [[ 防空导弹 ]] [[ 近程防御武器系统 ]] 以及电子战武器设施。之所以发展至如此,其肇因于航母角色的转换与雷达设备的进步。启蒙时期时,航母舰载机的对舰打击能力还在不明了的状态,定位为海上为战列舰侦查的工具。这样一来就无须太在乎甲板设计会影响到舰载机数量的问题。另外,由于当时[[舰载雷达]]尚未出现,航母会在无意间进入敌舰射程范围内,为了进行反击,航母上会配装舰炮。二战期间,舰载雷达蓬勃发展,航母可有效避开敌舰的突袭,加上舰载机的攻击能力已得到了证明,航空母舰本身就不需要防空火炮以外的武器,中大口径舰炮随即消失。尔后飞机进入[[喷气超音速]]时代后,传统防空炮根本无法应付,因此美国曾计划将防空任务全交由舰载机负责。
[[舰载机]]是航空母舰最好的进攻和防御武器,从理论上说,没有一种舰载雷达的扫描范围能超过预警机,没有一种舰载反舰导弹的射程能超过战斗机的航程,没有任何一种舰载反潜设备的反潜能力能超过反潜机或反潜直升机。整个航空母舰战斗群可以在航母的整体控制指挥下,对数百公里外的敌对目标实施搜索、追踪、锁定、攻击,所以无需再安装其它进攻性武器。
航空母舰上也装备自卫武器,有导弹、火炮等。苏联的航母还装备有[[远程反舰导弹]],从这一点来说苏联的航母是“航母与巡洋舰的混合体”,它的武器装备还有对空、对舰甚至反潜导弹,自卫武器毫不含糊,对自身的防御起了很大作用。
到了1980年代,由于[[苏联海军]]强化了反舰导弹打击能力,发展了自潜艇、飞机与水面舰等多平台发射大量反舰导弹进行饱和性攻击,这种战法极可能突破由舰载战斗机与护卫舰艇组成的空中防护网,因此航母本身还是配备了防空导弹、近战武器以及电子战武器来确保自身的安全,若是传统动力航母还可发射[[热焰弹]]来闪避[[红外线制导]]的导弹。以美国尼米兹级航母为例,即装有射程约50千米的进化海麻雀导弹(RIM-162 ESSM)、射程26千米的海麻雀导弹、射程9.6千米 的RIM的[[RIM-116滚体导弹 ]] 、射程4.5千米的20毫米密集阵近防系统,还有干扰敌人雷达的反电战装置(ECM,例 如SRBOC 如[[SRBOC 干扰丝发射系统 ]] )。苏联与俄罗斯航母算是个例外,由于其海军舰队防空网强度不足以及该国重视单舰作战能力,“基辅”级与“库兹涅佐夫”级舰本身火力比西方各国航母强上许多,包括[[反潜火箭]]、[[反舰导弹]]、[[防空导弹]]以及近迫防御武器。[[意大利]]的“加里波底”号也有类似的武装,后者也是唯一一种可以发射 [[ 鱼雷 ]] 的航空母舰。另外,该国的“ [[ 加富尔 ]] ”号、法国的“ [[ 戴高乐 ]] ”号还有着垂直发射的防空导弹,反应时间比“ [[ 尼米兹 ]] ”级者更短。
除了各类武器,航母上亦有完善的消防系统,使用了许多防火、防沉设计,并以甲板和机库为重点防御部位,大大提高了航母在作战条件下的生存力。
====海上生活====
航空母舰是一座“海上城市”,各种生活设施如餐厅、便利店等一应俱全。事实上,衣食住行也是决定航母战斗力的关键因素,美国人就认为“一份可口的热餐可以鼓舞士气,并使士兵们以良好的态度去努力工作”。以尼米兹级航空母舰为例,其上的餐厅一天营业23小时,只关闭1小时用来打扫卫生。宽敞明亮的餐厅摆放着各种菜肴:炸鸡腿、肉排、时令蔬菜,并提供各类新鲜水果和甜点 。此外,航母上每周都要改善生活,供应大龙虾、螃蟹、烤牛排等。在没有作战任务时,美国人还会选择好天气在甲板上举办露天烧烤聚会。由于船员众多,所以航母上的食物消耗量十分惊人,美军的企业号航母上的船员每个月就要吃掉8000磅[[培根]]、60000个[[土豆]]、24000磅[[汉堡包]]、44000磅热狗、3000磅鱼、8000磅牛排,此外大兵们还要喝掉1800加仑牛奶和4000加仑橙汁
除了饮食,丰富多彩的文化娱乐活动也是航母上的重要组成部分。为了给船员们增添乐趣以排遣长期在海上航行带来的心理不适,美军会经常在航母上举办[[篮球赛]]、[[拔河比赛]]、[[演唱会]]、[[表演秀]]等不同类型的文娱活动,以使船员们在工作之余获得精神上的享受和身体上的放松<ref>[http://haiwai.people.com.cn/n/2012/0929/c232591-17541231.html 解密美国“尼米兹”级航母上的衣食住行],海外网,本报特约记者 章 节 陶短房 2012年09月29日10:38 </ref>。
==参考文献==
 
[[Category:470 製造總論]]
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