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航空母艦的總體構(gòu)造

作者:Anita 發(fā)布時(shí)間: 2021-12-20 23:31:29

簡(jiǎn)介:】艦型結(jié)構(gòu)
艦島
現(xiàn)代航空母艦通常將上層建筑集中在飛行甲板的右側(cè),稱為“艦島”。從飛機(jī)起降的要求上講,甲板上空無(wú)一物是最理想的,但航母的指揮塔、飛行控制室、航海室、雷達(dá)和

艦型結(jié)構(gòu)

艦島

現(xiàn)代航空母艦通常將上層建筑集中在飛行甲板的右側(cè),稱為“艦島”。從飛機(jī)起降的要求上講,甲板上空無(wú)一物是最理想的,但航母的指揮塔、飛行控制室、航海室、雷達(dá)和通信天線等又是需要高聳在甲板上的,所以現(xiàn)代航空母艦都是將這些上層建筑設(shè)計(jì)得很緊湊,空出甲板的絕大部分來(lái)方便飛機(jī)起降。

現(xiàn)代航母力求其外型簡(jiǎn)潔以減少雷達(dá)反射截面積,但其中技術(shù)非常復(fù)雜,已實(shí)現(xiàn)了上層建筑的“集結(jié)化”包括多功能相控陣?yán)走_(dá)、封閉桅桿(AME/S)、電磁輻射系統(tǒng)(MERS)和多功能射頻系統(tǒng)(AMRFS)。

飛行甲板

飛行甲板是航空母艦上供飛機(jī)起降和停放的上層甲板,按照任務(wù)需求可將其劃分為起飛區(qū)、降落區(qū)和停放區(qū)。飛行甲板下設(shè)有廊形夾層、水密隔艙、機(jī)庫(kù)、武器庫(kù)和船員住艙,大型航母的甲板甚至可達(dá)6層之多,而甲板側(cè)邊則有兩到四座升降機(jī)用于將飛機(jī)運(yùn)到甲板或機(jī)庫(kù)。船頭采用封閉設(shè)計(jì),從飛行甲板到船頭皆為一體成形。

值得一提的是,現(xiàn)代航空母艦的飛行甲板通常比船體寬得多,從正面看去,飛行甲板向船體兩舷張出,形狀十分怪異。由于飛行甲板要承受飛機(jī)降落時(shí)的強(qiáng)烈沖擊載荷,因此需用高強(qiáng)度金屬制成。?

斜角甲板

觀察美軍的尼米茲級(jí)航母可以發(fā)現(xiàn),航母上有兩條跑道,一條直的與一條斜的,斜的那條就是斜角飛行甲板。設(shè)置這兩條跑道的目的是為了可以讓航母同時(shí)進(jìn)行起飛和降落作業(yè),如果只有一條直通甲板的話,飛機(jī)起飛時(shí)只得讓停放的飛機(jī)擠在飛行甲板后半部,而將前半部用作起飛的跑道。

然而,這樣做不僅影響了飛機(jī)的滑跑距離,還必須等飛機(jī)起飛騰出跑道,空中的飛機(jī)才可以降落,并且稍有不慎,后降落的飛機(jī)很容易碰撞到先降落的飛機(jī)。斜角甲板由英國(guó)人在1952年2月發(fā)明成功。

斜角甲板又叫斜、直兩段甲板,位于飛機(jī)甲板的左側(cè),與艦艇艏艉中心線呈6~13度夾角。有了這個(gè)角度,飛機(jī)降落就可與停駐的飛機(jī)和起飛作業(yè)區(qū)分流,同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)彈射和回收作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。回收區(qū)的角度相當(dāng)重要。角度愈大,對(duì)駕駛員著艦的難度就愈大。

此外,斜角甲板的設(shè)計(jì)還可使降落區(qū)免遭左舷前彈從噴氣火焰擋板引出的熱氣流,從而降低空氣紊流的干擾。通常斜角甲板上只裝有供飛機(jī)降落用的阻攔索,然而極少數(shù)航空母艦的斜角甲板上也裝有一兩座彈射器,其目的在于在沒(méi)有飛機(jī)降落時(shí)供飛機(jī)起飛之用。

導(dǎo)流板

航空母艦上的飛機(jī)在準(zhǔn)備起飛時(shí)就已將噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)它會(huì)向后噴出高溫高速燃?xì)饬?,?duì)后方的飛機(jī)和工作人員危害很大。這時(shí),彈射器的后方會(huì)升起導(dǎo)流板,使飛機(jī)噴出的燃?xì)饬飨蛏掀D(zhuǎn),避免影響到后方的飛機(jī)。為了降低燃?xì)饬鞯淖茻釡囟?,?dǎo)流板后面都裝有供冷卻水循環(huán)流動(dòng)的格狀水管。

機(jī)庫(kù)

機(jī)庫(kù)為儲(chǔ)存和整備航空母艦艦載機(jī)的地方,又分成“開(kāi)放”和“封閉”兩種。采用開(kāi)放結(jié)構(gòu)的航母艦體為機(jī)庫(kù),甲板上方再額外建造機(jī)庫(kù)墻壁、甲板支撐柱等結(jié)構(gòu),再加上飛行甲板。開(kāi)放機(jī)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)為通風(fēng)良好、傷害管制佳,炸彈若擊入機(jī)庫(kù)中爆炸造成的沖擊波會(huì)釋放到外面;結(jié)構(gòu)較輕、容納飛機(jī)多以及可依艦載機(jī)尺寸作修正。

航母自啟蒙時(shí)期一直到二戰(zhàn)中期多為開(kāi)放結(jié)構(gòu)。封閉機(jī)庫(kù)則為機(jī)庫(kù)與船體結(jié)構(gòu)整個(gè)一體成形,飛行甲板為封閉強(qiáng)化結(jié)構(gòu),這種機(jī)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)有防御力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、核生化防護(hù)佳等。由于封閉機(jī)庫(kù)容易累積易揮發(fā)的氣體、受到攻擊或者是意外而著火的艦載機(jī)不能直接丟入海中等問(wèn)題,一度很難被船艦設(shè)計(jì)師所接受。

然而當(dāng)艦載機(jī)噴氣化后航空燃料變得相當(dāng)安全,加上后來(lái)發(fā)展的消防滅火與監(jiān)控裝置協(xié)助,封閉機(jī)庫(kù)因而成為了主流。

機(jī)庫(kù)內(nèi)除了航空飛行聯(lián)隊(duì)的維修人員外,還有隸屬于航母的“飛機(jī)中期維修部門(mén)”(AIMD),可負(fù)責(zé)進(jìn)行較大工程的維修作業(yè)并分作“引擎部門(mén)”(維修艦載機(jī)的引擎)、“綜合部門(mén)”(修補(bǔ)破損的機(jī)體結(jié)構(gòu)或機(jī)翼)、“電子零件部門(mén)”(整備精密電子設(shè)備,如雷達(dá)、感應(yīng)器)和“救難裝備部門(mén)”(維修飛機(jī)駕駛員的安全設(shè)備),若是美國(guó)海軍的航母還可在機(jī)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行引擎噴氣的試驗(yàn)。

升降機(jī)

升降機(jī)是將艦載機(jī)自機(jī)庫(kù)運(yùn)輸至飛行甲板的裝置,早期配置于全通飛行甲板的艦身中線的前中或后方,通常為2至3具,也是甲板上最脆弱的部份,如果升降機(jī)故障或是遭到破壞會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)無(wú)法起降,進(jìn)而喪失戰(zhàn)斗力。

此外,炸彈也可能會(huì)擊穿升降機(jī),升降機(jī)又與堆積彈藥與燃料的隔艙接近,一旦引爆將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。因此自胡蜂號(hào)航母起開(kāi)始將升降機(jī)位置調(diào)整到艦側(cè),這除了不妨礙起降作業(yè)以及安全外,還有著飛機(jī)翼展超過(guò)升降機(jī)寬度時(shí)亦能使用的優(yōu)點(diǎn)。

值得一提的是,第一代超級(jí)航母的“福萊斯特級(jí)”曾在斜角甲板前方設(shè)置一個(gè)升降機(jī),目的是要讓飛機(jī)降落后立刻收入機(jī)庫(kù),然而后來(lái)發(fā)現(xiàn)這樣的機(jī)會(huì)其實(shí)很少,另外航母航行時(shí)潑上來(lái)的浪會(huì)波及到艦載機(jī),故自小鷹級(jí)起又將該處升降機(jī)位置調(diào)整至艦舷側(cè)。

現(xiàn)代大型航母的升降機(jī)寬20多米、深達(dá)15米、可負(fù)重100噸,升降速度約為一分鐘自機(jī)庫(kù)搬上一架飛機(jī)至甲板。

武器庫(kù)

武器庫(kù)是用來(lái)儲(chǔ)備各種炸彈、魚(yú)雷、導(dǎo)彈與火箭的區(qū)域,位于船艦底部、水線之下,為船頭尾各一處,中間則為機(jī)庫(kù),這些武器多以半組裝方式收納。

為了將其送至甲板,武器庫(kù)有著比飛機(jī)升降機(jī)更小的專用升降機(jī)(以尼米茲級(jí)為例,共有九個(gè)武器升降機(jī),其外型如一個(gè)從甲板向上開(kāi)啟的門(mén),若為不需用到的情況則可蓋起來(lái)成為甲板的一部份),將武器從庫(kù)中升到上一層甲板,由各層作業(yè)員進(jìn)行階段性的組裝,再由該甲板的其他升降機(jī)往上送(部分通到機(jī)庫(kù)),以防止彈藥意外誘爆的情況。

另外還有連結(jié)到艦島右側(cè)后方的一個(gè)武器集中區(qū)域,此處被稱作“武器牧場(chǎng)”。若彈藥爆炸可利用艦島作遮掩,以降低對(duì)甲板上飛機(jī)的損害。二次世界大戰(zhàn)之后的美國(guó)航母還需要另外設(shè)計(jì)與區(qū)隔存放與組裝核子武器的彈藥庫(kù),被稱為“特殊飛機(jī)維護(hù)儲(chǔ)存區(qū)”(Special Aircraft Services Stores,簡(jiǎn)稱“SASS”)。

冷戰(zhàn)時(shí)期基于核子武器的機(jī)密和敏感性,這些彈藥庫(kù)的使用、人員進(jìn)出管制與保安都有特別的處理和操作程序,沒(méi)有受到相關(guān)訓(xùn)練驗(yàn)證或者是無(wú)關(guān)的人員一概不得靠近。第一款安裝SASS的航母是透過(guò)《27A改裝案》來(lái)加裝相關(guān)設(shè)備與空間的埃塞克斯級(jí),在設(shè)計(jì)階段就將SASS融入艦身結(jié)構(gòu)的則是福萊斯特級(jí)。

擴(kuò)展資料

航母,豈是你想造就能造

從數(shù)萬(wàn)噸特種鋼材,到成千上萬(wàn)的電子設(shè)備;從驅(qū)動(dòng)航母快速推進(jìn)的動(dòng)力系統(tǒng),到保障艦載機(jī)起降的全套設(shè)施,再加上那套無(wú)比復(fù)雜的系統(tǒng),才能把空軍基地打包到一艘船上。其中無(wú)一不需要強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)科技實(shí)力予以支撐。

美軍尼米茲級(jí)航母最后一艘“布什”號(hào),11年前下水時(shí)的造價(jià)就已高達(dá)60多億美元,新一代福特級(jí)航母首艦“福特”號(hào)的建造費(fèi)用更是超過(guò)150億美元,并且還在不斷上漲之中。承載著英國(guó)復(fù)興夢(mèng)想的伊麗莎白女王級(jí)航母的首艦造價(jià)高達(dá)50多億英鎊,讓英國(guó)政府一度放棄了二號(hào)艦。

如果你能體味蘇聯(lián)的馬卡洛夫當(dāng)年忍痛拆除“烏里揚(yáng)諾夫斯克”、淚別“瓦良格”的凄涼心境,就能理解,航母之貴,真的不是誰(shuí)都能承受。

沒(méi)錢(qián)不行,沒(méi)技術(shù)也不行。眼高手低的印度海軍,先是花費(fèi)了20多億美元,用時(shí)近10年,才在俄羅斯的幫助下完成一艘二手航母的改造。隨后,依靠進(jìn)口的特種鋼材,和遍布全球的供應(yīng)商,國(guó)產(chǎn)航母才得以開(kāi)工。如今“維克蘭特”號(hào)已經(jīng)下水4年,仍只有“進(jìn)口”而來(lái)的船體。

法國(guó)海軍“戴高樂(lè)”號(hào)航母,由于核反應(yīng)堆不匹配,不僅航速不足,而且動(dòng)力系統(tǒng)故障頻發(fā),嚴(yán)重影響出動(dòng)效率。就連美國(guó)人也不敢說(shuō)完全吃透了航母相關(guān)技術(shù),“福特”號(hào)采用的先進(jìn)攔阻裝置,研發(fā)進(jìn)度嚴(yán)重滯后,很可能最終回歸傳統(tǒng)液壓機(jī)械攔阻裝置。

更為重要的是,航母建設(shè)不僅是打造一個(gè)平臺(tái),而是構(gòu)筑一個(gè)包括艦載機(jī)、護(hù)衛(wèi)保障艦艇等一系列配屬裝備在內(nèi)的作戰(zhàn)體系。沒(méi)有艦載機(jī)的航母,不過(guò)是一個(gè)任人宰割的大貓;而不成編隊(duì)的航母,只是一個(gè)靜待導(dǎo)彈滅頂?shù)臋C(jī)場(chǎng)而已。

“伊麗莎白女王”號(hào)被一再“爽約”的F-35B卡死,無(wú)艦載機(jī)可用的尷尬局面讓英國(guó)眾多創(chuàng)新設(shè)計(jì)和先進(jìn)技術(shù)變得黯然無(wú)光。印度海軍有錢(qián)重金購(gòu)得航母,卻沒(méi)有先進(jìn)的護(hù)航保障艦艇與之匹配。

美軍一個(gè)尼米茲級(jí)航母編隊(duì),造價(jià)至少需要200億美元,幾乎接近俄羅斯2017年國(guó)防預(yù)算的一半,甚至超過(guò)大多數(shù)國(guó)家一年的軍費(fèi)。所以,只有綜合國(guó)力強(qiáng)盛的大國(guó)才能擁有航母。

參考資料來(lái)源:百度百科-航空母艦

參考資料來(lái)源:人民網(wǎng)-航空母艦:絕非浪得虛名的戰(zhàn)略重器

航空母艦一般不單獨(dú)活動(dòng),它總是由其他艦只陪同,合稱為航空母艦編隊(duì),又稱航空母艦戰(zhàn)斗群。整個(gè)航母編隊(duì)可以在航空母艦的整體控制下,對(duì)數(shù)百公里范圍內(nèi)的敵對(duì)目標(biāo)實(shí)施搜索、追蹤、鎖定和攻擊。因其編隊(duì)可同時(shí)使用多兵種、多艦種、多機(jī)種,能開(kāi)辟獨(dú)立的海戰(zhàn)場(chǎng),真正做到全天候、大范圍、高強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)戰(zhàn)斗,實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)海的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)。一般來(lái)說(shuō),航空母艦雖然能投射大量的空中武力,但是其本身的防御能力薄弱,所以需要其它艦艇(包括水面與水下艦艇)提供保護(hù)。航艦戰(zhàn)斗群的分工可以看成航艦執(zhí)行任務(wù),而其它艦艇保護(hù)航空母艦(Aircraft Carrier)是一個(gè)戰(zhàn)斗群,一般包括一艘旗艦,兩艘防空巡洋艦,4~6艘防空反潛驅(qū)逐艦1-2艘攻擊型核潛艇組成。CV是航空母艦的英文縮寫(xiě),全稱是Carrier Vessels?,F(xiàn)代航空母艦的主要任務(wù)是以其艦載機(jī)編隊(duì),奪取海戰(zhàn)區(qū)及近海陸緣的制空權(quán)和制海權(quán)。現(xiàn)代航空母艦及艦載機(jī)已成為高技術(shù)密集的軍事系統(tǒng)工程。航空母艦是一支航空母艦戰(zhàn)斗群中的核心艦船,通常還作為航母戰(zhàn)斗群的旗艦。 現(xiàn)代航空母艦(Aircraft Carrier)作為支持海軍??樟Ⅲw作戰(zhàn)的平臺(tái),應(yīng)具備如下主要功能:運(yùn)作、維護(hù)和支持作戰(zhàn)飛機(jī),在使用壽命內(nèi)允許機(jī)種更新,提供基本指揮和控制功能擁有足夠的機(jī)動(dòng)速度和一定的自我防護(hù)能力擁有有效的起降作戰(zhàn)飛機(jī)的能力擁有同時(shí)起飛和接收降落戰(zhàn)機(jī)的能力擁有快速空中警戒出擊能力允許長(zhǎng)周期連續(xù)執(zhí)行空中任務(wù)允許在動(dòng)力輸出下降的情況下執(zhí)行空中任務(wù)。 蒸汽彈射起飛 使用一個(gè)平的甲板作為飛機(jī)跑道,起飛時(shí)一個(gè)蒸汽驅(qū)動(dòng)的彈射裝置帶動(dòng)飛機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度。只有美國(guó)具備生產(chǎn)這種蒸汽彈射器的成熟技術(shù)。在工作原理上,蒸汽彈射器是以高壓蒸汽推動(dòng)活塞帶動(dòng)彈射軌道上的滑塊,把與之相連的艦載機(jī)彈射出去的。它體積龐大,工作時(shí)要消耗大量蒸汽,功率浪費(fèi)嚴(yán)重,只有約6%的蒸汽被利用。為制造和輸送蒸汽,航母要備有海水淡化裝置、大型鍋爐和無(wú)數(shù)管線,工作維護(hù)量驚人。它的最大缺陷在于因?yàn)閺椛涔β侍蠖鵁o(wú)法發(fā)射無(wú)人機(jī)――現(xiàn)役的無(wú)人機(jī)因?yàn)橹亓枯p,在彈射時(shí)機(jī)體會(huì)被加速度扯碎。蒸汽彈射有兩種彈射方式:一種是前輪牽引式彈射 美國(guó)海軍1964年試驗(yàn)成功艦載機(jī)的前輪支架裝上拖曳桿,前輪就直接掛在了滑塊上,彈射時(shí)由滑塊直接拉著飛機(jī)前輪加速起飛,這樣就不用8-10個(gè)甲板人員掛拖索和撿拖索了,彈射時(shí)間縮短,飛機(jī)的方向安全性好。但這種艦載機(jī)的前輪要專門(mén)設(shè)計(jì)。美國(guó)海軍核動(dòng)力航母都采用了這種起飛方式。另一種是拖索式彈射 顧名思義,就是用鋼質(zhì)拖索牽引飛機(jī)加速起飛。這種彈射方式比較老,各方面都不如前者好。只有法國(guó)的“克萊蒙梭”級(jí)航母使用。拖索式彈射時(shí),甲板人員先用鋼質(zhì)拖索把飛機(jī)掛在滑塊上再用一根索引釋放桿把其尾部與彈射器后端固定住。彈射時(shí),猛力前沖的滑塊拉斷索引釋放桿上的定力拉斷栓,牽著飛機(jī)沿軌道迅速加速,在軌道末端把飛機(jī)加速到直起飛速度拋離甲板,拖索從飛機(jī)上脫落,滑塊返回彈射器起點(diǎn)準(zhǔn)備下一次工作。斜板滑跳起飛 有些航空母艦在其甲板前端有一個(gè)“跳臺(tái)”幫助飛機(jī)起飛,即把甲板的前頭部分做成斜坡上翹,艦載機(jī)以一定的尚未達(dá)到起飛速度的速度滑跑后沿著上翹的斜坡沖出甲板,形成斜拋運(yùn)動(dòng),在剛脫離母艦的一段(幾十米)距離內(nèi)繼續(xù)在空中加速以達(dá)到起飛速度。這種起飛方式不需要復(fù)雜的彈射裝置,但是飛機(jī)起飛時(shí)的重量不如蒸汽彈射起飛,使得艦載機(jī)的載油量、載彈量、航程以及作戰(zhàn)半徑等受到一定的制約。英國(guó)、意大利、印度、中國(guó)和俄羅斯等國(guó)由于技術(shù)限制,無(wú)法研制真正在技術(shù)和工藝上過(guò)關(guān)的蒸汽彈射器,所以只能在本國(guó)航母上采用滑翹甲板。采用滑躍起飛艦載機(jī)的航空母艦在載機(jī)起飛時(shí)都必須以20節(jié)(36公里/小時(shí))以上速度逆風(fēng)航行,以加大載機(jī)相對(duì)速度幫助艦載機(jī)起飛。垂直起飛 垂直起飛技術(shù)顧名思義就是飛機(jī)不需要滑跑就可以起飛和著陸的技術(shù)。它是從20世紀(jì)50年代末期開(kāi)始發(fā)展的一項(xiàng)航空技術(shù)。英國(guó)、美國(guó)、俄羅斯的一些航空母艦采用這種技術(shù)。使用垂直起降技術(shù)的飛機(jī)機(jī)動(dòng)靈活,具有常規(guī)飛機(jī)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn):首先,具有垂直起降能力的飛機(jī)不需要專門(mén)的機(jī)場(chǎng)和跑道,降低了使用成本。其次,垂直起降飛機(jī)只需要很小的平地就可以起飛和著陸,所以在戰(zhàn)爭(zhēng)中飛機(jī)可以分散配置,便于偽裝,不易被敵方發(fā)現(xiàn),大大提高了飛機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存率。最后,由于垂直起降飛機(jī)即使在被毀壞的機(jī)場(chǎng)跑道上或者是前線的簡(jiǎn)易機(jī)場(chǎng)上也可以升空作戰(zhàn),所以出勤率也大幅提高,并且對(duì)敵方的打擊具有很高的突然性。但使用垂直起降技術(shù)的飛機(jī)同時(shí)也有許多重大的缺點(diǎn):首先是航程短,由于要實(shí)現(xiàn)垂直起降,飛機(jī)的起飛重量只能是發(fā)動(dòng)機(jī)推力的83%-85%,這就使飛機(jī)的有效載荷大大受到限制,影響了飛機(jī)的載油量和航程。同時(shí),飛機(jī)垂直起飛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最大狀態(tài),耗油量極大也限制了飛機(jī)的作戰(zhàn)半徑。例如“鷂”式飛機(jī)的載重量為1060千克時(shí),作戰(zhàn)半徑只有92公里,所以在實(shí)際使用中“鷂”式飛機(jī)盡量使用短距起飛的方式以延長(zhǎng)飛機(jī)的航程。因此垂直起落飛機(jī)又稱為垂直/短距起落飛機(jī)。另外由于垂直起落飛機(jī)在實(shí)戰(zhàn)中經(jīng)常需要分散在野外,所以它的維護(hù)也非常的困難。垂直/短距起降飛機(jī)是海軍青睞的機(jī)種,因?yàn)榕灤系娘w行甲板的長(zhǎng)度總是有限的,垂直/短距起落技術(shù)就顯得尤為實(shí)用。裝備英國(guó)“皇家方舟”號(hào)航母的“海鷂”就是“鷂”式的海軍型。“海鷂”還使用了“斜曲面躍飛”的短距起落技術(shù),通過(guò)在航母上安裝12度的斜甲板,可以讓飛機(jī)滑跑躍飛,再利用推力轉(zhuǎn)向,使飛機(jī)在推力不足的情況下仍能在空中穩(wěn)定加速。前蘇聯(lián)曾研制了雅克-38、雅克-141等型號(hào)的垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)。垂直起降技術(shù)雖然不是一個(gè)新技術(shù)而且存在一些重大弱點(diǎn),但是它的優(yōu)點(diǎn)的確使人無(wú)法割舍。美國(guó)就正在發(fā)展新一代垂直/短距起降飛機(jī)(V/STOL)隨著航空科技的發(fā)展,垂直起降技術(shù)必將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高峰。電磁彈射起飛 除此以外,電磁彈射器是下一代航母艦載機(jī)彈射裝置,與傳統(tǒng)的蒸汽式彈射器相比,電磁彈射具有容積小、對(duì)艦上輔助系統(tǒng)要求低、效率高、重量輕、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低廉的好處。電磁彈射就是采用電磁的能量來(lái)推動(dòng)被彈射的物體向外運(yùn)動(dòng),與蒸汽彈射器相比電磁彈射器的優(yōu)點(diǎn)主要是體積減小了很多,操縱人數(shù)也要少百分之三十左右,而且電磁彈射器的彈射力度可控可以彈射無(wú)人機(jī)。缺點(diǎn)是耗電,但對(duì)于全電力推動(dòng)的航母和核動(dòng)力航母來(lái)說(shuō)不是太大的問(wèn)題。美國(guó)海軍從1982年開(kāi)始進(jìn)行電磁彈射系統(tǒng)的技術(shù)研究,直到2004年秋天電磁彈射器進(jìn)入成品測(cè)試階段。美國(guó)海軍測(cè)試后選定通用原子能公司作為生產(chǎn)商美國(guó)海軍技術(shù)網(wǎng)站透露,通用原子能公司的系統(tǒng)采用線性電磁加速電動(dòng)機(jī)已經(jīng)在新澤西州赫斯特湖試驗(yàn)中心完成了測(cè)試。電磁彈射器是一個(gè)復(fù)雜的集成系統(tǒng),其核心是直線彈射電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)的概念類似磁懸浮列車采用的技術(shù)。與磁懸浮列車所不同的是,磁懸浮列車的運(yùn)動(dòng)是漂浮在空氣中,而彈射電動(dòng)機(jī)帶有滾輪,帶著一個(gè)往復(fù)車沿彈射器軌道滑行。工作時(shí),電動(dòng)機(jī)得到供電往復(fù)車在電磁力的作用下拉著飛機(jī)沿彈射沖程加速到起飛速度飛機(jī)脫掛后,往復(fù)車受到反向力的制動(dòng),低速回到出發(fā)的位置。在技術(shù)方面,蒸汽彈射器和電磁彈射器之間的差別,如同老式蒸汽火車與現(xiàn)代磁懸浮列車之間的差別。這就決定了電磁彈射器在性能上遙遙領(lǐng)先。美國(guó)海軍CVN-21級(jí)新型核動(dòng)力航母,將取代現(xiàn)役的“尼米茲”級(jí)核動(dòng)力航母裝備4臺(tái)電磁彈射器的“福特”號(hào)航母,正是該級(jí)航母的首艦,降落裝置斜角甲板觀察美軍的尼米茲級(jí)航母可以發(fā)現(xiàn),航母上有兩條跑道,一條直的一條斜的,斜的那條就是斜角飛行甲板。設(shè)置這兩條跑道的目的是為了可以讓航母同時(shí)進(jìn)行起飛和降落作業(yè),如果只有一條直通甲板的話,飛機(jī)起飛時(shí)只得讓停放的飛機(jī)擠在飛行甲板后半部,而將前半部用作起飛的跑道。然而,這樣做不僅影響了飛機(jī)的滑跑距離還必須等飛機(jī)起飛騰出跑道,空中的飛機(jī)才可以降落,并且稍有不慎,后降落的飛機(jī)很容易碰撞到先降落的飛機(jī)。上斜角甲板終于由英國(guó)人在1952年2月發(fā)明成功。斜角甲板又叫斜、直兩段式甲板,位于飛機(jī)甲板的左側(cè),與艦艇艏艉中心線呈6~13度夾角。有了這個(gè)角度,飛機(jī)降落就可與停駐的飛機(jī)和起飛作業(yè)區(qū)分流,同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)彈射和回收作業(yè)同時(shí)進(jìn)行?;厥諈^(qū)的角度相當(dāng)重要。角度愈大,對(duì)駕駛員著艦的難度就愈大。此外,斜角甲板的設(shè)計(jì)還可使降落區(qū)免遭左舷前彈從噴氣火焰擋板引出的熱氣流,從而降低空氣紊流的干擾。通常斜角甲板上只裝有供飛機(jī)降落用的阻攔索,然而極少數(shù)航空母艦的斜角甲板上也裝有一兩座彈射器,其目的在于在沒(méi)有飛機(jī)降落時(shí)供飛機(jī)起飛之用。降落過(guò)程滑跑-攔阻降落固定翼艦載機(jī)在航空母艦上滑跑降落,尤其是在夜間或在天氣不好的情況下,是最困難的飛行技巧了。以美國(guó)航空母艦為例,降落過(guò)程是這樣的:首先,回歸的飛機(jī)要進(jìn)入環(huán)繞母艦的環(huán)型航線以降低飛行高度和速度,有些時(shí)候可能還需要脫離等待中的降落航線去進(jìn)行空中加油。在降落時(shí)飛機(jī)的速度要降低到幾乎失速的地步。飛行員將放下起落架、襟翼與空氣減速板,將攔阻鉤伸出,維持一定的速度和下滑速率。航空母艦上的降落官指揮飛機(jī)降落。他不斷地告訴飛行員,他離最佳情況的偏差是多少;航空母艦上的降落指示燈提示飛行員,下降時(shí)的角度是否正確。在航空母艦的飛行甲板后部有四條攔阻索(尼米茲級(jí)航母第九艘CVN76“羅納德里根”號(hào)只有三根),飛行員必須讓降落的飛機(jī)在著艦的瞬間用攔阻鉤掛上其中一條攔阻索。在最佳情況下他應(yīng)該掛上第三條,假如他掛上前兩條,那么他的下降角度太平;假如他掛上最后一條那么他的下降角度太陡,在著陸時(shí)飛行員必須將飛機(jī)完全壓低,這樣他可以保證鉤住一條攔截索。同時(shí),在著艦的瞬間他必須將發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)到最大,這樣假如他沒(méi)有掛上攔阻索的話,他可以在最短的時(shí)間之內(nèi)加速離開(kāi)甲板復(fù)飛以避免失速落入海中并重新回到降落航線。攔阻索是由液壓制動(dòng)的,它在掛住飛機(jī)后可以在兩秒鐘和50米內(nèi)使飛機(jī)停下來(lái),飛行員會(huì)依照甲板上的地勤人員的指示將發(fā)動(dòng)機(jī)的推力降低到慢車并且離開(kāi)降落區(qū)。在緊急情況下比如飛機(jī)的掛鉤損壞了,飛機(jī)無(wú)法使用攔阻索降落停下來(lái),在甲板上可以拉起攔截網(wǎng)來(lái)協(xié)助飛機(jī)迫降。垂直/短距起降飛機(jī)不用攔阻索降落,而是將飛機(jī)速度降到足夠低以后直接在甲板上降落并靠剎車停穩(wěn)。攔阻網(wǎng)阻攔網(wǎng)是在艦載機(jī)處于危急狀態(tài)下著艦使用的應(yīng)急裝置。如果著艦時(shí)沒(méi)有鉤上阻攔索,飛機(jī)可打開(kāi)全部發(fā)動(dòng)機(jī)沿飛行甲板再次起飛,在空中低空飛行后重新著艦。而一旦艦載飛機(jī)因尾鉤放不下或尾鉤損傷或艦載機(jī)受傷、燃油不多面無(wú)法復(fù)飛及其他原因時(shí),就需采用迫降的方法使飛機(jī)降落。  阻攔網(wǎng)平時(shí)并不設(shè)置,而放在跑道左舷邊。跑道兩側(cè)各有一根可懸阻攔網(wǎng)的支柱,放倒在槽內(nèi),與飛行甲板齊平通常一旦著艦需要,甲板人員在兩分鐘內(nèi)即可支起阻攔網(wǎng)?! ∽钄r網(wǎng)一般設(shè)在第三根阻攔索處,高約4.5米,寬略大于阻攔索,尼龍帶寬約76毫米,厚6.5毫米,只有豎向,間隔為900毫米,可承受的沖力大于阻攔索?! ★w機(jī)沖進(jìn)阻攔網(wǎng)后,沿機(jī)翼兩邊均勻受阻。此時(shí)飛機(jī)的動(dòng)能被阻攔網(wǎng)的阻攔機(jī)全部吸收阻攔網(wǎng)的阻攔機(jī)可和阻攔索的阻攔機(jī)共用,使用方法也一樣飛機(jī)沖進(jìn)網(wǎng)后一般連機(jī)帶網(wǎng)沖出四五十米后停下來(lái)。助降設(shè)備早期,航母降落作業(yè)困難,發(fā)生事故傷亡多,因而最早在美軍航母“蘭利號(hào)”上出現(xiàn)了兩種革命性輔助降落之制度:設(shè)置“降落指揮官”與使用攔阻網(wǎng),前者于甲板上判斷降落條件、飛機(jī)高度等來(lái)?yè)]動(dòng)旗幟打信號(hào),一般由技術(shù)純熟的飛行員擔(dān)任。而后此制度傳入英國(guó)。至于攔阻網(wǎng)則是讓降落的飛機(jī)免于意外的一項(xiàng)保險(xiǎn),最初當(dāng)飛機(jī)要降落時(shí)甲板人員要上前掛住鉤索,而后進(jìn)步成飛機(jī)降落時(shí)會(huì)開(kāi)動(dòng)下方的著艦鉤來(lái)勾住甲板上并排的“攔阻索”,攔阻索兩端連入甲板下的液壓制動(dòng)器,吸收飛機(jī)剩余的動(dòng)能,進(jìn)而讓其在甲板上停下。如果沒(méi)有掛到攔阻索,攔阻網(wǎng)可以避免飛機(jī)撞上甲板停放的飛機(jī)或是摔出飛行甲板,亦不會(huì)毀損機(jī)體,還可以調(diào)整降落位置,因此攔阻網(wǎng)的發(fā)明大幅提升了飛機(jī)的降落效率。在1923年未使用攔阻網(wǎng)時(shí)美國(guó)海軍最佳的成績(jī)是7分鐘降落3架飛機(jī),使用后則是4分20秒降落了6架。進(jìn)入噴氣艦載機(jī)時(shí)代后,由于其速度過(guò)快、降落指揮官和飛行員皆反應(yīng)不及,原先制度已不能保證安全降落。1950年代時(shí),英國(guó)出現(xiàn)了由尼可拉斯?古德哈特中校(Nicholas Goodhart)所發(fā)明的光學(xué)助降裝置(值得一提的是,利用燈號(hào)裝置來(lái)協(xié)助降落的方式于日本在建造“鳳翔號(hào)”時(shí)就已采用),其以一個(gè)凹面鏡反射燈光至空中為飛行員提供一個(gè)指示降落路線的光柱(與海平面夾角為3.5至4度)。然而此裝置仍受制于海面狀況造成的艦體搖擺因而出現(xiàn)了“菲涅耳式”光學(xué)助降裝置?!胺颇健惫鈱W(xué)助降裝置徹底前者解決了光柱不穩(wěn)定的問(wèn)題,其外型為三種燈號(hào)組合而成,雖然會(huì)因型號(hào)而外觀有所差別,但使用方法相同,中間直條燈號(hào)表示飛機(jī)目前位置過(guò)高或過(guò)低讓駕駛員將飛機(jī)調(diào)整為橫條燈號(hào)位置紅色燈亮起表示飛機(jī)需要重新降落。菲涅耳式助降裝置并非沒(méi)有缺點(diǎn)它有著易受天氣云霧影響以及作用距離太短、以致于來(lái)不及調(diào)整誤差的缺點(diǎn)后來(lái)于1960年代還出現(xiàn)了自動(dòng)著艦系統(tǒng),(ACLS)由電腦控制其甲板運(yùn)動(dòng)著艦誤差修正和飛行高度并結(jié)合全天候型的雷達(dá)助降系統(tǒng),其分別裝載于艦載機(jī)和船艦上,以連動(dòng)資訊來(lái)隨時(shí)修正、調(diào)整為最適當(dāng)?shù)奈恢糜捎谄溆兄赡苁茈姶挪ㄓ绊懙囊蓱]因此現(xiàn)今航母降落裝置多半是混合使用包括光學(xué)裝置、雷達(dá)助降系統(tǒng)以及降落指揮官,光學(xué)裝置通常位于左舷,操作其裝置的指揮官則在左舷后方。 現(xiàn)代的航空母艦基本由一具船體上平直的甲板和位于一側(cè)島式艦橋(艦島)所構(gòu)成,甲板下設(shè)有廊式夾層并另有多個(gè)水密隔艙、機(jī)庫(kù)、武器庫(kù)和船員住艙,大型航母的甲板甚至可達(dá)6層之多,而艦體側(cè)邊則有二到四座升降機(jī)用于將機(jī)庫(kù)飛機(jī)升起與卸下甲板飛機(jī)。艦首則采用封閉式設(shè)計(jì),從飛行甲板到船頭皆一體成形。現(xiàn)代航母力求其外型簡(jiǎn)潔以減少雷達(dá)反射截面積,但其中技術(shù)非常復(fù)雜發(fā)展至今已實(shí)現(xiàn)了上層建筑的“集結(jié)化”包括多功能相控陣?yán)走_(dá)、封閉式桅桿(AME/S)、電磁輻射系統(tǒng)(MERS)和多功能射頻系統(tǒng)(AMRFS)。 最初的三艘核動(dòng)力軍艦,由近至遠(yuǎn)分別是世界上第一艘核動(dòng)力航空母艦“企業(yè)號(hào)”、第一艘核動(dòng)力導(dǎo)彈巡洋艦“長(zhǎng)灘號(hào)”和“班布里奇號(hào)”。航母的輪機(jī)艙是整艘船的動(dòng)力中樞,也是決定其重量與體積的關(guān)鍵之一,一般來(lái)說(shuō)主機(jī)形式分作柴油機(jī)、燃?xì)鉁u輪機(jī)、蒸氣輪機(jī)和核反應(yīng)爐,由于航母屬大型艦,以柴油機(jī)為主動(dòng)力推力不足,而燃?xì)鉁u輪則燃料耗量大,故現(xiàn)代大型航母多用后兩者,小型者如無(wú)敵級(jí)、阿斯圖里亞斯親王級(jí)等則使用燃?xì)鉁u輪機(jī)(有些外加柴油機(jī)輔助)而中大型傳統(tǒng)起降航母則使用蒸氣輪機(jī),如戴高樂(lè)號(hào)、庫(kù)茲涅佐夫號(hào),這些蒸氣可用于推進(jìn)渦輪、發(fā)電機(jī)幫浦、滅火和注入蒸氣彈射器,若其蒸氣來(lái)源為核反應(yīng)爐者則為“核動(dòng)力航空母艦”否則即被稱作“常規(guī)動(dòng)力航空母艦”。核反應(yīng)爐也分作“壓水式”、“沸水式”以及“游泳池式”,現(xiàn)大部分使用壓水式。核動(dòng)力航母相比傳統(tǒng)動(dòng)力者的優(yōu)勢(shì)極為顯著,擁有后者難以比擬的航程。以尼米茲級(jí)來(lái)說(shuō)就可連續(xù)航行約20年(單以艦上物資來(lái)看,自持力則有90天之久),一克的鈾可產(chǎn)生兩噸重油燃燒出來(lái)的熱量,能量轉(zhuǎn)換效率極高。核動(dòng)力航母在其它方面也有許多優(yōu)勢(shì),它去除了以往設(shè)計(jì)師需費(fèi)工夫排設(shè)的煙囪與排氣道等諸多管線,后者總是占去艦上許多寶貴的空間,除了令艦體本身強(qiáng)度降低外,也讓排出的廢氣腐蝕了設(shè)備與傷害了乘員的健康,突出的煙囪也讓航母雷達(dá)反射截面積增加,其排出熱流多少也會(huì)危及到飛機(jī)的降落,前者本身也成了紅外線制導(dǎo)導(dǎo)彈的目標(biāo),也因?yàn)楸┞队谕獾呐艢獾懒钤撆灥摹叭馈保ǚ篮俗?、化學(xué)、生物攻擊)性能大打折扣。核動(dòng)力航母可制造大量的淡水和充沛的電能,可用于空調(diào)和大量電器品改善乘員的生活環(huán)境,也因?yàn)榕懦芫€和儲(chǔ)存油料的艙房等空間而使可裝載之物資(如航空燃油、補(bǔ)給品、炸彈)更多、人員起居空間變得更大、自持戰(zhàn)斗能力更久。 缺點(diǎn):核反應(yīng)爐造價(jià)極高,美軍企業(yè)號(hào)僅八座核反應(yīng)爐安裝費(fèi)用就要6400萬(wàn)美金,運(yùn)行三年后換一次爐心要價(jià)2000萬(wàn)美金。1976年的“尼米茲”號(hào)則要價(jià)18.81億美金、同級(jí)的后續(xù)艦“里根”號(hào)則要40億美金。 航海系統(tǒng) 推進(jìn)系統(tǒng) 導(dǎo)航系統(tǒng) 通訊系統(tǒng)運(yùn)送系統(tǒng)海上探測(cè)系統(tǒng)損傷控制系統(tǒng)燃料儲(chǔ)存系統(tǒng)自衛(wèi)系統(tǒng)航空系統(tǒng) 彈射系統(tǒng) 攔阻系統(tǒng) 運(yùn)送系統(tǒng) 作戰(zhàn)人員準(zhǔn)備系統(tǒng)戰(zhàn)機(jī)升降機(jī)系統(tǒng)人員操作系統(tǒng)空勤系統(tǒng)降落輔助系統(tǒng)救援系統(tǒng)燃油系統(tǒng)供氣系統(tǒng)空中探測(cè)系統(tǒng)停泊控制系統(tǒng)機(jī)庫(kù)系統(tǒng) 降落操作系統(tǒng) 甲板控制系統(tǒng)機(jī)庫(kù)控制系統(tǒng)車輛操作系統(tǒng)支持系統(tǒng) 停泊系統(tǒng) 人員工作系統(tǒng) 攝影處理系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng) 貨物操作系統(tǒng)清潔系統(tǒng)人員指揮系統(tǒng)被動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)彈藥系統(tǒng)電氣系統(tǒng)醫(yī)療系統(tǒng)生活服務(wù)系統(tǒng)人員訓(xùn)練系統(tǒng)淡水生產(chǎn)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)人員編制系統(tǒng)事故傷亡控制系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)天象觀測(cè)系統(tǒng)

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