青少年应知的100个科学发明-舰中巨无霸
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    第四十三章舰中巨无霸

    航空母舰的发明

    第二次世界大战之后,航空母舰威震八方,为各国海军所推崇。航空母舰虽然是舰艇家庭中

    最年轻的成员之一,但它的威力却是各类舰艇中首屈一指的。即使在可预见的将来,也没有

    其他舰种可以取代它。

    无敌之舰横“海”出世

    1901年,美国飞行员尤金·伊利决心进行一项从未进行过的尝试:驾驶飞机从战舰

    上起飞

    。11月14日,他勇敢地驾驶着原始的“柯蒂斯”双翼机,从经过改装的轻型巡洋舰“伯明翰

    ”号上徐徐拉起升入空中。当时的改装极为简单,只是在舰首加装了一条长253米、宽7

    3米的木质跑道。1911年1月18日,伊利决心再做一次大胆尝试:在战舰上降落!这个难度

    要比起飞大得多,因为短短的跑道要想制动住冲量很大的飞机,弄不好就会机毁人亡。伊利

    做了充分的准备,在机尾部加装了一个尾钩,以钩住舰上制动索。结果他成功了,飞机

    平稳安全地降落在排水量1 3680吨的装甲巡洋舰“宾夕法尼亚”号的后主甲板上。这两次创

    举,奠定了航空母舰作为一种新型舰种的生存基础,标志着航空母舰雏形的诞生,开创了飞

    机上战舰之先河。

    第一次世界大战爆发之后,各个海上强国开始了激烈的海上争夺。战争的刺激,加速了飞机

    在海战中的运用。1914年英国海军提出一项使用舰载飞机去攻击敌舰的庞大计划:拆除几艘

    列舰上的障碍物,用它们来搭载飞机去攻击德国库克斯港内的舰艇及其附近的齐柏林飞艇基

    地。

    1914年圣诞节的凌晨,寒风凛冽。清晨6时左右,3艘战列舰改装的“航空母舰”

    驶进弗里

    西亚群岛旺格奥格以北40海里的预定起飞位置。尽管冷气逼人,但海面风平浪静,天空碧蓝

    如洗,能见度良好。旗舰“恩加丹”号向各舰发出吊放飞机的信号。蒸汽绞车喷出股股白烟

    ,粗大的铁链将飞机缓缓吊放到平静的海面上。随着一声令下,水上飞机的螺旋桨开始吃力

    地转动;不一会,7架水上飞机接二连三贴着海面加速滑跑起来,在湛蓝的海面上,划出

    水花道道,接着很快脱水升空,飞向远方。在空中指挥员的指挥下,这些“空中云鹰”分

    别向停泊在锚地内升火待发的德国军舰扑去。德舰也发现了来袭的飞机,慌忙发射舰炮还击

    。霎时间,炮声迭起,火光四迸。飞行员从未遇

    见过这样的阵势,急忙投下炸弹,拉起飞机,结果大多数炸弹投在海里,少数爆炸的也由于

    威力过小,而没给对方造成多大的损失,倒是英军飞机有5架被迫降落在海面上,仅有2架飞

    回了出发地。

    人类海战史上第一次从舰船上发起的飞机进攻,就这样草草收兵了。然而,这次飞机袭击军

    舰的行动,却向世人展示了航空战舰的全新海战设想。

    1915年5月1日,世界上第一艘航空母舰“坎帕尼亚”号正式在英国海军服役。

    它是一艘由老式邮船改装而成的水上飞机母舰。这

    艘水上飞机航空母舰的满载排水量2万吨,最大航速21节,飞机甲板长366米,可搭载12架

    水上飞机。一开始由于飞机甲板过于短小,都必须先

    把飞机吊放到海里再起飞,后来经过改装,飞机甲板延伸到61米,飞机能够直接从甲板上弹

    射起来,并成为英国皇家海军史上第一艘真正的航空母舰。“坎帕尼亚”号改装完毕后,在

    斯卡帕湾加入了海军的主力舰队,并参加了日德兰大海战。

    改进舰体吐故纳新

    早期的航空母舰是由商船、运煤船等大型辅助船只改装制成。

    1917年6月26日,一艘由大型巡洋舰改建的航空母舰“暴怒”号,在英国皇家海军开始服役

    ,“暴怒”号成了第一艘真正意义上的航空母舰。这艘标准排水量为19 531吨的大军舰可搭

    载10架飞机。不过,它前甲板上的跑道仅长695米,可供起飞,但作为飞机降落用短了一

    些。在发生了一起机毁人亡的降落事故后,英国人在“暴怒”号的后甲板上加装了一条长86

    6米的降落跑道。这样,飞机就可以比较安全地同时进行起降作业了。

    鉴于在一艘本来长度就有限的航空母舰上分开铺设两个跑道用以起飞和降落,会使得两个跑

    道的长度都受到限制,起降的风险系数太大,于是,英国人又进行了新的设计。

    1917年,英国海军又将一艘正在建造中的客轮改装成世界上第一艘具有全通式飞机甲板的航

    空母舰“百眼巨人”号。在改装中,客轮原有的烟囱被全部拆除,改成从主甲板下面通向舰

    尾的水平排烟道,从而清除了飞行甲板上妨碍飞机

    起降最大的障碍。由于整个飞行甲板平坦、空旷,因此这种模式的航空母舰被称为平原型航

    母。

    1922年底,日本的“凤翔”号航空母舰建成服役。这艘标准排水量为7 470吨的航母是

    世界上第

    一艘专门设计建造的航空母舰,可搭载26架飞机。“风翔”号还创下了另一项第一:它改变

    了以往航母的平原型结构,将一个小型的塔式舰桥设置在飞机甲板的右舷。这种岛型甲板,

    以后成为航母普遍采用的模式,一直沿用到现在。

    五大法宝集于一身

    二战前,由于海战的“巨舰大炮主义”仍占统治地位,惟一例外的或许就是日本了,194

    年日本专门研制了先进的航母载机,即著名的“零式”飞机。到太平洋战争爆发时,日本已

    拥有10艘各载飞机80架左右的航空母舰,而同期的美国只有8艘。

    美国人以惨重的代价换来了对航母的认识。

    1841年12月8日凌晨,日本海军从“赤城”、“加贺”、“翔鹤”、“瑞鹤”、飞龙”、“

    苍龙”6艘大型航空母舰上起飞的数百架飞机,偷袭了珍珠港内的美国太平洋舰队。珍珠港

    的硝烟宣告了巨舰大炮主义的破灭,也开创了海战的新时代——以航空母舰为主力舰只,依

    靠舰载飞机的空袭来消灭对方

    。于是,各海军强国竞相发展航空母舰,大批新型航空母舰相继建成服役。

    到了20世纪50年代中期,航空母舰进入了崭新的现代化阶段。比较有代表性的是美国的福莱

    斯特级航空母舰和小鹰级航空母舰。

    二战后美国海军研制了第一级航空母舰“福莱斯特”号,其实是为搭载喷气式飞机而专门设

    、建造的首级航空母舰。该级航空母舰在设计时,充分吸取和借鉴英国航空母舰的斜角飞行

    甲板和蒸汽弹射器两项重要经验,创造了美国航空母舰诸多之最:首次在重型航空母舰上采

    用斜直两段式飞机甲板。首次正式采用蒸汽弹射器,从而使舰载机滑跑距离大大缩短;斜角

    甲板部分位于左舷中后部,主要用于飞机降落;直通甲板位于舰中部前端,主要用于飞机的

    起飞。

    现代航空母舰上的“五大法宝”之一是弹射器,它是在短时间内将舰载机弹射起飞的设备。

    目前,

    美国最新型航母采用的是C13-1型,它能将重27 669千克的飞机加速到230千米/小时。根据

    传递

    功能,弹射器可分为液压弹射器、蒸汽弹射器和内燃弹射器三种。弹射器虽说不是舰载机在

    航母上起飞的惟一手段,但采用它有诸多优点:可以代替很长距离的飞机跑道,携带性能

    为先进的飞机包括喷气式战斗机和大型攻击机;使用弹射器,飞机可以在侧风中起飞,这样

    使航

    母不必为起飞而转到顶风的方向;当起飞甲板受到某种损伤时,使用弹射器仍能使飞机起飞

    。英国的“英仙座”号航空母舰是世界上第一艘装有蒸汽弹射器的航母。1952年4月,美国

    海军获得转让许可,率先在“埃塞克斯”级的“汉科克”号上加装了C11型蒸汽弹射器,195

    4年该舰成功地实现了首次弹射。

    作为航母法宝之二的阻拦装置是为了保障高速飞行的舰载机能够在长度有限的飞行甲板上安

    全降落而专门设置的,包括在正常情况下使舰载机缩短滑跑距离的阻拦索和危急情况下着

    舰使用的阻拦网。第一代真正的液压阻拦索是MK3型,它的设计阻拦力为35千牛,这种阻拦

    装置与现代阻拦装置颇为相似。美国海军现役航母采用MK7型阻拦装置,它可阻拦速度为194

    千米

    /小时,重约23吨的现代飞机;应急时它还可以阻拦27吨的现代飞机。阻拦索自斜角甲板尾

    端60米处开始设置,向舰首方向每隔14米横设一根,连续设置4~5根,飞机滑跑60~90米后

    即可完全停下来。除阻拦索外,航空母舰上还设置有应急拦机网,以便飞机着舰钩放不下或

    其他原因时,对飞机进行强制拦阻。

    “法宝”之三是大型航母上的斜直甲板,它由直通飞行甲板和斜角飞行甲板组成,分别供飞

    机起飞和降落使

    用。直通飞行甲板位于舰的前部,跑道长达70~90米,主要供飞机起飞使用。跑道上设有弹

    射器,为2~4座,可同时各弹射1架飞机起飞。直通飞行甲板的前端伸出有两个像山羊角似

    的“回收角”,它的周围设有尼龙网,主要回收飞机弹射后所抛下的拖索。斜角甲板位于飞

    行甲板的左侧,与舰艇首尾中心线形成13~16度夹角,有长约220~270米的降落跑道。飞机

    着舰时,着舰点必须很准确,太前了或偏斜一个角度,飞机就可能冲出斜角甲板掉入海中

    太后了,飞机就无法降于甲板上,而与舰尾相撞。为此,舰上装有助降装置,它被称为“法

    宝”之四,是引导飞机正确着舰的设施。

    航母上的最初助降方式十分原始,飞机在雷达制导下进入正确的下滑航道后,再通过舰上指

    挥者使用手旗信号指挥着舰。1957年,美国在航母上首次试验菲涅耳透镜着舰系统,不过在

    相当长一段时间内手旗信号仍一直保留使用。如今,更先进的“全天候电子助降系统”也已

    研制成功,它是运用跟踪雷达来校正着舰点的。

    飞机升降机是“法宝”之五,它是一种将舰载机从机库甲板搬运到飞机甲板,或将其从飞机

    甲板搬回机库的升降装置。一般来说,大型航母装有4部升降机,而中小型航母多为2部升降

    机。法国最新式的核动力航空母舰“戴高乐”号上装有2部升降机,每部面积为2375米2

    ,载重约40吨。美国“尼米兹”级航母上就装有4部升降机,每部面积为347米2,载重50

    吨,可以同时运载A-6和A-7攻击机各一架,将舰载机从机库运载到飞行甲板上一次只需一分

    钟。

    当然,航空母舰也有弱点,它的目标太大,易遭敌方攻击,需在多艘巡洋舰、驱逐舰、护卫

    舰等护卫下组成航空母舰编队。如发生机械设备失灵,舰体遭到破损而造成横倾大于4

    °~6°,或纵倾大于2°~3°等情况时,舰载飞机就不能安全起落。而且舰上通常还携带5

    000吨以上的航空汽油和大量弹药,常规动力航空母舰还有7 000吨以上燃油,在遭到攻击

    时,很容易发

    生火灾和爆炸。另外航空母舰造价昂贵,每艘造价可高达20多亿美元,建造周期长(一般为5

    ~7年),战时受损后不可能短期补充。这是大型航空母舰不可避免的致命弱点。

    乘风波浪势可倒海

    近几十年来,随着社会经济和科学技术的不断发展,航空母舰的设计和建造采用了许多新技

    术、新装备,战斗力有了显著的提高。

    首先,在航空母舰上普遍装载了喷气式作战飞机。这种新型战斗机具有速度快、升限高、机

    动性强、载弹多等优点,能够大大增强航空母舰的空中攻击能力。

    其次,现代航空母舰上通常还装配有核武器,具备核打击能力。一枚核弹的爆炸威力要比普

    通炸弹大几万倍甚至是几千万倍!

    其三,由于航空母舰体积庞大,容易成为潜艇水下攻击的重要目标。为了对付敌方水下潜艇

    的攻击,一般的航空母舰均装备反潜飞机以提高舰艇的反潜能力。

    其四,现代航空母舰的航海性能得到了很大的提高。美国1961年建成的世界上第一艘核动力

    航空母舰“企业”号,仅添加一次核燃料就可以使用13年,续航力达到40万海里,相当于环

    绕地球18圈。

    随着电子技术的不断发展,卫星通讯和卫星导航系统、全天候电子降落装置、各种大

    功率、高精度的雷达、声纳及电子对抗装置陆续被装上航空母舰,这种现代化的海战巨舰

    的自动化程度有了极大的提高。航空母舰,无愧于“海上机场”、“舰中巨无霸”之美誉!

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