阿姬曼.芭奴 的女儿:航空母舰的诞生

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/30 14:06:23
有人说,航空母舰是一个国家综合实力的标志。在人类的海洋活动日益频繁的今天,航母的作用和地位日益受到人们的关注 航空母舰的诞生 夏天保   上图:美国飞行员尤金·伊利。
  右上图:“百眼巨人”号航空母舰。
  右下图:“凤翔”号航空母舰。   上图:“大黄蜂”号航空母舰甲板上密密麻麻堆放的飞机。
  左图:“大黄蜂”号航空母舰。
  题图:“伯明翰”号巡洋舰上进行的人类历史上第一次飞机起飞试验。   航空母舰上的阻拦索。   在陆地上进行的飞机弹射试验。

  大胆的美国人

  ——巡洋舰上试验飞机起降

  1903年12月17日,在美国北卡罗莱州的一个小镇上,莱特兄弟完成了人类历史上第一次动力飞行。

  飞机诞生以后,马上就被运用到各种军事用途之中。而把飞机和军舰结合起来,这种迷人的设想几乎没有任何障碍,很快就被人们谈论起来。

  最早系统地论述“航空母舰”这一概念的是一个法国人。1909年,一个叫克雷曼·阿德的法国发明家出版了一本书,名字叫《军事飞行》。在这本书里,他描述了一种叫做“航空母舰”的家伙。他认为,这种军舰必须拥有平整开阔的飞行甲板,用于提升飞机的大型升降机,岛式上层建筑以及甲板下的机库等等。而这些设计思想,事实上都被后来发展起来的航空母舰普遍采用。

  就在法国人还在痴迷于“思想实验”的时候,乐于实践的美国人已经开始动手操作起来了。

  据说,促使美国人加快行动的原因来自于报纸上的一篇报道。这篇报道说的是,德国人正研究实验,准备让一架携带邮件的飞机从航行在汉堡—纽约航线上的一艘德国邮船的前甲板平台起飞,以加快向纽约投递邮件的速度。看了这则消息,美国海军方面当即猜想:德国当局是不是以邮政作掩护,正在试验一项攻击美国的新技术?海军物资局局长助理钱伯斯上校随即被任命为进行飞机在军舰上起飞试验的总负责人。

  1910年11月14日,起飞试验小组在美新型轻巡洋舰“伯明翰”号的前甲板上,铺起了一个26米长向前倾斜的木质跑道。一个名叫尤金·伊利的经验丰富的民间飞行员,坐在一架“柯蒂斯”式单座双翼民用飞机上,在跑道的一端发动了飞机。由于滑跑距离太短,飞机在离开舰身以后,晃晃悠悠地向海中扎去。就在围观的人群发出一片惊呼的同时,沉着的尤金巧妙地操纵飞机的尾水平舵,把飞机拉了起来。随后,他驾驶飞机在水面上飞了几千米,在海湾附近的一个广场上平稳着陆了。

  两个月后的1911年1月18日,还是尤金·伊利,驾驶着同一架“柯蒂斯”式飞机,开始了在军舰上的降落试验。这一次飞机是从海岸上起飞,而作为降落跑道的是“宾夕法尼亚”号重巡洋舰,它的舰身比“伯明翰”号要长,供降落使用的甲板跑道相应也要长。然而,这仍然是一项非常危险的试验,因为一旦发生事故,不但飞机,整艘军舰也会面临风险。

  他们在巡洋舰尾部搭设了一条长约36米的木板跑道,还在跑道上横向配置了22道钩索,每道钩索两端用50磅重的沙袋系住,当飞机降落在跑道上后,这种古老的方法可以迫使飞机在向前滑行的时候降低速度。考虑到拦阻系统有可能失败,他们在跑道的尽头还设置了一个用巨大的帆布做成的斜坡屏障。

  一切都还算顺利。当尤金准确地把飞机降落在跑道上,并关闭发动机后,飞机转子旁专门制作的铁挂钩挂住了后面的11根拦阻索,拖着沙袋向前滑跑。由于绳索和沙袋的阻力,飞机在距离舰首上层建筑仅9米的地方停住了。

  在巡洋舰上成功进行的飞机起降试验,用事实说明了,建造航空母舰,把飞机和军舰结合起来的设想是完全可行的。

  英国人动作很快

  ——最初的航母改建潮

  虽然美国人最早完成了巡洋舰上的飞机起降试验,但最先行动起来建造航空母舰的却是英国人。

  最初的所谓航空母舰,都是由商轮、巡洋舰改造而成的。

  1917年3月,英国海军决定将一艘正在建造中的大型巡洋舰“暴怒”号改建为飞机母舰。“暴怒”号的前主炮被拆除,在舰体的前半部加装了69.5米长的飞行甲板,铺设了木制的飞行跑道。改装后的“暴怒”号被称为“飞机载舰”,可以搭载10架飞机。但是,由于舰上高耸的塔式桅杆和烟囱的阻碍,起飞后的飞机难以返回母舰。

  英国海军上校邓宁进行了勇敢的尝试。1917年8月2日,邓宁凭着高超的驾驶技术,驾驶“幼犬”战斗机用侧滑着陆的方式艰难地降落在航行中的“暴怒”号前甲板上。但几天之后,当邓宁又一次试图重复这个惊险动作的时候,飞机翻出军舰坠入海中,邓宁不幸丧生。

  血的教训使英国人明白,要实现飞机在军舰上的安全起降,必须彻底改变母舰的结构。1917年底,“暴怒”号进行了大改装,将军舰的后主炮和后桅拆除,在舰体后部加装了86.6米长的飞行甲板。这样,以舰体中部上层建筑为界,前部甲板用于飞机起飞,后部甲板用于飞机降落,飞机可以互不干扰地同时进行起降作业。

  然而,由于受到舰体中部的舰桥、桅杆和烟囱引起的湍流的影响,飞机的着舰仍然十分困难。因此,“暴怒”号还是一艘很不完善的航空母舰。

  英国人决心继续前进。从1917年开始,英国海军将建造中的客轮“卡吉林”号改装成世界上第一艘具有全通飞行甲板的航空母舰——“百眼巨人”号。这种长达168米的全通式飞行甲板,极大方便了飞机的起降,这种结构的航母被称为“平原型”。1918年5月,“百眼巨人”号改装完工,排水量14450吨,最大航速20节,可搭载飞机20架。

  经过国会中的一番争吵后,美国海军终于获得了款项来发展自己的航空母舰。1919年6月,“木星”号运煤船正式接受航空母舰改装。1922年2月20日,改装完毕的“木星”号被重新命名为“兰利”号,正式加入美国海军服役。它和“百眼巨人”号一样,采用163米长的全通式飞行甲板。由于这种军舰的模样和以往的军舰都截然不同,所以被取了一个绰号叫做“带篷马车”。

  “兰利”号最大航速只有15节。但令人印象深刻的是,它的载机数量可以达到33架。这在改装航母中可算一个惊人的数字。

  日本人抢了先

  ——第一艘真正的航母

  改装潮之后,真正按着要求建造航母,就是不可避免要出现的事情。那么,世界上第一艘真正意义上、完全按要求从头建造起的航母到底是哪一个?

  这个问题的答案也许不是唯一的。

  从动工时间上来说,这一荣誉本应属于英国的“竞技神”号。

  在利用客船和巡洋舰改装使用了几艘航空母舰之后,英国皇家海军感到由于船体的先天不足,并不能发挥舰载机的全部能力,有必要设计建造专门用来搭载舰载机的航空母舰。

  1918年1月,“竞技神”号航母在达文波特船厂正式开工建造。它采用了多项独创式的设计:首次采用岛式上层建筑,并将烟囱和岛式建筑结合起来安置在飞行甲板的右舷,这种布置形式至今仍被常规航母采用;还采用了全通式飞行甲板,提高了飞行作业的安全性和效率;封闭式舰首也是首先应用于“竞技神”号,具有了很好的防浪性,并且加强了飞行甲板的强度。

  “竞技神”号的出现,基本奠定了现代航空母舰的布置形式,以后建造的航空母舰无不是以“竞技神”号为蓝本。

  由于第一次世界大战的结束,“竞技神”号逐渐放慢了建造速度,一拖就是5年,直到1923年才正式加入英国皇家海军服役。而在此前半年,日本建造的“凤翔”号航空母舰就已经建成服役,世界第一艘真正设计建造的航母称号,就只能让给“凤翔”号了。

  “凤翔”号是1920年才正式开工建造的。但由于日本政府抓得紧,措施得力,到1922年底就正式竣工。和“竞技神”号一样,“凤翔”号最初也采用了位于右舷的岛式结构。但由于岛式上层建筑在飞行甲板上所占的面积较大,影响飞机的起降安全,日本海军在1924年又将岛式建筑拆除,使它恢复成第一代的“平原型”航母,这不能不说是一种倒退。

  “凤翔”号满载排水量10000吨,最大航速25节,可搭载飞机21架。

  “竞技神”号满载排水量13200吨,最大航速25节,可搭载飞机20架。

  经济危机的副产品

  ——第三代航母是二战主力

  “企业”号、“约克城”号、“苍龙”号、“翔鹤”号,那些在第二次世界大战中大出风头的主力航母,在航空母舰发展史上,已经属于第三代了。

  而第三代航母的出现,竟然与1929年爆发的世界性经济危机有关。

  1932年,前海军次长富兰克林·罗斯福当选美国总统。这位信奉凯恩斯经济学的美国总统,大力推进用政府投资来刺激经济复苏。他紧急拨出2380万美元用于建造32艘新舰,一方面可以充实美国海军实力,一方面可解决相当一部分人的失业问题,可谓一举两得。引领第三代航母潮流的“约克城”号、“企业”号就是在这种情况下诞生的。

  约克城级航空母舰与上一代航母相比变化明显。它的载机数量达到史无前例的80-90架,甲板中部装有三部升降机,航速最大可达33节,满载排水量也达到25000吨。上世纪30年代末,美国开工建造约克城级航母的3号舰“大黄蜂”号,美军在太平洋战争初期的主要航母力量此时已开始成型。

  1934年,日本也开工建造了排水量达18800吨的“苍龙”号航空母舰,其最高时速达34节。此后,日本又动工建造了它的姊妹舰“飞龙”号,以及“翔鹤”号、“瑞鹤”号航母。

  英国也在积极筹划建造大型航母。1937年,在二战中屡获战功的“皇家方舟”号正式下水。此后,几艘光辉级航空母舰,也相继在英国建成下水。

  各路主要角色都已经打扮停当,而在随后爆发的第二次世界大战中,在偷袭珍珠港、会师珊瑚海、决战中途岛乃至大西洋海战这一幕幕“好戏”里,这些“大腕儿”们都将粉墨登场,完成它们或辉煌、或悲情的命运。

  也正是通过第二次世界大战,航空母舰完成了它真正意义上的诞生和出场,并在人类历史上留下了它们深深的印记。

  延伸阅读  

  航母飞机的起和降

  航空母舰是现有舰种中吨位、体积等方面均居首位的大型舰艇。比如美国“尼米兹”级核动力航空母舰总长332.9米,飞行甲板宽76.8米,相当于3个足球场的面积。现代航空母舰的高度少则40多米,多则170多米,相当于一栋20层大厦的高度。

  但是,如果和陆地机场相比,航空母舰上的飞行甲板又显得太小了,两者相差四五十倍。那么,航空母舰上的飞机是怎样在这窄小的机场上起飞和降落呢?这就要说到现代航空母舰上的弹射器和阻拦索。

  阻拦索和阻拦网

  现代喷气式舰载飞机的着陆速度为每小时200—300公里,如果不经过阻拦,飞机着舰后起码要滑行上千米才能停下来,而一般航空母舰的飞行甲板长度只有200米左右,所以必须有阻拦装置。

  航空母舰上的阻拦装置包括阻拦索和阻拦网两种。阻拦索是在正常情况下缩短舰载机着舰滑跑距离的装置;阻拦网是在舰载机处于危急状态下着舰使用的应急装置。

  最初的阻拦索只是一根简单的钢索,两头悬挂着沙袋,这种阻拦索能将滑飞过阻拦索的飞机绊住或起码卡住飞机的螺旋桨。

  首先安装有重力型阻拦装置的是美国的“兰利”号航空母舰。在航母的两舷各竖立起一个支撑塔以支撑重量,阻拦索通过一个八重滑轮组联结到十字头上,飞机钩索后将阻拦索拖出,从而带动重物沿支撑上升。

  1924年,英国人诺登和巴思两人设计成功了较为先进的液压式阻拦索,并于1927年首先安装在美国“列克星敦”号航母上进行试验。这种阻拦装置除部分零部件的结构外,其基本原理与今天的阻拦装置基本一致。当着陆飞机钩住阻拦索后,阻拦索末端连着的液压阻尼缓冲器带动了主活塞支柱,将制动液由液压制动筒挤压进蓄压器,使蓄压器内的空气被压缩,产生阻尼力。阻拦索拉得越长,蓄压器内的空气压力将越大,产生的阻尼力也就越大,最终使飞机停下。

  飞机弹射器

  现代普遍采用的喷气式舰载机起飞时,需要加到每小时350公里以上的速度才能拔地而起。依现行飞机的重量和发动机功率计算,飞机需要在跑道上滑跑几千米距离才能达到。因此在航母上用弹射器加快起飞速度是一般情况下必需的环节。

  世界上最早的弹射器是由美国海军上尉西奥多·埃利森于1911年研制成功的。这种原始的弹射器由3条绳索和一块砝码组成,但这种弹射器太原始,几乎没起到什么作用。

  后来,埃利森又对弹射器进行改进,研制成功液压空气式弹射器。1912年11月12日,进行了历史上第一次弹射起飞。但是埃利森的发明并没有引起太多注意,因为当时的螺旋桨式舰载飞机重量轻、速度低,不需要弹射也可以从航母的飞行甲板上起飞。

  喷气式飞机诞生后,弹射器变得日益重要了。第二次世界大战结束时,航空母舰上所装备的弹射器都是液压式,弹射能量极小,根本无法满足喷气式飞机的需要。

  1951年,英国人米切尔率先提出研制蒸气弹射器的设想,并在当年就研制成功,装备在海军“莫仙座”号航空母舰上。

  1960年,美国人又研制成功了内燃式弹射器,并将这种弹射器安装在“企业”号核动力航母上。不过,这种内燃式弹射器至今仍不能令人满意,所以,“企业”号上除了装备内燃弹射器之外,还装备有蒸汽弹射器。

  目前航母上使用的弹射器以蒸汽式为主。蒸汽弹射器就是一台往复式蒸汽机,工作时,由锅炉产生高压蒸汽,并把这种高压蒸汽储存在蒸汽室里。弹射前,用拖索将舰载机钩在往复车上,一旦将高压蒸汽充入汽缸筒,蒸汽的巨大压力推动活塞,活塞带动往复车,往复车带动舰载机飞速向前滑动,从而将飞机弹射出去。如美国的C-13型蒸汽弹射器,可将36.3吨重的舰载机以每小时339公里的高速弹射出去。