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楼主: 万磁王

斜角甲板发展史——谨以此文纪念伟大的飞行员埃里克·布朗

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 楼主| 发表于 2016-2-25 13:54:51 | 显示全部楼层
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普及
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“皇家方舟”号刚下水时配备的5.5°斜角甲板,在20世纪70年代改装成了8.5°的斜角甲板。可见明显增加了舰艏与舰舯右舷舰岛侧的可用空间,甲板利用率更高。当然斜角甲板的角度增大,为保证足够的长度与面积,舰体的左舷要改建外张甲板,改装工作的施工量明显的增大了
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20世纪60年代,英国曾提出CVA-01型航母的建造计划,斜角甲板只是向左舷偏转了3.5°。但后来工党上台后国防预算大幅缩减,最终计划建造4艘的CVA-01型航母和空军的TSR-2攻击机一样都被取消。至此,皇家海军也再无弹射起飞/拦阻着舰(CATOBAR)可部署常规起降飞机的大型航母驶下船台
  被皇家海军列为第一艘改装斜角甲板的航母是当时刚完工还在试航的R-06“半人马座”号。只不过为节省经费加快工程进度,“半人马座”号只是改装了5.5°的斜角甲板,而非坎贝尔设想中理想的10°斜角甲板。继“半人马座”号,该舰在建中的姊妹舰R-07“阿尔比翁”号和R-08“堡垒”号也都变更了设计,增设5.5°斜角甲板,并在第二年的5月、11月顺利下水服役。同样接近完工的R-09“皇家方舟”号也增设了5.5°斜角甲板,先期服役的“鹰”号在之后的返港大修间加装了5.5°斜角甲板。虽然小角度斜角甲板的改装所需时间与费用相对降低,成本效益颇高,但毕竟无法充分发挥出斜角甲板的效能,与8°~10°的斜角甲板仍有差距。因此后来英国皇家海军又为这几艘航母(包括“鹰”号、“皇家方舟”号)改装了更大角度的斜角甲板。

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 楼主| 发表于 2016-2-25 13:55:23 | 显示全部楼层

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埃塞克斯级航母改装斜角甲板前后对比图,上为SCB 27A改装后的结构,下为SCB2 7A+SCB  125后的结构。增设10.5°的斜角甲板后,所需的拦阻索数量大幅减少
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1955年10月“中途岛”号暂时退出现役,开始代号为SCB-110的现代化改装。此次改装最主要的目是让“中途岛”号具备起降高性能喷气式战斗机的能力。为此引入了C-11型蒸汽弹射器和147米长的10.5°斜角甲板。上图为“中途岛”号的平直甲板上停放着可执行核打击任务的AJ-1“野人”攻击机。下图的“中途岛”号舰艏停放着F-8U“十字军战士”战斗机和A-3D“空中勇士”攻击机
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1949年4月18日安放龙骨正式开工,5天后便被取消建造的CV-58“合众国”号专为部署海基远程轰炸机而研制。采用的是两侧对称的双斜角甲板构型。但CVA-58的这种斜角甲板构型与此后成为主流的斜角甲板构型还是有些差异的。“双斜角甲板”的用途也只是用弹射器弹射起飞舰载机,而舰载机的着舰和平直甲板一样,仍是从舰艉进场向舰舯直线滑行拦阻着舰
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1960年“埃塞克斯”级首舰CV-9“埃塞克斯”号与福莱斯特级2号舰CV-60“萨拉托加”号结伴而行。福莱斯特级航母成为世界上第一种“超级航母”,引领着航母在战后的发展方向,也标志着美国海军航母的发展进入了一个全新的时代
  相对于为省钱、省工而采用5.5°斜角甲板的英国皇家海军航母,经费充裕的美国海军在现役的航母改装中增设的都是10.5°的“完整”斜角甲板。1952~1957年间,一共有14艘埃塞克斯级航母通过代号SCB  125的改装工程加装上了斜角甲板。3艘中途岛级航母也在1954年~1960年间的SCB-110/110A改装工程中增设了斜角甲板。在作为CV-58“合众国”号的替代者,福莱斯特级航空母舰在开工13个月后的1953年6月,设计上做了大幅修改,引进了10.5°的斜角甲板、蒸汽弹射器与光学着舰引导系统,首开世界航母先进技术之先河。接下来陆续服役的美国超级航母包括后续2艘福莱斯特级、4艘小鹰级与1艘“企业”号核动力航母,也都采用的是10.5°斜角甲板。直到上世纪70年代陆续开工的尼米兹级才改为斜度稍小的9.5°斜角甲板。
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差不多与福莱斯特级同期开工建造的法国克莱蒙梭级R-98“克莱蒙梭”号和R-99“福熙”号航母采用的是8°斜角甲板
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作为红色海军从“载机巡洋舰”向大型舰队航母转型中的过渡产物,“库兹涅佐夫”号的飞行甲板与美式航母类似,降落区的斜角甲板与舰体中轴线的夹角为稍小的7°。滑跃起飞/拦阻着舰的“库兹涅佐夫”号的出现打破了美国对大型航空母舰的垄断,开启了红色海军“稍纵即逝”的大型航空母舰时代,也成为目前安德烈旗的力量象征。而姊妹舰“瓦良格”号历经周折、等待也开启了它的传奇…

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 楼主| 发表于 2016-2-25 13:57:00 | 显示全部楼层
效益
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从这组“埃塞克斯”级航母照片对比图,可以看出改装了斜角甲板带来的效益
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试航中的“福莱斯特”号,红色区域即为舰艏弹射区域与斜角甲板间所夹的三角形停放区域
  以埃塞克斯级为例,在改装前的直通甲板上,若舰载机着舰失败未能钩住拦阻索制动停止就有撞上前端甲板停放的其他飞机,为确保安全,进行着舰回收作业时最好要清空甲板,这也就严重制约了飞行甲板的作业效率。在增设了斜角甲板后,即便舰载机着舰失败没有钩住拦阻索,也可直接从斜角甲板前端拉起复飞,而舰艏和甲板右舷就不会妨碍降落作业,仍能停放飞机、进行起飞或挂弹等其他作业。福莱斯特级在设计建造中引入斜角甲板后,舰艉的降落区与舰艏的起飞区完全分隔开,可同时互不干扰地进行着弹射起飞与拦阻着舰作业。同时,飞行甲板在舰艏弹射区与斜角甲板之间形成了大面积的三角形停放区域,可在不干扰舰艏甲板与斜角甲板区域作业的情况下停放于调度舰载机。凭借斜角甲板的优势与庞大的飞行甲板面积,福莱斯特级的飞行作业安全性大为提高,事故率也只有埃塞克斯级的一半左右。
  而斜角甲板的斜角并非越大这些效益就越大。斜角甲板角度越大,飞行甲板面积越大,舰载机弹射与着舰作业的互相干扰越小。但角度越大,航母航行方向与斜角甲板中线方向差距越大,且更易受舰艉紊乱的影响,飞行员驾机对正斜角甲板中线拦阻着舰的难度加大。同样,斜角甲板的角度越小,则斜角降落区在整个飞行甲板中所占比例也越大,剩余可用甲板面积就会减小,进而影响舰载机的操作与调度。因此尼米兹级航母在略微减小斜角甲板的角度后,通过加长斜角甲板的长度来弥补总体的甲板面积的缩小。

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 楼主| 发表于 2016-2-25 13:57:24 | 显示全部楼层

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珍珠港中的“中途岛”号与福莱斯特级“独立”号,斜角甲板度数对比明显。在1966年代号SCB-101的改装中,“中途岛”号加装了“史上最大”的13.5°斜角甲板,在扩大了飞行甲板面积的同时也加大了舰载机的降落难度以及整个舰体的稳定性
  斜角甲板的作用除了在前文中反复提及的提高舰载机降落的安全性,提高甲板作业效率,适应了此后更快更大更重的喷气式飞机的上舰,使航母具备了起飞与着舰同时作业的能力外。斜角甲板概念创始人坎贝尔在回忆录中还提及了斜角甲板的这4点附带效益:
  1,可减少拦阻索和拦阻网这些拦阻设备的数量,航母只需要四组拦阻索和1个拦阻网即可。
  2,降落事故率的降低,出动率的提高。航母所需携带的备用飞机和飞机零部件的减少大幅降低了航母的操作成本。
  3,航母飞行员和甲板作业人员的伤亡率大幅降低,不仅节省了人员培训成本,而且还提振了人员的信心与士气。
  4,随着斜角甲板日趋成熟,性能不断挖掘,甲板上的停放空间利用率不断提高。在不同风速、风向下航母甲板作业变得的更容易、更迅速,灵活性更高。
  回溯梳理斜角甲板的发展历程,正是诸多节点转折才连成今日“斜角甲板”的式样。而这其中的曲折,也让那个笔者一番感慨:1,弹性甲板为代表的,“创新”过程中必然少不了曲折和试错的过程;2,坎贝尔正因有着航母上一线飞行经验才能提出根本性的新概念新设想,而波丁顿是个科班出身的工程师,才能将坎贝尔的设想变成现实。正是坎贝尔和波丁顿之间的“默契”,才有了“斜角甲板”的推广、实用化。3,战后以战后喷气式飞机上舰为驱动掀起的航母技术革新、升级浪潮中,斜角甲板,蒸汽弹射器、光学助降系统这现代航母的“三大件”都诞生在有着深厚航母技术积累的英国。但我们都知道三者的集大成者却是“后来者”美国。英美“师生关系”间中首创、推广、学习、反超或许对我海军及我国航母技术的发展有着一定参考借鉴作用。

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