航母的飛行甲板為何要採用斜角設計？原來好處有這麼多

航母最重要的特徵之一就是能夠起降固定翼艦載機，航母最重要的設施之一就是飛行甲板。在航母誕生之前，戰機只能在陸地跑道上起飛和降落，航母的誕生大大拓展了戰機的作戰範圍，航母也由此而成為世界上最具威力的海上裝備。航母甲板的空間十分有限，如何在狹小的飛行甲板上安全起降艦載機，成為航母設計的關鍵。經過多年的測試和改進，航母的飛行甲板才發展到了今天這個樣式。

直通式飛行甲板

在航母剛剛誕生時，全直通飛行甲板是其顯著標志之一。在航母之前，人們曾嘗試在改裝過的大型巡洋艦上起飛戰鬥機，但是它的甲板長度不足以讓飛機降落。1918年改造完工的英國「百眼巨人」號，是世界上第一個擁有全通式甲板的航空母艦。它的飛行甲板長168米，安裝有飛機升降機，連接甲板下面的機庫，可搭載十餘架艦載機。由此開始，一直到二戰結束，期間全球建造的航母均是直通式飛行甲板。

早期航母的直通式飛行甲板，基本採用長方形設計，甲板直接貫通航母的艦首和艦尾。在直通式飛行甲板上，艦載機的起飛和降落均是同一個甲板，因此很容易發生事故。為了安全起見，只能把飛行甲板分為兩大區域，一個是起飛區，一個是降落區，在它們之間還設立了一道安全屏障。這樣的設計，兼顧了艦載機的起飛和降落。但在實際操作中，兩個區域的相互影響很大，艦載機的起飛和回收不能同時進行，這就制約了航母的作戰效率。

直通式飛行甲板還有一大缺點，如果艦載機降落失敗，沒有掛住攔阻索的話，就只能撞到安全屏障或飛機存放區，沒有復飛的機會。即便將起飛和降落分開進行，也難以避免事故的發生。二戰之後，隨著噴氣式艦載戰鬥機的到來，這一問題更加突出。噴氣式飛機的速度很快，降落速度通常在180千米/小時以上，第二代噴氣機甚至高達220千米/小時。較短的飛行甲板讓飛行員面臨極大考驗，根本不允許存在任何差錯。為了解決噴氣式艦載機的降落問題，有人提出了「彈性」甲板。

「彈性」飛行甲板

「彈性」飛行甲板其實仍是直通式甲板，只不過在降落區域增加了由彈性材料製造的減震裝置。專家們希望這些減震設備能夠降低艦載機的滑行速度，在最短的時間內截停艦載機。第一次降落試驗於1947年12月底的一天進行，一架噴氣式艦載機在陸地上的試驗場降落，模擬甲板長61米、寬18米，布滿彈性減震材料。在經過2次反彈後，艦載機摔在了彈性甲板的末端跑道上，機身嚴重受損。後來類似的降落測試又進行了幾十次，1948年11月實現了首次在航母上降落噴氣式艦載戰鬥機。

多次測試表明，艦載機確實可以在「彈性」飛行甲板上安全降落，但是這些艦載機必須拆除起落架，依靠機腹滑行著陸。這不僅要設計一款無起落架的艦載機，還要在甲板上鋪設減震材料，使有限的甲板空間變得更加狹小。而且無起落架的艦載機的起飛和移動也是一個難題，因此由英國專家提出的「彈性」飛行甲板的設想，不具實際應用意義，無法從根本上解決噴氣式艦載機的起降難題。

斜角飛行甲板

在討論是否應該發展「彈性」飛行甲板的時候，英國航母專家又提出了斜角飛行甲板的設想：將飛行甲板向左舷偏轉，把艦尾的降落區和艦首的起飛區、停機區隔開。經過進一步的討論之後，1952年英國開始在「巨人」級航母「凱旋」號上進行斜角飛行甲板試驗。儘管測試並未對「凱旋」號航母的甲板本身進行任何改造，只是在航母的後端飛行甲板上，划出一條與軍艦軸線成10度角的降落跑道中線，構成一個斜角降落區，但是艦載機卻成功完成了觸艦復飛，表明斜角飛行甲板完全可行。

1952年5月，美國也在「中途島」號航母上進行了類似的試驗，在飛行甲板上划出一個斜角降落區，測試同樣成功了。於是英國將建造中的4艘「半人馬座」級航母，全部改為帶5.5度夾角的斜角甲板航母。不過美國領先一步，將已經服役的「安提坦」號航母進行了改造，增加了一個10.5度的斜角甲板，成為全球第一個擁有斜角甲板的航母。之後美國在「安提坦」號航母上進行了幾百次的艦載機降落試驗，包括噴氣式和螺旋槳飛機的日夜降落測試，沒有發生一次事故，進一步證明了斜角甲板的好處。

斜角飛行甲板通過向左傾斜和延伸，在航母艦首划出一塊狹長的著艦區，專門用於艦載機的降落。斜角飛行甲板將艦載機的起飛和降落區域獨立開來，不僅可以使艦載機能夠同時進行起降作業，還可以使脫鉤的艦載機再次拉直復飛，進行二次降落，大大增加了艦載機的安全性和作戰效率。因此從1950年代中後期開始，美國對14艘「埃塞克斯」級航母和3艘「中途島」級航母進行了改造，增加了斜角甲板。除了「半人馬座」級航母，英國還為「皇家方舟」號和「鷹」號航母增加了5.5度的斜角甲板。

除了對已服役的航母進行改造，美國還修改了「福萊斯特」級航母的設計，為其添加了10.5度的斜角甲板。之後美國建造的所有航母，均帶有斜角飛行甲板。其中「福萊斯特」級和「小鷹」級航母擁有10.5度角的斜角甲板，飛行甲板長210米，滿載排水量約8萬噸。「企業」號是全球第一款核動力航母，也採用10.5度角的斜角甲板，長度220米，滿載排水量9.4萬噸。美國海軍現役的「尼米茲」級航母將斜角甲板改為9.5度角，長度約238米。

蘇聯後期建造的航母雖然採用滑躍式甲板，但也是斜角飛行甲板。比如蘇聯1143.5型航母，首艦「庫茲涅佐夫」號採用了12度的斜角甲板，第二艘「瓦良格」號改用了14度的斜角甲板。

採用斜角飛行甲板，不僅可以提高艦載機的安全性，還可以增加航母飛行甲板的寬度和面積，減少艦載機之間的相互干擾。除此之外，使用斜角飛行甲板還能減少攔阻索和攔阻網的數量。採用直通式飛行甲板的航母通常需要安裝10到15條攔阻索，比如美國的「埃塞克斯」級航母，就設置了15條攔阻索，其中艦尾設有9條，艦首設有6條。而採用斜角飛行甲板的航母，比如美國的「小鷹」級和「尼米茲」級航母，只需要4條攔阻索和一個攔阻網。

當然，斜角甲板的斜角角度也需要設定在合理的區間內，不能太大或者太小。斜角甲板的斜角角度越大，甲板就會越寬，面積也會隨著變大，航母行駛的方向與斜角甲板中線的方向之間，就會產生較大的偏差。這個偏差不僅會使艦載機受艦尾氣流的影響變大，也會使飛行員降落時的難度變大。如果斜角甲板的斜角角度太小，降落區就會佔據較多的飛行甲板面積，相應的會減少起飛區和停機區的面積，不僅會影響起飛效率，還會減少可搭載的艦載機的數量。

除了飛行甲板本身的設計外，影響航母艦載機起降和飛行甲板設置的還有以下幾個因素：

彈射裝置

在航母誕生之後，艦載機通常都採用自由起飛方式，即使有彈射器也很簡單。隨著噴氣式艦載機的出現，其重量也有所增加，於是英國在1950年代初期研製了蒸汽彈射器。美國引進了蒸汽彈射技術並進行了升級，製造出了更先進的蒸汽彈射裝置。美國「福萊斯特」級安裝了4部C-7/C-11蒸汽彈射器，現役的「尼米茲」級航母安裝了4部加長型C-13-1彈射器，最新一代的「福特」級航母採用了電磁彈射器。

蒸汽彈射器的出現，不僅提高了艦載機的起飛效率，還增加了艦載機的起飛重量。美國現在使用的蒸汽彈射器，可以在60秒內彈射8架艦載機。而電磁彈射器的效率更高，不僅可以彈射艦載戰鬥機，還能彈射小型無人機，對飛機的損害也降低了。

阻攔裝置

阻攔裝置是艦載機成功降落的關鍵，如果沒有它，艦載機根本不可能在幾百米長的飛行甲板上停下來。阻攔裝置包括攔阻索和攔阻網等設備，以及控制系統等。攔阻索由多股鋼絲組成，美國早期航母通常要設置15條攔阻索，後來減少到了4條。美國「尼米茲」級航母安裝的是MK-7降落攔阻系統，包括4條攔阻索和一個攔阻網，每條攔阻索由6股鋼絲繩組成，每根鋼絲繩又包括12根主鋼絲。

艦載機最好的選擇是勾住第2條、第3條攔阻索，如果勾住第一條說明艦載機的飛行速度有點慢或者下降時的角度偏大，如果勾住第4條攔阻索，說明艦載機降落時的角度偏小或者飛行速度過快。這兩種情況均不利於艦載機的復飛。阻攔裝置可以使艦載機在很短的距離內停下來，有效減少了飛行甲板的長度。以MK-7攔阻系統為例，它可以使30噸重的艦載機在100米內停下來。

STOVL艦載戰鬥機

STOVL艦載機的出現，對航母及其飛行甲板的設計也有很大影響。STOVL艦載機是指垂直/短距起降型艦載機，包括英國「鷂」式戰鬥機、美國F-35B戰鬥機等，可以在很短的飛行甲板上進行起飛和降落。垂直/短距艦載機設計的關鍵，在於它的發動機尾噴口能夠偏轉到向下的位置，通過產生的反作用推力，推動飛機向上和向前飛行。

垂直/短距起降型艦載機的起飛，不依賴彈射裝置，對航母飛行甲板的要求也很低。比如英國最新服役的「伊麗莎白女王」號航母，沒有安裝彈射器，搭載的是F-35B垂直/短距戰鬥機。它的飛行甲板仍採用直通式設計，艦首有一個12度的滑躍式仰角，正常起飛區的甲板長度只有162米。「伊麗莎白女王」號航母艦載戰鬥機的出動效率並不低，一天最多可出動一百餘架次，遠超滑躍式起飛的艦載機。

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