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航空母舰史

/history of aircraft carrier/
条目作者姜振寰

姜振寰

最后更新 2023-11-28
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研制开发并利用可以搭载舰载机进行远洋巡航和作战大型舰艇(即航空母舰)主要过程的记载。

英文名称
history of aircraft carrier
所属学科
科学技术史

航用舰船搭载飞机的设想是1909年法国人C.阿代尔(Clément Ader,1841~1925)提出的,其英语“aircraft carrier”有装载飞机的运输船之意,日本则在20世纪30年代用日语汉字创造出“航空母艦”一词。航空母舰实际上是一个可以在海上游动的机场,在一定范围内掌控制空权、制海权,向敌机、敌舰及陆上设施发动攻击,极大地扩展军机的作战范围。由于其本身的防御能力较弱,一般要形成一个包括巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、潜艇、补给舰等在内的航空母舰编队。一艘航空母舰可以搭载几十乃至上百架舰载机,通常是多机种按比例搭载,以形成综合作战能力。航空母舰经过近百年的发展,已成为一国军事实力最重要的标志之一。

1910年11月14日,美国飞行员E.B.埃利(Eugene Burton Ely,1886~1911)驾驶“柯蒂斯”(Curtiss)D式双翼机首次从“伯明翰”号巡洋舰的前木制甲板上起飞成功。1911年1月18日,伊利又驾驶同一架飞机在后甲板铺有36米跑道的“宾夕法尼亚”(Pennsylvania)号战列舰上,用连有沙袋的钢索作为阻拦装置首次降落成功。1912年,英国的C.R.萨姆逊(Charles Rumney Samson,1883~1931)中尉驾机从行驶中的军舰上完成了起飞。在这些先行者冒险成功的基础上,1917年7月,英国海军总司令D.贝蒂(David Beatty,1871~1936)下令将一艘“暴怒”(Furious)号战列巡洋舰后方加装大型甲板,改装成世界上最早的航空母舰,可载机20余架。1917年8月2日,出生于南非的“暴怒”号海军航空兵指挥官E.H.邓宁中校(Edwin Harris Dunning,1892~1917),驾驶“幼犬”(Sopwith Pup)号双翼战斗机从“暴怒”号上成功起飞(图1),后采取与军舰平行飞行侧滑方式降落到航行中的“暴怒”号甲板上。可惜同年8月7日第二次降落时飞机坠海,邓宁遇难。1917年,英国在继续改装“暴怒”号的同时,将建造中的“罗索伯爵”(Conte Rosso)号邮船拆除所有舰面上的建筑,改建成在高架的舰面上铺设160多米长的直通甲板的航空母舰。该舰甲板下面是机库,用升降机将舰载机升至甲板或降至机库,更名为“百眼巨人”(Argus)号,排水量14450吨,可载机20余架。

图1 邓宁驾双翼机降落在“暴怒”号航母的甲板上图1 邓宁驾双翼机降落在“暴怒”号航母的甲板上

英国于1918年开始建造所谓正规的航空母舰“竞技神”(HMS Hermes)号,1923年7月服役。正处于军国主义扩张中的日本,在英国的帮助下大力发展空军和海军,并于1919年参照“竞技神”号设计了“凤翔”号航空母舰(图2),1922年11月抢先建成服役,成为世界上第一艘专门设计建造的航空母舰。1923年2月22日,“凤翔”号在东京湾进行舰载机起降试验,聘请原英国皇家海军航空部队上尉、当时受雇于三菱飞机制造公司的W.乔丹(William Jordan)驾驶一零式战斗机进行首次试飞。“凤翔”号和“竞技神”号均载机20余架,都建有全通甲板,桅杆、烟囱、瞭望塔等突出部分都移至飞行甲板右舷,构成岛式舰岛(亦称舰桥)。这一布局后来成为航空母舰舰面结构的基本形式。

图2 日本“凤翔”号航母图2 日本“凤翔”号航母

1917年,美国将1913年下水的“朱庇特”(Jupiter)号运煤船改装成为美国第一艘航空母舰“兰利”(Langley)号(图3),并于1922年3月22日正式启用。该舰铺设了长165.3米、宽19.8米的全通式飞行甲板,煤仓被改造成机库、汽油库、弹药库和升降机室,并发展了许多诸如弹射器、阻拦网等专为飞机在航空母舰上起飞降落的新设计。


图3 美国第一艘航空母舰“兰利”号图3 美国第一艘航空母舰“兰利”号

1938年英国建造的“皇家方舟”(Ark Royal)号航空母舰(图4),采用了双层两座全封闭式机库、位于右舷集成化的舰岛、液压弹射器,被誉为现代航空母舰的原型。该舰飞行甲板在舰艏和舰艉加装了向下倾斜的外伸板,扩大了飞行甲板的面积,舰前端安装2台液压弹射器和飞机着舰拦截装置,载机60架,有3部升降机,航速31节,侧舷及要害部位铺设装甲,以抵御敌方的攻击。

图4 英国“皇家方舟”号航母图4 英国“皇家方舟”号航母

第一次世界大战后各列强签订的军控条约《华盛顿限制海军军备条约》在1936年到期后,英国、日本、美国、法国都大力建造本国的航空母舰。在第二次世界大战特别是在太平洋海战中,航空母舰起了巨大的作用。此后,以战列舰和战列巡洋舰为海军主力的重炮巨舰开始让位于航空母舰编队。

20世纪30年代后,为了适应在舰上起飞和降落,对舰载机进行了许多新的设计,折叠翼以及用于起飞和降落的甲板系留装置、起飞弹射装置、尾钩、拦限索具均被发明并实用化。如果说第一次世界大战中德国的“潜艇加鱼雷”给协约国(特别是英国)的舰船造成巨大伤害的话,那么第二次世界大战中“飞机加航空母舰”则成为具有相当战斗能力的海上移动堡垒。

1945年12月3日,喷气式战斗机成功地在航空母舰上降落,由此舰载机开始采用喷气式飞机。但是喷气式飞机比传统的活塞式螺旋桨舰载机重得多,在原有的甲板上起飞其离舰速度不足以使飞机下方气流的托力克服机身重量,自力起飞和采用传统的液压弹射器已不足以应付其需求,为此,一些新的起飞弹射方式被研究出来。

到20世纪末舰载机的起飞方式主要有2种,即蒸汽弹射起飞和滑跃式起飞。

早在1911年,美国的T.G.埃利森(Theodore Gordon Ellison,1885~1928)上尉就发明了用重锤与滑轮相结合的加速弹射装置,后来改为用压缩空气推动活塞的弹射器,并于1912年11月12日进行了第一次弹射起飞。1915年10月将其加装设在“北卡罗来纳”(North Carolina)号巡洋舰上,这是最早实用化的弹射器。因为当时的舰载飞机重量轻,不需要弹射也可从航空母舰的飞行甲板上自力起飞,弹射起飞并未受到重视。喷气式飞机作为舰载机后,弹射器又开始被重视起来。1951年,英国海军航空兵后备队司令C.C.米切尔中校(Colin Campbell Mitchell,1925~1996)提出将航空母舰蒸汽轮机的蒸气送到弹射器上,进而发明了航空母舰用的蒸气弹射器,并在“伯修斯”(Perseus)号航空母舰上首次安装试验成功。这种弹射器的原理是,将飞机前轮上的弹射杆挂在甲板上弹射器的滑块中,由弹射的拖曳使飞机加速。1960年美国又研制出内燃弹射器,并将这种弹射器安装在“企业”(USS Enterprise)号核动力航空母舰上。

滑跃式起飞方式是由英国的D.泰勒(Douglas Taylor)发明的,20世纪70年代应用在无敌级航空母舰(invincible-class aircraft carrier)上,其原理是让飞机紧贴向上抬升约4°~15°的滑跃式甲板进行滑行加速,以获得起飞的俯仰角和初始高度。

20世纪末叶,美军开始研究一种更为先进的以电磁炮(电磁抛射器)为基础的电磁弹射器。电磁弹射器作为新一代航空母舰舰载机弹射装置,具有容积小、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉的优点,但是在起飞甲板上需要铺设较长的电磁滑轨。

在甲板结构方面,英国的D.坎贝尔(Dennis Cambell,1907~2000)上校于20世纪40年代提出斜角飞行甲板的设计方案(图5)。这种设计是将甲板分为前后两段,后段甲板自舰身中心线左偏10°,前段甲板用于停机和飞机起飞,后段甲板即斜角区用于飞机降落,以防止因降落失误对舰岛和停机坪的撞击。50年代后,英美等国率先在航空母舰上采用了斜角飞行甲板。

图5 斜角飞行甲板图5 斜角飞行甲板

在动力方面,自美国建成核潜艇后,核动力的优越性得到美国军方的认可,美军决定研制核动力航空母舰。世界上第一艘核动力航空母舰是美国于1958年2月开工建造并于1961年11月25日建成服役的“企业号航空母舰”(图6)。“企业”号更换一次核燃料可以连续航行10年以上,可以快速驶往世界上任何一个海域。继“企业”号之后,美国于20世纪60年代后又建造“尼米兹”级核动力航空母舰(Nimitz-class aircraft carrier)。“企业”号和“尼米兹”级的满载排水量均为9万余吨,可载机90架。“尼米兹”级航空母舰是当时世界上最大的航空母舰。第一艘“尼米兹”级航空母舰于1975年5月建成,服役舰上装有2座核反应堆和4台蒸汽轮机,航速30节以上,装填一次核燃料可持续使用13年,直到21世纪初一直是美国海上力量的支柱。在此基础上,美国设计建造出“福特”级大型核动力航空母舰(Gerald R. Ford-class aircraft carriers)。美国是当今世界上航空母舰力量最强大的国家,其核动力航空母舰技术处于世界领先地位。

图6 美国“企业”号核动力航母图6 美国“企业”号核动力航母

图7 “尼米兹”级航空母舰图7 “尼米兹”级航空母舰

图8 “尼米兹”级航空母舰图8 “尼米兹”级航空母舰

20世纪后半叶,航空母舰实现了舰载机的动力喷气化、主要武器导弹化和舰上设施电子化,并发展了舰载的折翼战斗机、预警机、侦察机、电子对抗机、垂直/短距起落歼击机和直升机等。60年代后出现了小型航空母舰,专门用于反潜和起降垂直/短距起落机。

中国航空母舰的研制起步较晚,2012年开始有一艘中型常规动力航空母舰“辽宁舰”。该舰原是苏联“库兹涅佐夫”级航空母舰的同级舰“瓦良格”(Varyag)号。20世纪80年代后期,瓦良格号在乌克兰建造时,适逢苏联解体。苏联解体后,瓦良格号归乌克兰所有,由于乌克兰经济状况不佳,已无力继续建造。1999年7月,创律集团雇用拖船拖运瓦良格号回国(图9),几经辗转于2002年3月4日抵达大连港。经过测量和改造设计,于2005年4月开始续建,于2012年9月25日建成列装海军,并正式命名为“辽宁舰”。

图9 瓦良格号航母被拖向中国图9 瓦良格号航母被拖向中国

图10 “辽宁舰”图10 “辽宁舰”

图11 “辽宁舰”图11 “辽宁舰”

  • 波尔马 N.航空母舰 1909-1945 航空母舰发展史及航空母舰对世界的影响.上海:上海科学技术文献出版社,2009.
  • 波尔马 N.航空母舰 1946-2006 航空母舰发展史及航空母舰对世界的影响.上海:上海科学技术文献出版社,2009.
  • HASKEW M E.Aircraft carriers the illustrated history of the world’s most important warships.London:Zenith Press,2016.

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