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航空母艦的艦島那麼重,為何不會側翻?看工程人員的巧妙設計

自從航空母艦被發明以來,飛行甲板、機庫和艦島就是不可或缺的標誌性特徵。但是不少人都有一種錯覺,那就是高大的艦島會造成重量的不平衡,把整艘船給壓側翻,可這些大船又偏偏是四平八穩的在海面上航行,這是怎麼回事?

「伊麗莎白女王號」使用雙艦島設計

二戰時的航空母艦還沒有斜面甲板,船體都是直上直下,跑道也是一條大直線。為了維持艦島造成的不平衡,船內的艙室和重量分布必須向另一側集中,比如鍋爐和機組的位置,用配重法來穩定艦船的重心。不過當時的航母艦島還沒有集成那麼多複雜精密的設備,總體重量並不是很大,所以配平後就可以穩定航行了。

二戰時的美軍「埃塞克斯級」航母

從英國人發明斜角甲板後,越來越大的艦島重量造成的中心問題也比較容易解決了。首先斜角甲板可以讓起飛和降落分流開,大大增加了出勤效率。更重要的是,斜角甲板給艦體帶來了完全由人來設計、控制的外飄空間,巧妙的平衡了航母的重心。

小鷹號的斜角甲板

進入現代後,航空母艦的重量越來越大,裝載的裝備和油彈越來越多,如何配平就成了一個比較複雜的問題。因為油彈、食物和淡水是會慢慢消耗的,尤其是彈藥。滿載出航時和經過高強度作戰後航母的重量和重心都會發生微妙變化,平時倒也無所謂,一旦遇到風浪就極為考驗船身的平衡。

斜角甲板巨大的外飄空間

在全世界所有航母中,擁有最大艦島的航母就是俄羅斯的「庫茲涅佐夫號」,因為俄式設備比較粗獷,尤其是鍋爐煙囪和預警雷達的尺寸都相當誇張,導致艦島看起來就像是一座小型的工廠。相比之下,美國福特級的艦島尺寸進一步縮小,因為精密的電子儀器體積越來越小,過去需要用2指寬的金屬管傳達指令,現在有一根光纖就夠了。

這個角度你都看不出是在船上

用配重和用斜角甲板做出外飄都只是靜態的平衡方案,是船身的重量和重心變化在一定範圍之內的解決辦法,要解決以上問題還需要一些動態方案。水壓艙就是這樣誕生的,這種艙室可以調節不同位置的儲水來增加或減少重量,實現可控的平衡。

福特級的艦島十分小巧

除了海水,也有一些航母會劍走偏鋒,比如法國的那艘殘疾戴高樂號核動力航母,搭載一套法國自主研發的穩定系統。它的原理是通過計算機感知船身重心的偏移,然後電控調配金屬配重塊保持平衡,雖然複雜但也還算是有效。

戴高樂號核動力航母

現代航母為了保持船身平衡能夠使用的方法有很多,但是總體上來講難度不是很大,在設計之初就可以採用多種方案來平衡艦島帶來的左右重心不平衡。

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