從無到有、從大到小——航母艦島百年發展簡史及展望

二戰後,航空母艦取代戰列艦成為海洋新霸主。它上寬下窄、左凸右凹,寬闊平坦的飛行甲板上聳立著一座高高艦島,形成與其他軍艦截然不同的獨特風格。

艦島和飛行甲板、彈射器等設備一樣,也是從無到有,從簡單到成熟發展而來的,與航母一同走過了百年曆史。

從無到有、從大到小——航母艦島百年發展簡史及展望

一、艦島誕生及百年曆史。

航母剛出現時沒有艦島,只有一個平直的全通式甲板。當時的人們也弄不清航母該如何設計,向什麼方向發展,只能摸索著前進。簡單在巡洋艦、貨輪或商船上加裝飛行甲板,用立柱支撐起來,成為一艘能起降飛機的航空母艦,稱為第一代平原型航空母艦。

英國“百眼巨人”號是第一艘鋪設全通式甲板的航母,沒有艦島。

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百眼巨人號

它之前的“暴怒”號航母由巡洋艦改造而來。第一次改造時拆除前主炮,在甲板上鋪設起飛跑道;第二次改造時拆除後主炮,鋪設降落甲板。

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暴怒號第二次改造時,上層建築巨大

但兩次改造都不成功,中間巡洋艦遺留的高大建築使氣流太紊亂,影響飛機起降。十幾次降落中只有三次成功,大多數飛行員還是選擇降落到海面上。

英國工程師總結經驗,終於在第三次改造時將上層建築拆光,鋪上全通式甲板,成為一艘平原型航母,沒有艦島。

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最終改建完成的暴怒號

世界另一邊,美國和日本也在抓緊建造航母。1922年,美國將“木星”號運煤船改建成“蘭利”號航空母艦,同樣是平原型航母,光禿禿的全通式甲板上沒有任何上層建築。

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美國蘭利號航母

1918年6月,英國“鷹”號航母下水。它本來是英國為智利建造的一艘戰列艦,因第一次世界大戰被留在英國,成為第一艘裝備艦島的航空母艦

它成為英國後續很多航母的技術驗證船,提供了很多經驗。建造“鷹”號航母時,工程師們曾討論過雙艦島方案,但最後還是隻裝了一個艦島。

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“鷹”號航母

這些經驗被用在英國第一艘正規航母“競技神”號上,開啟了航母裝備艦島的新時代。

與此同時,日本也在趕製第一艘完全作為航母設計的正規航母——鳳翔號。其右舷剛開始有艦島,但因航母艦體太窄,大型艦島影響飛機起降,所以兩年後日本人又將艦島拆除,鳳翔號又回到第一代平原型航母的模樣。

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“競技神”號航母

從戰列巡洋艦改裝來的赤城號航母,剛開始也是平原型航母結構。日本海軍還在上面別出心裁的安裝了三層飛行甲板,然而並不好用。輕型航母中的龍驤號、祥鳳號、瑞鳳號同樣是平原型結構。

從艦載機起降角度來說,沒有艦島、全通式甲板當然很好,無遮無擋直來直去,甲板可利用面積也大。

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鳳翔號拆除艦島後

但是航母航行需要良好視野,飛機起降需要指揮管控,編隊作戰需要通信聯絡,像指揮塔、航海室、飛行控制室、雷達、天線這些設備都要儘可能安裝在高處,沒有艦島往哪兒裝呢?

日本“龍驤”號航母就遇到過大麻煩。它在演習中遭遇颱風,飛行甲板下方的艦橋被海浪衝毀,垂下的甲板遮擋住視線影響航行。無奈之下,只能派人綁著繩子到前方去觀察航路。

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“龍驤”號航母艦橋在艦首

所以艦島是剛性需求,就算影響一些飛機起降也必不可少。其實英國從改造“百眼巨人”號時就醞釀艦島了,當時工程師想在艦體兩舷並列安裝上層建築,分別容納艦橋和煙囪,後來因技術問題無法實行。

直到有位海軍軍官想出個好辦法:將艦橋、桅杆、煙囪融合到一起,將整個上層建築置於右舷,於是飛行甲板連為一體,複雜氣流乾擾問題也解決了。

他將這種設計命名為“艦島”。

二、艦島大小的變遷。

剛開始時,英美等國的艦島體積都很大,日本艦島體積稍小。

美國“列剋星敦”號、“薩拉託加”號航母艦島比例非常誇張,艦島前後還安裝了8門203毫米火炮。英國“鷹”號航母艦島體積也驚人。

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“列剋星敦”號的巨大艦島

人們發現大尺寸艦島很佔空間,後方氣流紊亂也不利於飛機降落。所以後來艦島越造越小,為甲板騰出更多空間。

三、艦島在左舷,還是右舷?

起初艦島在艦體左、右舷哪一邊沒有標準,大家試探著來。

英國人將艦島放在右舷,因為他們發現飛行員右手操作操縱桿時,向左推比向右拉更容易,且飛行員遇到危險時下意識向左偏。就像開車遇緊急情況時下意識向左打方向盤一樣。

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同時,螺旋槳從正面看按逆時針方向旋轉,受空氣反作用力,產生順時針扭矩使飛機向左滾轉(飛行員方向)。飛機與氣流迎角也會產生偏轉力矩,使飛機向左偏航

當時英國海軍航空兵使用的“駱駝”艦載機,向右轉彎時經常明顯下沉,很多新手飛行員發生事故。所以英國人做了大量風洞試驗後,最終決定將艦島放在右舷,並一直延續下來。

美國沿用英國設計,也將艦島放在右舷。

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赤城、加賀、蒼龍、飛龍

日本比較特殊,曾經將兩艘航母艦島左右分置,然後配對使用。形成赤城在左、加賀在右;飛龍在左、蒼龍在右的奇特現象。

日本人覺得兩艘航母同時出動飛機時,一個向左轉、一個向右轉能提高效率;返航時飛行員也方便辨認母艦。

然而實際應用中,飛行員受天氣、光照、身體疲勞程度影響,常常將船頭誤看成船尾降落,反而造成了額外風險。所以日本後來建造航母時,都把艦島放在右舷。

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艦載機逆時針進場航線

四、冷戰時期,美蘇航母艦島變化。

二戰後,航母進入高速發展期,各種先進動力、導彈和電子設備陸續登上甲板。

美蘇兩個超級大國,也在冷戰中展開激烈競爭。相對美國航母的快速迭代來說,蘇聯航母之路經歷了太多曲折,從莫斯科級、基輔級、庫茲涅佐夫級,到烏里揚諾夫斯克級一路艱辛。

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莫斯科級直升機航母

蘇聯航母中,基輔級、庫茲涅佐夫級的艦島體積都很大。同期美國航母艦島從企業級、尼米茲級到福特級則越造越小,集成化迅速提高。

導致這種情況的原因是兩國不同的地理環境和作戰需求。

蘇聯紅海軍水面艦艇比美國海軍弱,地理位置也不像美國“一洲靠兩洋”那樣優越,缺少優良港口。所以蘇聯優先發展潛艇,水面艦艇的主要任務是掩護彈道導彈核潛艇前出作戰海域。

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基輔級“新羅西斯克”號

蘇聯水面艦艇要對抗美國航母戰鬥群,需要有強大的防空、反艦和反潛能力,非常重視火力配置。

在蘇聯海軍定義中,基輔級、庫茲涅佐夫級不是航空母艦,而是載機巡洋艦。艦上除艦載機、直升機之外,還有大量的遠程反艦導彈、艦炮和對空、對海雷達,單艦作戰能力非常強。即便水面艦艇編隊實力不如美國,載機巡洋艦自身也讓對方心生顧忌。

蘇聯載機巡洋艦安裝了眾多的武器和電子設備,自然需要大空間。再加上各設備間的電磁兼容問題,也要佔用一部分空間。

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庫茲涅佐夫級

為了在有限的甲板空間內裝載更多的飛機和導彈,所以軍官休息室、飛行員休息室也被搬上艦島,導致體積龐大。

等蘇聯建造“烏里揚諾夫斯克”號核動力航母時,海軍戰略發生了改變,它的艦島也隨之變小了。只可惜這一代天驕,隨著蘇聯解體消亡在船臺上,再也無緣見其風采了。

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“烏里揚諾夫斯克”號模型

反觀美國海軍,因為其內部分工很細,所以航母用途比較單一。他們有專精指揮的“藍嶺”號兩棲指揮艦;有負責區域防空的提康德羅加級巡洋艦;有防空、反潛、反艦啥都乾的斯普魯恩斯級、阿利·伯克級驅逐艦;有主攻反潛、護航的佩裡級護衛艦等等。

各艦艇各司其職,航母主要作“海上機場”用,不用裝那麼多導彈和雷達,只有導航通信、空中管制設備和自衛武器,艦島當然會小一些。

另外美國艦艇電子設備水平很高,系統優化好、集成度高,也節省了很多空間。如“福特”號航母的相控陣雷達直接貼附在艦島表面,無需額外安裝平臺,艦島結構大幅縮小。

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福特號艦島和相控陣雷達

再加上自1960年代第一艘核動力航母“企業”號下水以來,美國新建航母都是核動力。核動力用不著煙囪,又減少了一個佔用空間大戶。

法國航母與美國發展方向類似,艦島體積也不大。英國“伊麗莎白女王”級航母則選擇雙艦島路線,一個負責航行,另一個負責指揮艦載機。艦島里布置管路,空出中間甲板,終於圓了當年“百眼巨人”號的雙艦島之夢。

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“伊麗莎白女王”級雙艦島

五、艦島位置的變化。

各國航母艦島越來越小之際,位置也越來越靠後。和風漫談原創,禁止抄襲。

比如美國福萊斯特級航母,艦島在右舷中前部。到小鷹級、企業級、尼米茲級時已經挪到右舷中後部。等到福特級時,艦島位置已經挪到右舷尾端。

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福特級航母這樣做的目的,是為了騰出艦島前大片停機區,減少了飛機繞行艦島到艦尾的調運需求,擴大“一站式保障區”範圍。但艦島位置太靠後不利於操艦,艦尾紊流也容易干擾飛機著艦。

總之,到現在為止艦島已跟隨航母走過了百年曆程。未來艦島將向著小型化、集成化、隱身化、高效化方向發展,努力提高甲板優化率,提高艦載機出動率,使航母越來越強大!


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