海上的移動堡壘

嚴(yán)幼辰

2017年4月26日，我國國產(chǎn)001A型航母正式下水的新聞引起了世界的關(guān)注。而早在2013年前后，關(guān)于這艘國產(chǎn)航母的討論就已經(jīng)沸沸揚(yáng)揚(yáng)：核動力還是常規(guī)動力？彈射起飛還是滑躍起飛？艦島構(gòu)型和設(shè)備布置又是什么路數(shù)……等到001A露面下水塵埃落定后，大家又開始熱鬧地討論起接下來的002會是怎樣的構(gòu)造了。既然如此，不如就讓我們來談?wù)勛院侥刚Q生以來，百年發(fā)展中的技術(shù)區(qū)別與演變吧。

起降基礎(chǔ)：從前甲板到全甲板

第一代航空母艦通常是由巡洋艦和運(yùn)輸船改裝而成的水上飛機(jī)母艦，以“一戰(zhàn)”時期的英國“暴怒”號為例，這一時期的航空母艦甲板通常較短，以至于起飛的飛機(jī)并不能返回母艦，而是需要前往海岸機(jī)場降落。

當(dāng)然，勇敢的飛行員們還是會去探索海上起降的辦法，英國海軍的鄧寧少校更是一度利用側(cè)滑著陸，成功地在地勤人員的幫助下（靠人力抓住滑行中的機(jī)翼后緣減速）在“暴怒”號上降落?？墒沁@種辦法實(shí)在太靠運(yùn)氣，再加上海上的風(fēng)向與海浪瞬息萬變，即便是再熟練的飛行員也難保不會失手。因此“暴怒”號很快便進(jìn)行了二次改裝，將后部也鋪上了86.6米長的飛行甲板，徹底從巡洋艦變成了航空母艦。

上層建筑：從艦橋到艦島

雖說甲板被加長到了全艦，但這一時期的航空母艦依舊有一個問題繞不過去，那就是在船體正中以艦橋和煙囪為主體的上層建筑。托它們的福，飛行甲板從中被截成了兩半，只能在船首起飛，船尾降落。盡管如此，煙囪排出的煙氣和上層建筑在航行中引發(fā)的復(fù)雜氣流還是對飛行員造成了不少影響，飛行員對艦上降落依舊望而生畏。

于是海軍專家們開始對“暴怒”號進(jìn)行了第三輪的改裝，拆除全部上層建筑改為全通式甲板。這樣的設(shè)計(jì)雖然方便了飛行員，地勤人員和海員們卻開始叫苦連天了。自從少了艦橋這個觀測站，不僅飛機(jī)的起飛降落難以調(diào)度，連出入軍港的難度都大大增加，這便指向了最后一次設(shè)計(jì)變動——側(cè)舷島式上層建筑的誕生，而這些設(shè)計(jì)變動都由英國第一艘專用航母“競技神”號所繼承。全通甲板，封閉艦首，側(cè)舷艦島，事實(shí)上，這些設(shè)計(jì)也被現(xiàn)代航母所繼承下來，只是細(xì)節(jié)方面有所變化而已。

安全法寶：彈射器、阻攔索、尾鉤

全通甲板雖然一度解決了飛機(jī)起降的問題，但隨著時代發(fā)展，飛機(jī)的重量和滑行距離都在逐漸上升，單憑增加甲板長度或是提升航母航速的方案已不足以解決問題。因此，用于安全降落的阻攔索，以及幫助重型飛機(jī)起飛的彈射器便進(jìn)入了海軍的視野。這些外部動力源不僅能讓艦載機(jī)在航母低速航行中得以起飛，而且對飛行甲板的長度也降低了需求，所以每波次可同時整備出擊的艦載機(jī)數(shù)量也得到了提升。

另一方面，阻攔索和尾鉤則是保證這些重型戰(zhàn)機(jī)得以安全降落的法寶。顧名思義，阻攔索就是在飛行甲板上支起用于幫助飛機(jī)減速的繩索陣列，而尾鉤則是飛機(jī)尾部和起落架一同放下時用于鉤住這些繩索的裝置。這兩樣設(shè)計(jì)雖然能大幅降低飛機(jī)的滑行距離，但它們所承受的反作用力卻不可小覷。早期雙翼機(jī)因?yàn)橹亓颗c馬力較小，減速鉤尚可裝載于機(jī)翼下方。但等到“二戰(zhàn)”時期，減速鉤和機(jī)身的連接處所受到的反向拉扯力已經(jīng)相當(dāng)于機(jī)身自身重力的三倍，所以減速鉤連接處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就成了飛機(jī)設(shè)計(jì)中的重中之重。因此，阻攔索從最初的縱向排列改成了橫向網(wǎng)狀排列，而機(jī)翼下方的減速鉤則變成了尾鉤。如果此時的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，就會造成連接處脫離機(jī)身，或者機(jī)頭下沉幅度過大導(dǎo)致螺旋槳變形等問題。

技術(shù)革命：噴氣式飛機(jī)與斜角甲板

“二戰(zhàn)”之后，由于噴氣式飛機(jī)的橫空出世，航空母艦也不得不迎來一輪新的技術(shù)革命。由于噴氣式飛機(jī)的重量和馬力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的螺旋槳飛機(jī)，起降失敗造成的損害也會遠(yuǎn)大于以往，這便對甲板作業(yè)能力提出了更高的要求。為解決這個問題，英國皇家空軍研究中心（RAE）提出了去除飛機(jī)起落架以避免機(jī)首觸地，并利用攔阻網(wǎng)和彈性橡膠甲板減速的思路。這樣雖然解決了降落的危險，卻無法處理戰(zhàn)時對戰(zhàn)機(jī)同時起降的需求。為此，RAE又提出了配置●斜角甲板的提議，這一創(chuàng)意不僅在實(shí)驗(yàn)期得到了飛行員們的廣泛贊譽(yù)，采集到的數(shù)據(jù)反饋也表明這一技術(shù)的應(yīng)用可以讓2萬噸級的斜角甲板航母發(fā)揮出3.3萬噸級直通甲板航母的甲板作業(yè)能力。

不過由于經(jīng)費(fèi)緊張，真正拔得頭籌的是財(cái)大氣粗的美國海軍。美國人毫不猶豫地拿出了埃塞克斯級航空母艦用于斜角甲板改造及海上測試，超過500次的無事故起降成功折服了所有人，就此指明了現(xiàn)代航母的甲板設(shè)計(jì)方向。

內(nèi)部驅(qū)動：核動力還是常規(guī)動力？

時至今日，在無處不在的監(jiān)控下，現(xiàn)代航母的外部設(shè)計(jì)已經(jīng)少有秘密可言了，軍方也更為關(guān)注這些海上堡壘的內(nèi)在。顧名思義，核動力航母最大的優(yōu)勢便是那一顆核動力的心臟，因?yàn)楹巳剂系母鼡Q周期通常以十年計(jì)，核動力航母可以省出更多的空間攜帶航空燃油和淡水等物資，變相地增加了航母的作戰(zhàn)時間和作戰(zhàn)半徑，這樣的優(yōu)勢也同樣會在平頂直通甲板設(shè)計(jì)和彈射器上反映出來。蒸汽彈射器每次使用都會消耗600公斤的蒸汽，這意味著航母需要攜帶大量的淡水；而電磁彈射器所需要的電力則需要至少四個發(fā)電機(jī)組來供應(yīng)。這些額外的消耗會大大縮減其他物資的攜帶空間，因此常規(guī)動力航母通常采用滑躍起飛技術(shù)來降低損耗并保證戰(zhàn)斗時間與航行半徑。

諸位看官現(xiàn)在大概已經(jīng)明了，航空母艦的發(fā)展從來都不是一帆風(fēng)順的。保證戰(zhàn)斗力與實(shí)驗(yàn)新技術(shù)也常常是個殊途同歸又一時兩難的抉擇，而究竟哪個才是正確的選擇，恐怕也只有讓后人評說了。與其一直盯著001A的設(shè)計(jì)，倒不如靜靜期待傳說中的002型國產(chǎn)航母能帶來怎樣的驚喜。