為什麼航母降落有些甲板是斜角的?

手機用戶20041944550


航母這種軍艦、多層甲板、斜角甲板、彈射器、助降系統這些對都是英國人想出的奇思腦洞,不得不佩服盎格魯·撒克遜人種的奇思妙想對軍工科技發展的影響。而斜角甲板就是英國人在使用航母時總結出來的一些經驗。



在早期航母發展的探索中,英國人覺得只有一層飛行甲板,只能在起飛和降落中二選一,而且降落時後面降落的飛機如果降落失敗還會撞毀已經停在甲板上的其他飛機。所以為解決這些問題,那能不能設計一種能同時進行降落和起飛的甲板呢?英國人想出的第一種方法就是,設計成階梯式的兩層甲板,最上層可以負責起飛和降落,而下層甲板就專門負責起飛。


不過在英國人和日本人在航母的實踐過後發現設計不可行。於是英國人也在繼續探索,最後設計出了斜角甲板,艦首專門負責起飛,而艦尾的斜角甲板專門負責降落。而這樣的設計得到世界各個海軍強國認可,並且發展成今天這個樣子。不過這樣的設計雖然很實用,但是這樣的不對稱設計讓吾等大艦巨炮的崇拜者看著就不是很美觀。
早期改裝斜角甲板的二戰航母


在十字路口等等你


航母斜角飛行甲板開始大行其道。促成這一改變的原因是什麼呢?

第一個原因是採用斜甲板的航母可以同時起飛更多的艦載機,傳統的全通式直甲板,最多不過在艦首安裝兩具彈射器,同時起飛兩架艦載機,而採用斜角飛行甲板的航母,卻可以在直、斜兩塊甲板上各安裝兩具彈射器,因此最多能夠同時彈射四架艦載機起飛。在軍武科技大躍進、戰爭威脅始終存在的冷戰時期,在儘可能短的時間內起飛更多的艦載機對於殲滅敵軍艦隊及護衛本身的航母艦隊群都有著不言可喻的積極意義。而且採用這樣的設計,就算一處甲板上的彈射器出現機械故障或戰損,還有其他的彈射器可以確保有戰機升空,大大提高了航母在海戰中的存活率。

  第二個原因在於採用全通式直甲板的航母無法同時進行起飛和降落兩項作業。因為航母甲板上的飛行跑道長度不夠。因此這一類航母越來越不適合軍事科技發展之後分秒必爭的現代海上作戰(垂直起降艦載機在一定程度上改變了這一狀況,但和本文主旨無關,此處暫時不討論)。但斜甲板卻可以很好的解決這一問題,艦載機大可以在一艘航母的兩塊甲板上同時進行起飛、降落兩種作業,大大提高了航母對高強度戰場的適應性。

  第三個原因是斜角飛行甲板可以很好的避免艦載機降落時的意外。眾所周知,艦載機最容易在降落過程中出問題。因此除了飛行甲板的維護人員會提前設置攔截索和攔截網,艦載機飛行員也都會讓戰機在降落時仍維持高速以便一旦降落不順利可以立即拉起操縱桿再次升空。然而這一過程中如果飛行員稍有疏失,降落失敗的戰機就有很大可能會撞上停在另一側的艦載機,從而引發重大事故。太平洋戰爭中,全通式直甲板的航母就多次上演了這樣的“煙火秀”。而如果是多出一塊斜甲板,那麼這個問題就可以迎刃而解了,提供給艦載機降落的斜甲板旁不會停放其他飛機,如果降落失敗,至多不過是這一架戰機跌進海里罷了,不會殃及池魚,更不會出現“一架降落失敗的艦載機毀掉其他若干艦載機甚至是整條船”的慘劇。

  斜角飛行甲板這個天才的點子是英國海軍上校卡梅爾想出來的,1950年代,重量大、酬載多的重型噴氣式艦載機的出現使英國海軍感覺到這樣的戰機在傳統構型的航母上起降會十分危險,因此召開了一次會議來討論這個問題。在這次會議上,卡梅爾在聽完問題後就開始在自己的筆記本上塗鴉,當時他畫出了縱向排列雙甲板、橫向排列雙甲板以及後來被廣泛採用的斜角飛

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譚樹123


早期的航母,飛行甲板都是直通型的,因為當時的螺旋槳艦載機自重輕,速度低,降落滑行距離短,所以尚可以利用航母后部甲板,在阻攔索的協助下完成降落,但是也有撞到前部停機的風險。那時候的航母是沒有斜角甲板這一概念的,

二戰結束後,隨著噴氣式艦載機的出現,艦載戰機的自重量、飛行速度都大幅度提高了。這種高速度的飛機,降落時需要更長的滑行距離,直通甲板此時已經無法勝任戰機安全降落了。急需要一種新的甲板佈局方案來解決降落和起飛的矛盾。

1952年,時任英國皇家海軍上尉的丹尼斯.坎貝爾,提出了斜角甲板這一新概念,即在原有的直通甲板左側,通常與航母軸線夾角6-13度,安裝斜角甲板。並且在皇家海軍航母上付之實施,效果比較好。艦載機利用斜角甲板高速降落時,可以不必擔心撞向前方的停機。更重要的是,一旦降落失敗,可以拉起復飛。而艦首的軸向甲板,則可以同時彈射放飛戰機,互不干擾,更加安全。

軸向、斜角甲板交匯處,通常作為停機區,可以停放若干艦載機而不影響戰機起降。英國人的這一發明,開啟了現代航母的新里程,美國人後來將之發揚光大,使斜角甲板的使用更加完善。

左圖,美國早期直通甲板航母‘’列剋星敦‘’號。中圖,英國人改造的‘’鷹‘’號斜角甲板航母。右圖,現代美國航母‘’卡爾文森‘’號,可以明顯看出一條斜角甲板。





我是蝌蚪在線


現在大部分航空母艦都是配有斜角甲板的,而比較特立獨行的英國“伊麗莎白女王”級航母沒有配備斜角甲板,這也與其艦載機有關,女王級航母搭載F-35B短距起飛/垂直降落戰機,降落時不需要太大的空間,所以也就沒必要安排斜角甲板。可以說現代航母斜角甲板的出現是與噴氣機上艦有關的,而二戰螺旋槳艦載機時代和現代將要搭載F-35B戰機的航母,全直通甲板是完全夠用的,所以脫離需求談裝備是沒有意義的。

上圖是1948年進行海試時的中途島級“珊瑚海”號航空母艦(CV-43),看以看到並沒有斜角甲板,那個年代的航母甲板大多都這個樣子,看起來塞的滿滿當當的飛機,甲板利用率挺高的,但是隻適合當時的螺旋槳飛機,現代的F-35B戰鬥機也適合這種全直通甲板(例如伊麗莎白女王號航母和美國級兩棲攻擊艦),至於其他的超級大黃蜂、蘇-33、米格-29K、陣風等一票現役艦載機,都不太適合。

隨著武器裝備的發展,當噴氣式艦載機出現時,類似上圖這種扎堆起飛的方式就能用了:

1、噴氣機起飛時,發動機 向後噴出高溫氣體,會損傷後面的飛機。

2、隨著導彈技術和防空裝備的發展,艦載機的攻擊方式不必再像二戰那樣,幾艘航母釋放上百架戰機對著海上目標狂轟亂炸。所以航母的設計理念從短時間內釋放大量飛機這種思路轉變為更依賴持續不斷的起飛和降落飛機能力。

3、戰時航母艦載機的起降頻率是很高的,如果還是全直通甲板,有時前面降落的飛機還沒歸位,後面一架飛機就要降落了,如果沒有成功掛上攔阻索,低速狀態的飛機又無法及時拉昇,將一頭裝進前面停好的機群裡,造成重大事故。

4、隨著噴氣時代的到來,第3條說的問題將更嚴重,噴氣戰機比螺旋槳戰機沉重的多,早期的噴氣機加速能力又不怎麼樣,低速時的操控能力也很差,於是類似第3條裡的事故就多次在航母全直通甲板上上演,如下圖:

於是乎,航母先驅英國人就發明了一種設計:增加一塊斜角甲板,這樣將停機區和降落區分開,保障降落跑道的通暢,這樣即使在艦載機降落時發生事故,也不會累及停機區繫留的機群。可惜,就像其他很多海軍裝備一樣,英國人搞出了設計和點子,卻沒有去實現的鈔票,最終在美國人手裡發揚光大。斜角甲板這一發明,就是美國人率先實現的:

上圖就是美國的“埃塞克斯級航母列剋星敦號”航母(CV-16),分別是二戰期間的形態和冷戰期間的形態,從全直通甲板改裝為斜角甲板,更加適合噴氣式戰機的起落。而且上文第1張照片裡的“中途島級珊瑚海號”(CV-43)也接收了斜角甲板改裝,如下圖(1986年還在地中海巡航呢):

簡而言之,航母裝斜角甲板是為了適合艦載機的功能和作戰的戰術要求,斜角甲板通過使起飛作業區和降落作業區分開,而達到將起降作業的相互影響降到最低的目的。


衛青點兵


目前大部分航空母艦在採用斜角甲板都要歸功於1952年英國人的發明,之前所有的航空母艦的飛行甲板都說是直來直去的,這個會在甲板運行的時候有衝突。航空母艦本身飛行甲板面積不大,使用直角甲板的時候就只能保證要麼降落要麼起飛,因為降落過程中飛機前進的方向上是不允許有別的飛機的。

而斜角甲板的發明一下子解決了航空母艦甲板作業的矛盾,利用斜角甲板可以進行艦載機的降落,而航空母艦前進方向的主飛行甲板則作為起飛用的甲板。利用斜角甲板就算是艦載機在降落過程中沒有勾住阻攔索而復飛也不會影響另一邊正在起飛機的艦載機。斜角甲板的發明一下子提高了航空母艦艦載機的起降頻率,美國的航空母艦也開始使用這種方式。

不僅彈射型航空母艦是採用斜角甲板,包括使用滑躍起飛的航空目前也是採用這種方式來進行艦載機的運用。目前俄羅斯的庫茲涅佐夫號航空母艦和中國海軍的遼寧號航空母艦都是採用斜角甲板,滑躍甲板主要負責艦載機的起飛,而斜角就主要負責艦載機的降落過程,兩個互不干擾有效提高了作戰能力。

另外斜角甲板的好處還有可以增加了一個起飛點,這個可以提高艦載機每一個批次起飛的架次,也是可以提高航空母艦打擊群整體的作戰能力。美國海軍每艘航空母艦搭載75架艦載機可以保證每天150架次的起降頻率就是建立在使用斜角甲板的基礎上,當然彈射器的作用也不小。


航空視界


航母為什麼有斜角甲板?這話起來就長了。早期的航母並沒有斜角甲板,都是直角的。但這樣的航母在實戰中暴露出一個非常頭疼的問題:那就是在同一時間裡艦載機只能做同一件事。要麼一起起飛,要麼一起降落。你想要邊起飛邊降落那是不可能的。那樣就容易發生撞機事故了。可在實戰中卻往往會出現這樣的問題:一邊是加滿油掛滿彈的飛機急著起飛,另一邊是早先放出去的飛機要急著降落。如果不起飛那航母就失去空中掩護,敵人的飛機來襲就只能當靶子了;可如果不降落,那原先派出去的飛機就沒油了,要掉海里了。這時候的情況就像“老婆和老媽掉水裡了先救誰”一樣,令指揮官抓狂。二戰的中途島之戰,南雲忠一在短時間內“魚雷換炸彈,炸彈換魚雷”,結果耽誤了時間,就碰上了“先降落還是先起飛”的兩難決擇,在他還在糾結的時候,美國的飛機來到了,在短短五分鐘內就炸沉了赤城、加賀、蒼龍三艘航母。“要起飛還是要降落”這事直到二戰結束後,英國人發明了斜角甲板才解決。直角甲板專門用於艦載機起飛,斜角甲板專門用於艦載機降落,大家各司其職,互不干擾。當然了,由於我們的遼寧艦是採用滑躍起飛,所以如果要執行重裝起飛的話,艦載機還是需要佔用斜角甲板一段空間的,這對艦載機的降落還是造成了一定的影響。


血染戰旗紅


這就要說到飛機飛行的動力原理了,飛機起飛時需要足夠的升力來離開地面,升力就來源於機翼下翼面與上翼面的壓力差,要想下翼面壓力大,取決於幾個因素

1.機翼面積:機翼面積越大,越容易“兜風”也就是越容易讓更多的空氣著力在機翼上

2.空氣密度:空氣密度越大,機翼單位面積受到的空氣壓力越大

3.速度:這一點最關鍵,就是飛機(滑跑)速度,也就是相對氣流的速度,飛機相對空氣來流速度越大,獲得的壓力越大,這也就是為什麼飛機起降都要逆風起降。

在航母上,甲板長度不允許讓飛機一直滑跑直到具備起飛所需升力,這就需要採用輔助措施了,以上三點,空氣密度無法改變,風速無法控制,能採取的措施就是增大機翼表面的受力面積和增加飛機最大起飛速度。當甲板設計成有一定坡度時,飛機上坡同時,機身縱軸與水平面的夾角迅速增大,機翼與空氣來流的接觸面積也迅速增大,就達到了提升升力的目的。

如果題主問的是甲板上的跑道設計成對角斜線樣式,則是增加飛機起飛滑跑距離,距離長了,起飛速度就可以再提升,速度大了,升力就越大,就越有利於飛機起飛。


無人機教練


最大的好處是,在飛機降落時容易“復飛”,特別是在降落鉤沒有掛住攔阻索的時候,飛機可以復飛,以免墜毀。


手機用戶58903279720


彈射起飛和滑躍起飛的區別。


憶江朝南


航母甲板佈局,是為了可以同時起飛和回收飛機。


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