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航空母舰

Aircraft carrier

POWERFUL

EQUIPMENT

航空母舰

Large surface combat ships that provide a base for its maritime activities

提供海上活动战斗装备

EQUIPMENT

PROVIDE COMBAT EQUIPMENT FOR MARITIME ACTIVITIES

CRAFT

大型水面战斗舰艇

LARGE SURFACE COMBAT SHIPS

目录 DIRECTORY

01

航母历史背景

02

航母组成

03

航母设计

04

航母起降方式

随着第一次工业革命的深入,冶金、机械、工程、弹道学及化学的发展,为武器装备向机械化发展提供了条件。到19世纪末、20世纪初,以大机器生产为特征的第二次工业革命兴起,电能和内燃机的发展及其在军事上的广泛应用,使武器装备进入机械化时代。陆、海、空战武器蓬勃发展,机械化武器开始登上战争舞台,海战武器方面,由于海军大国奉行“大舰巨炮”政策,出现了以战列舰为主导,以巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、潜艇等舰艇为支撑的近代海上力量。飞机用于支援海战,促使作为飞机海上起降平台的航空母舰诞生。

航母

1909年7月25日,法国人布莱里奥驾机飞过了英吉利海峡。同年,法国人克雷曼·阿德第一次向世界描述了飞机与军舰结合的设想。他在《军事飞行》一书中,首次提出了航母的基本概念和建造航母的初步设想。但是他的设想没有引起法国重视,而美国人和英国人却发现了该构想的军事价值。 1910年11月14日,美国飞行员尤金·伊利(Eugene Ely)驾驶一驾“寇蒂斯”双翼机首次从前甲板铺有25米木制跑道的“伯明翰”号巡洋舰上起飞,完成了历史上人类第一次驾驶飞机从军舰上起飞。 
1911年1月8日,伊利又驾同一飞机在后甲板铺有36米跑道和22根阻拦索的“宾夕法尼亚”号巡洋舰上首次降落成功。 
1912年和1917年,英国的萨姆逊中尉和邓宁中校又分别驾机从行驶的军舰上完成了起飞和降落。美国、英国飞行员的飞行试验,孕育了航空母舰的诞生。

历史背景

historical background

航空母舰的战斗群一般有六类舰艇,其中包括航空母舰,巡洋舰,驱逐舰,护卫舰,潜艇,补给舰。航空母舰提供其它部队的长时间支持。巡洋舰作为航母战斗群的护卫中枢,提供防空,反舰与反潜等多种作战能力,同时也是整个航母战斗群的旗舰。驱逐舰协助舰队当中的巡洋舰扩展防卫圈的范围,同时用于防空,反潜与反舰作战。

六大系统

航空母舰是由六大组成系统组成的,包括推进系统、布置系统、船舶机械系统、船舶电气系统、海上船舶操纵系统和船舶信息系统。其中,推进装置是指为航空母舰提供动力的动力系统;布局系统是指为部署和运行维护船上各种设备而设计的系统;船舶机械系统是指为满足船舶服务和装饰的要求而设计的系统;船舶电气系统是指在船舶上用于生产、传递和分配活动能量的相关设备的总称

航空母舰设计

航空母舰结构的重要特征是有宽敞的飞行甲板。它主要供舰载机进行起飞、降落、停放及进行保养、加油、挂弹等勤务保障。飞行甲板一般长180-340米,宽21-77米,外形有矩形和萎形,划分有起飞区、降落区和待飞区。降落区普遍采用斜角甲板,与舰中心线成斜8°-12°夹角,可保证多架舰载机同时起飞和降落互不影响,以提高安全性。甲板上设有舰载机升降机、起飞弹射器、降落拦阻装置和助降装置等。岛形上层建筑设在飞行甲板中段的右舷。甲板下设有大型机库和油料、弹药贮存舱室,以及供舰载机维修、保养、加油、充气、供氧、牵引、系留、冲洗、起重和灭火的设施和设备,还设有为舰载机服务的通信、导航、探测、引导和指挥控制等系统和舱室。

斜角航母甲板分为三部分:舰前部直甲板为起飞区,后半部斜角甲板为着舰区,斜直相交处形成三角形停机区。斜角甲板的斜度以斜角甲板中线与航母首尾中线的夹角来表示。斜角甲板的优点是着舰飞机未能钩住拦阻索时,可马上拉起复飞而不至于与前甲板停放的飞机相撞。另外,舰载机起飞和降落可同时进行。
现代航空母舰通常将上层建筑集中在飞行甲板的右侧,称为“舰岛”。从飞机起降的要求上讲,甲板上空无一物,但航母的指挥塔、飞行控制室、航海室、雷达和通信天线等又需要高耸在甲板上。所以现代航空母舰都是将这些上层建筑设计得很紧凑,空出甲板的绝大部分来方便飞机起降。现代航母力求其外型简洁以减少雷达反射截面积,已实现了上层建筑的“集结化”,包括多功能相控阵雷达、封闭桅杆(AME/S)、电磁辐射系统(MERS)和多功能射频系统(AMRFS)。

折叠后的飞机一架挨一架地整齐排列在机库内。为了保证机库的安全,用折叠式防火门将机库分隔成2~4个较短的机库。平时,折叠门收起,就是一个联通的大型机库,这样便于飞机的调动和保养维修。

紧急情况下(比如发生火灾),则可以迅速将折叠门放下,将一个大型机库分隔成几个小机库,这样可防止大火蔓延到整个机库,提高了机库的安全性。 航母机库的用途不只是停放舰载机;航母机库通常情况下都不能装满,而是要留下空间用来维修保养舰载机以及飞行作业准备等重要工作场所,机库也是一个物资中转站。机库内配备了电源、液压源、压缩空气源以及氮气源等等供给源和位置,母机库是一个修理所,负责维修保养舰载机以及其它的设备维修;机库除停放舰载机以外的最大功能是修理保养舰载机。

舰上武库
航空母舰上的武器库,是用来储备炸弹、鱼雷、导弹、火箭等武器的区域,位于船舰底部、水线之下,船头船尾各一处,中间则为机库。武器多半组装方式收纳。为了将其送至甲板,武器库有着比飞机升降机更小的专用升降机,将武器从库中升到上一层甲板,由各层作业员进行阶段性的组装,再由该甲板的其他升降机往上送。

航空母舰的升降机是将舰载机自机库运输至飞行甲板的装置。早期配置于全通飞行甲板的舰身中线的前中或后方,通常为2~3具。升降机也是甲板上最脆弱的部份,如果升降机故障或是遭到破坏会导致飞机无法起降,进而丧失战斗力。此外,炸弹也可能会击穿升降机,升降机又与堆积弹药与燃料的隔舱接近,一旦引爆将导致极其严重的后果。

舰载机库
航空母舰的机库是容纳和检修舰载机的场所,高度通常占据2~3层甲板高度,是航空母舰上最大、最高的舱室空间。为了能多停放飞机,舰载机的机翼、机头和机尾都做成可折叠的。

DESIGN

升降机组

DESIGN

航母起降方式

航空母舰使用一个平直的飞行甲板作为飞机跑道,起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在2秒钟内达到起飞速度。在工作原理上,蒸汽弹射器使用高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块,把与之相连的舰载机弹射出去。蒸汽弹射器体积庞大,工作时要消耗大量蒸汽,淡水浪费严重,只有约6%的蒸汽被利用。为制造和输送蒸汽,航母要备有海水淡化装置、大型锅炉和无数的管线,工作维护量惊人。其最大缺陷在于因为弹射力度太大而无法弹射无人机——现役的无人机因为重量过轻,在弹射时会被扯碎。 蒸汽弹射起飞有两种方式:(1)拖索弹射是50年代开始使用的老方式。顾名思义,就是用钢质拖索牵引飞机加速起飞。这种弹射方式比较少见,各方面都不如前轮牵引弹射好,拖索弹射时,需要8-10名甲板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上,再用一根索引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。

弹射时,猛力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓,牵着飞机沿轨道迅速加速,在轨道末端把飞机加速到直起飞速度抛离甲板,拖索从飞机上脱落,滑块返回弹射器起点准备下一次工作。(2)前轮牵引弹射由美国海军在1964年试验成功。采用这种方式的舰载机的前轮支架装上拖曳杆,前轮就直接挂在了滑块上。弹射时由滑块直接拉着飞机前轮加速起飞,这样就不用8-10个甲板人员挂拖索和捡拖索了。

电磁弹射是新一代航空母舰的舰载机起飞方式。与传统的蒸汽弹射器相比,电磁弹射器具有容积小、对舰上辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉等优点。电磁弹射采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动与蒸汽弹射器相比,电磁弹射器的优点主要是体积减小了很多,操纵人数也要少30%左右,而且电磁弹射器的弹射力度可控可以弹射无人机。

电磁弹射起飞

滑跃起飞

航空母舰有的在其甲板前端有一个“跳台”帮助飞机起飞,即把甲板的前头部分做成斜坡上翘。舰载机经过滑跑后沿着上翘的斜坡冲出甲板,形成斜抛运动,在刚脱离母舰的一段(几十米)距离内继续在空中加速以达到起飞速度。这种起飞方式不需要复杂的弹射装置,但是飞机起飞时的重量不如弹射起飞,使得舰载机的载油量、载弹量、航程以及作战半径等受到一定的制约。

垂直起降技术就是飞机不需要滑跑就可以起飞和着陆,是从20世纪50年代末期开始发展的一项航空技术。使用垂直起降技术的飞机机动灵活,具有常规飞机不具备的优点。首先,具有垂直起降能力的飞机不需要专门的机场和跑道,降低了使用成本。

其次,垂直起降飞机只需要很小的平地就可以起飞和着陆,所以在战争中飞机可以分散配置,便于伪装,不易被敌方发现,大大提高了飞机的战场生存率。最后,由于垂直起降飞机即使在被毁坏的机场跑道上或者是前线的简易机场上也可以升空作战,

所以出勤率也大幅提高,并且对敌方的打击具有很高的突然性。使用垂直起降技术的飞机也有许多缺点。首先是航程短。其次,飞机垂直起飞时发动机处在工作的最大状态,耗油量极大,因此限制了飞机的作战半径。

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AIRCRAFT

航空母舰

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