海上巨无霸
—— 航空母舰的前世今生
2022-12-06石稼
□ 石稼
航空母舰的诞生和发展是20 世纪海军舰艇发展史上最伟大的成就之一,它把海战模式从传统的线性平面交战时代推向了立体大纵深作战时代。航空母舰自问世以来经历了多次实战检验和现代航空技术的巨大变革,最终发展成为机动灵活、攻守兼备、海空协同的 海上堡垒”。现代航空母舰不仅是集各项高新技术于一体的战术武器平台,更是最复杂的海军军事系统工程和信息化条件下海上作战体系的核心。现代航空母舰作为一个国家综合国力和海军实力的象征,不光具备极大的海上战术优势,还具备难以估量的战略威慑能力。
问世初期
/ 尤金·埃利第一次从“伯明翰”号巡洋舰起飞。
航空母舰的诞生与发展始终同战斗机的发展演变息息相关,从1903 年飞机诞生开始,人们就在不断研究拓展飞机的应用领域。1909 年,法国发明家克莱门特·艾德尔在他的《军事飞行》一书中第一次描述了载机航空母舰的全新概念,世人随即开始了对航空母舰的探索之旅。1910 年11 月14 日,勇敢的美国飞行员尤金·埃利驾驶一架柯蒂斯 双翼机从 伯明翰号巡洋舰前部加装的长25.3 米、宽7.3 米的木质平台上实现了世界首次舰载机起飞。1911 年1 月18 日,尤金·埃利又在 宾夕法尼亚 号装甲巡洋舰后部加装的平台上利用飞机尾钩制动索完成了世界首次舰载机着舰降落。这两次勇敢的起降行动为航空母舰的诞生奠定了坚实的基础。第一次世界大战爆发后,英国为了遏制德国潜艇日益严重的威胁,首先开始进行航空母舰的研制改装工作,试图依靠飞机扩大对海上潜艇的搜索发现能力。1917 年6 月26 日,英国海军将正在建造中的 暴怒号巡洋舰前甲板主炮取消,换成了69.5 米长的木制飞行跑道,并可以搭载8 架飞机。第一次改装后的 暴怒 号于8 月2 日成功进行了世界上首次军舰航行状态下的飞机降落着舰,但是完成这个成就的欧内斯特·邓宁少校则在第二次尝试降落着舰时不幸坠海遇难。“暴怒 号随后取消了危险的着舰实验,飞机起飞后只能前往陆地降落,导致作战使用效率不高。此后,英国海军很快组织进行了第二次改装,将 暴怒 号后甲板的主炮拆除,改装为86.6 米的木制跑道,并以甲板中部的舰桥、烟囱、桅杆等上层建筑为界,前甲板跑道供飞机起飞、后甲板跑道供飞机降落,中部两侧各有一条通道供飞机在前后甲板之间调度。1918 年,完成第二次改装的 暴怒 号成为世界上第一艘能够伴随战列舰执行作战任务的高速航空母舰,其标准排水量19153 吨,航速31.5 节,可搭载6架 幼犬 式战斗机和4架 肖特 式水上飞机。1918 年7月19 日,7 架飞机从 暴怒 号航空母舰上起飞,对德国飞艇基地发起攻击,实现了第一次航空母舰的对地攻击行动。
暴怒 号缺陷是前、后跑道分开铺设,限制了飞行甲板长度,烟囱排出的热气和中部建筑导致的空气乱流也导致飞机降落时面临极大的危险。因此,英国海军开始对一艘客轮进行大规模改装,将原来的所有立式烟囱改为由飞行甲板下侧通向舰尾的水平排烟道,从而造出了世界上第一艘具有全通式飞行甲板的航空母舰 百眼巨人 号。该舰排水量14459 吨,可搭载20 架飞机,于1918 年9月19 日正式编入英国皇家海军。虽然 百眼巨人 号未参加过战争,仅作为训练舰使用,但它具备了现代航空母舰的雏形,极大提升了舰载机的起降效率和飞行安全性,是世界上第一艘真正意义上的现代航空母舰。
/ 完成第二次改装后的“暴怒”号航空母舰。
由于受当时舰载机作战性能和对海探测手段的限制,虽然世界各大军事强国均开始探索航空母舰的改装研制和作战使用问题,但战列舰和战列巡洋舰仍是海上近距作战模式的绝对主力。航空母舰主要负责战术侦察和舰炮校准等任务,少量的舰载战斗机也无法进行大强度的对地、对海攻击以及空中拦截作战。第一次世界大战结束后,为避免再次出现战争风险,裁军和削减军备成为当时的主流。1922 年2 月6 日,英国、美国、日本、法国和意大利等国在华盛顿就限制海军军备发展问题签订了《华盛顿条约》,严格控制各国主力战舰等舰艇总吨位,航空母舰的发展也受到一定限制。但英国、美国、日本等积极发展航母的势头并未停止,有的甚至明修栈道,暗度陈仓。1922 年12 月,世界上第一艘专门设计建造的 凤翔 号航空母舰在日本下水。随后,英国也推出了第一艘全新设计的 竞技神 号航空母舰,该舰右舷采用的岛式建筑结构和封闭式舰艏成为此后各国航空母舰的基本设计模板,并沿用至今。1927年,美国 突击者 号成为世界首艘安装了液压拦阻索的航空母舰。
二战时期
二战前期,随着舰载战斗机技术的飞速发展,单机翼的高性能活塞式战斗机已经具备了足够快速的机动性能和非常强大的对空、对海、对地攻击威力,世界各国均开始逐步重视航空母舰的作战使用问题。美国和日本两国更是开足马力建设和改造航空母舰。但是在开战初期,参战各国均把战列舰和巡洋舰作为海战的核心,而将航空母舰作为辅助作战力量使用。主要原因在于航空母舰没有经过海战的检验,各项作战理论和技术还不够成熟。其后,二战中的大规模海战让各国充分认识到了航空母舰作为新一代海上霸主的作用和地位,“大炮巨舰 时代宣告终结,重型战列舰和战列巡洋舰自此逐步退出历史舞台。据不完全统计,到二战结束时,各国新建和改建的航空母舰已逾200 艘。各种新式航母舰型也不断涌现,包括飞机维修航空母舰、护航航空母舰、夜战航空母舰、冰制航空母舰和潜水航空母舰等,这些虽是昙花一现,但也从一个侧面印证了当时的航母发展热潮。
这个时期的航空母舰由于采用直通式飞行甲板,原本划分的起飞区和降落区随着新型舰载机飞行速度的不断提升而难以保证安全,即使是加装了新型液压拦阻索装置和拦阻网的航空母舰,也难以保障飞机降落时能够百分之百成功勾住拦阻索。因此,在实际作战使用过程中,舰载机降落时需要清空甲板前侧等待起飞的飞机,以便拦阻降落失败时可以通过滑跑减速制动或依靠拦阻网拦截回收。在这种背景下,舰载机分波次作战的编组战术逐步成熟,即严格按照 放飞 回收 装弹补给的顺序对舰载机进行分波次指挥调度,以求最大限度提高直通式飞行甲板的利用率,并尽可能提升舰载机出动架次。
/ 前往日本复仇的美国“大黄蜂”号航空母舰。
二战期间,美、日、英等国的航空母舰均创造了许多经典战例,可谓是 英雄辈出 的时代。以美国著名的 大黄蜂 号(CV-8)航空母舰为例,该舰于1941 年10 月20 日 入 列,48 天后的 珍珠港事件 导致美日战争全面爆发。战争爆发后第133天,“大黄蜂 号奉命搭载16架陆基B-25B 轰炸机抵近日本本土,对东京发起了第一次空袭行动。这次复仇行动极大振奋了美国军民的士气,对全日本上下造成了极大心理震慑,可谓是一次充满勇气、颇富想象力且极具历史意义的作战行动,并且这也是历史上唯一一次从航空母舰上起飞重型轰炸机的实战战例。
大黄蜂 号是美国 约克城 级航空母舰的3 号舰,属于美国第二种专用航空母舰。该 舰 全 长253 米,宽32.3 米,飞行甲板全长228.6 米,宽29.9米,标准排水量19576 吨,满载排水量25484 吨,装有9 台蒸汽锅炉和4 台蒸汽轮机,总功率达12 万马力,最大航速34 节,以15 节的巡航速度航行时,航程可达8000 海里。该舰最大载机数96 架,全舰编制2217人,其中军官227人。武器和装甲方面,该舰配备8 门127 毫米高平两用炮、4 座4 联装28 毫米高射炮和24 挺12.7 毫米高射机枪,舰体装甲带厚度为101.6 毫米,指挥塔侧面装甲厚度为104毫米,飞行甲板装甲厚度为37毫米。
大黄蜂 号航空母舰作为二战时期的典型代表,具备多个突出特点:一是航速快,能够与新型重型巡洋舰协同作战。二是航空作业高效,飞行甲板装有3 台沿甲板中线布置的大型升降机,能够快速进行舰载机起降、补给、抢修、调运等任务。三是续航力强,适航性好,能够执行长途奔袭任务,在恶劣海况条件下仍能起飞舰载机作战。四是装有新型雷达,对于航空母舰编队的防空警戒能力有了极大提升。虽然 大黄蜂 号在1942年10 月27 日遭到日军重创被迫自沉,仅仅服役1 年时间,但其光荣的称号并未消失。13 个月后,美国最新型 埃塞克斯 级的 大黄蜂 号(CV-12)就再次出现在太平洋战场。
冷战时期
/ 采用斜角甲板设计的美国“福莱斯特”级航空母舰。
二战结束后,美、苏两大阵营进入了长期的军事对峙状态,在航空母舰的发展理念上,美、英、法、苏等战胜国分别选择了适合本国军事战略的发展道路。这个时期,虽然全世界航空母舰的服役数量趋于平稳,但在综合作战能力和整体技术性能上却得到了巨大的提升。随着喷气式舰载机技术、蒸汽弹射技术、辅助降落技术、导弹技术、电子技术、指控技术、导航技术以及核动力技术等高新技术的飞速发展,以美国为首的北约国家在航空母舰发展上突飞猛进,各种重型、中型和轻型航空母舰相继更新换代。苏联则一直坚持核威慑战略和 导弹为王 的近海防御思想,对航空母舰的重视程度较低,甚至一度认为航空母舰是 移动的活棺材”,直到20 世纪70 年代才开始推出第一款真正意义的轻型航空母舰,各项技术水平和作战使用经验明显落后于美国。
随着喷气式舰载机的出现,其降落时的高速和机体重量叠加而成的巨大动能使得拦阻网失去了保护飞行员和舰载机的实际意义,喷气式舰载机在降落过程中若没有成功勾住拦阻索,则必须加力复飞后再次降落。因此,英国首先开始研究试验斜角设计的飞行甲板,这种设计能够有效避免舰载机加力复飞时撞毁甲板前侧的其他舰载机,增加降落的容错性和安全性。1952 年2 月,英国海军航空局在建造中的 半人马座 级中型航空母舰4 号舰 竞技神 号上成功试验了这种飞行甲板,但由于服役时间一推再推,后来居上的美国 福莱斯特 级航空母舰反而成为世界上第一款运用这种设计理念的航空母舰。
由于喷气式舰载机的重量比活塞式舰载机成倍增加,原有的液压式弹射器已无法提供足够的初始动能,因此催生了新型弹射器的问世。1951 年,英国海军航空兵后备队司令米切尔率先研制成功蒸汽弹射器,并装备在 莫仙座 号航空母舰上。1960 年美国研制成功了内燃弹射器,并将其安装在了世界第一艘核动力航空母舰 企业号(CVN-65)上。不过,内燃弹射器的性能不稳定,因此 企业 号上既装备了内燃弹射器,还装备了蒸汽弹射器。美国海军9 万吨级的 企业 号核动力航空母舰于1961 年正式服役,从此将航空母舰的发展推向了一个新的高度。全新的核动力装置能够使 企业 号航空母舰具有35 节的最大航速,更加宽敞的内部空间,40 万海里的超长续航能力。由于核动力航空母舰技术复杂、耗资巨大,一般国家难以承受,目前只有美国和法国装备了核动力航空母舰。
在航空母舰辅助降落设备发展方面,由于喷气式舰载机速度很快,已无法依靠目视识别舰上信号旗的方式进行着舰,导致飞行事故频发,舰载机飞行员着舰伤亡率超过二战时期,达到了历史峰值。1952 年,英国海军古德哈特中校发明了反射式助降镜,终于使着舰事故数量大幅下降。60 年代,英国研制成功了 菲涅耳 透镜式光学助降设备,这种助降设备简单可靠,但在暴雨和浓雾等低能见度气象条件下无法正常工作。70 年代,美国率先在航空母舰上装备了着舰雷达,并在舰载机上装备了终端设备,从而构成了 全天候电子辅助降落系统”。该系统的问世,才最终实现了舰载机全天候的着舰能力,使得安全性得到极大提升。
/ 冷战时期以“企业”号为首的美国全核动力舰队。
/ 将搭载F-35B 战机的日本“出云”级直升机母舰。
冷战时期,美国依靠规模庞大的重型航空母舰战斗群,成为全球名副其实的海上霸主。英国、法国、西班牙、意大利和苏联等国也相继推出了符合本国装备技术水平和国防军事战略的多种中、轻型航空母舰,部分型号至今仍在服役。特别是短距/垂直起降战斗机的出现,使航空母舰飞行甲板的设计理念更加丰富多样,在甲板前端设置斜坡的 滑跃起飞 技术也开始兴起,各种新兴技术对航空母舰发展的影响在这个时期达到了高潮。
后冷战时期
冷战结束后,苏联的解体使得大批苏系航空母舰不得不对外出售或拆解,曾经显赫一时的黑海造船厂迅速破败没落的现实让人唏嘘不已。“一超独霸的美国在全球军事行动、局部战争、危机应变和前沿威慑等方面,进一步认识到重型航空母舰不可替代的核心作用,同时,航空母舰也成为美国为首的西方国家推行经济与外交政策的重要工具。因此,虽然美国没有了同等级的作战对手,但始终将新型航空母舰的研发制造摆在优先地位,经费投入不减反增。随着信息化技术、自动化技术、第四代战斗机技术和电磁弹射技术等不断发展成熟,美国最新型的 福特 级核动力航空母舰成为了融合各项最先进技术成果的载体,代表了世界最先进的航空母舰设计思路。虽然航空母舰从诞生至今已经一百余年,但是更强大的信息战能力、更快捷的自动化系统、更精干的舰员规模、更高效的弹射技术、更智能的降落技术、更持久的战备周期等性能指标始终是航空母舰设计人员不懈追求的目标。
目前,除美国以外,英国、法国、意大利、印度、日本等国也先后开始发展新型中/轻型航空母舰。
从未来发展看,由于第四代F-35B 短距/垂直起降战斗机的诞生,西方国家的航空母舰与两栖攻击舰的概念界线逐步模糊,两个舰种在舰载战斗机和舰载直升机的选型上越发相似,这也成为一个全新的海军装备发展方向。