二战后,航空母舰取代战列舰成为海洋新霸主。它上宽下窄、左凸右凹,宽阔平坦的飞行甲板上耸立着一座高高舰岛,形成与其他军舰截然不同的独特风格。
舰岛和飞行甲板、弹射器等设备一样,也是从无到有,从简单到成熟发展而来的,与航母一同走过了百年历史。
一、舰岛诞生及百年历史。
航母刚出现时没有舰岛,只有一个平直的全通式甲板。当时的人们也弄不清航母该如何设计,向什么方向发展,只能摸索着前进。简单在巡洋舰、货轮或商船上加装飞行甲板,用立柱支撑起来,成为一艘能起降飞机的航空母舰,称为第一代平原型航空母舰。
英国“百眼巨人”号是第一艘铺设全通式甲板的航母,没有舰岛。
▲百眼巨人号
它之前的“暴怒”号航母由巡洋舰改造而来。第一次改造时拆除前主炮,在甲板上铺设起飞跑道;第二次改造时拆除后主炮,铺设降落甲板。
▲暴怒号第二次改造时,上层建筑巨大
但两次改造都不成功,中间巡洋舰遗留的高大建筑使气流太紊乱,影响飞机起降。十几次降落中只有三次成功,大多数飞行员还是选择降落到海面上。
英国工程师总结经验,终于在第三次改造时将上层建筑拆光,铺上全通式甲板,成为一艘平原型航母,没有舰岛。
▲最终改建完成的暴怒号
世界另一边,美国和日本也在抓紧建造航母。1922年,美国将“木星”号运煤船改建成“兰利”号航空母舰,同样是平原型航母,光秃秃的全通式甲板上没有任何上层建筑。
▲美国兰利号航母
1918年6月,英国“鹰”号航母下水。它本来是英国为智利建造的一艘战列舰,因第一次世界大战被留在英国,成为第一艘装备舰岛的航空母舰。
它成为英国后续很多航母的技术验证船,提供了很多经验。建造“鹰”号航母时,工程师们曾讨论过双舰岛方案,但最后还是只装了一个舰岛。
▲“鹰”号航母
这些经验被用在英国第一艘正规航母“竞技神”号上,开启了航母装备舰岛的新时代。
与此同时,日本也在赶制第一艘完全作为航母设计的正规航母——凤翔号。其右舷刚开始有舰岛,但因航母舰体太窄,大型舰岛影响飞机起降,所以两年后日本人又将舰岛拆除,凤翔号又回到第一代平原型航母的模样。
▲“竞技神”号航母
从战列巡洋舰改装来的赤城号航母,刚开始也是平原型航母结构。日本海军还在上面别出心裁的安装了三层飞行甲板,然而并不好用。轻型航母中的龙骧号、祥凤号、瑞凤号同样是平原型结构。
从舰载机起降角度来说,没有舰岛、全通式甲板当然很好,无遮无挡直来直去,甲板可利用面积也大。
▲凤翔号拆除舰岛后
但是航母航行需要良好视野,飞机起降需要指挥管控,编队作战需要通信联络,像指挥塔、航海室、飞行控制室、雷达、天线这些设备都要尽可能安装在高处,没有舰岛往哪儿装呢?
日本“龙骧”号航母就遇到过大麻烦。它在演习中遭遇台风,飞行甲板下方的舰桥被海浪冲毁,垂下的甲板遮挡住视线影响航行。无奈之下,只能派人绑着绳子到前方去观察航路。
▲“龙骧”号航母舰桥在舰首
所以舰岛是刚性需求,就算影响一些飞机起降也必不可少。其实英国从改造“百眼巨人”号时就酝酿舰岛了,当时工程师想在舰体两舷并列安装上层建筑,分别容纳舰桥和烟囱,后来因技术问题无法实行。
直到有位海军军官想出个好办法:将舰桥、桅杆、烟囱融合到一起,将整个上层建筑置于右舷,于是飞行甲板连为一体,复杂气流干扰问题也解决了。他将这种设计命名为“舰岛”。
二、舰岛大小的变迁。
刚开始时,英美等国的舰岛体积都很大,日本舰岛体积稍小。
美国“列克星敦”号、“萨拉托加”号航母舰岛比例非常夸张,舰岛前后还安装了8门203毫米火炮。英国“鹰”号航母舰岛体积也惊人。
▲“列克星敦”号的巨大舰岛
人们发现大尺寸舰岛很占空间,后方气流紊乱也不利于飞机降落。所以后来舰岛越造越小,为甲板腾出更多空间。
三、舰岛在左舷,还是右舷?
起初舰岛在舰体左、右舷哪一边没有标准,大家试探着来。
英国人将舰岛放在右舷,因为他们发现飞行员右手操作操纵杆时,向左推比向右拉更容易,且飞行员遇到危险时下意识向左偏。就像开车遇紧急情况下意识向左打方向盘一样。
同时,螺旋桨从正面看按逆时针方向旋转,受空气反作用力,产生顺时针扭矩使飞机向左滚转(飞行员方向)。飞机与气流迎角也会产生偏转力矩,使飞机向左偏航。
当时英国海军航空兵使用的“骆驼”舰载机,向右转弯时经常出现明显下沉,很多新手飞行员发生事故。所以英国人做了大量风洞试验后,最终决定将舰岛放在右舷,并一直延续下来。
美国沿用英国设计,也将舰岛放在右舷。
▲赤城、加贺、苍龙、飞龙
日本比较特殊,曾经将两艘航母舰岛分置左右,然后配对使用。形成赤城在左、加贺在右;飞龙在左、苍龙在右的奇特现象。
日本人觉得两艘航母同时出动飞机时,一个向左转、一个向右转能提高效率;返航时飞行员也方便辨认母舰。
然而实际应用中,飞行员受天气、光照、身体疲劳程度影响,常常将船头误看成船尾降落,反而造成了额外风险。所以日本后来建造航母时,都把舰岛放在右舷。
▲舰载机逆时针进场航线
四、冷战时期,美苏航母舰岛变化。
二战后,航母进入高速发展期,各种先进动力、导弹和电子设备陆续登上甲板。
美苏两个超级大国,也在冷战中展开激烈竞争。相对美国航母的快速迭代来说,苏联航母之路经历了太多曲折,从莫斯科级、基辅级、库兹涅佐夫级,到乌里扬诺夫斯克级一路艰辛。
▲莫斯科级直升机航母
苏联航母中,基辅级、库兹涅佐夫级的舰岛体积都很大。同期美国航母舰岛从企业级、尼米兹级到福特级则越造越小,集成化迅速提高。
导致这种情况的原因是两国不同的地理环境和作战需求。
苏联红海军水面舰艇比美国海军弱,地理位置也不像美国“一洲靠两洋”那样优越,缺少优良港口。所以苏联优先发展潜艇,水面舰艇的主要任务是掩护弹道导弹核潜艇前出作战海域。
▲基辅级“新罗西斯克”号
苏联水面舰艇要对抗美国航母战斗群,需要有强大的防空、反舰和反潜能力,非常重视火力配置。
在苏联海军定义中,基辅级、库兹涅佐夫级不是航空母舰,而是载机巡洋舰。舰上除舰载机、直升机之外,还有大量的远程反舰导弹、舰炮和对空、对海雷达,单舰作战能力非常强。即便水面舰艇编队实力不如美国,载机巡洋舰自身也让对方心生顾忌。
苏联载机巡洋舰安装了众多的武器和电子设备,自然需要大空间。再加上各设备间的电磁兼容问题,也要占用一部分空间。
▲库兹涅佐夫级
为了在有限的甲板空间内装载更多的飞机和导弹,所以军官休息室、飞行员休息室也被搬上舰岛,导致体积庞大。
等苏联建造“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母时,海军战略发生了改变,它的舰岛也随之变小了。只可惜这一代天骄,随着苏联解体消亡在船台上,再也无缘见其风采了。
▲“乌里扬诺夫斯克”号模型
反观美国海军,因为其内部分工很细,所以航母用途比较单一。他们有专精指挥的“蓝岭”号两栖指挥舰;有负责区域防空的提康德罗加级巡洋舰;有防空、反潜、反舰啥都干的斯普鲁恩斯级、阿利·伯克级驱逐舰;有主攻反潜、护航的佩里级护卫舰等等。
各舰艇各司其职,航母主要作“海上机场”用,不用装那么多导弹和雷达,只有导航通信、空中管制设备和自卫武器,舰岛当然会小一些。
另外美国舰艇电子设备水平很高,系统优化好、集成度高,也节省了很多空间。如“福特”号航母的相控阵雷达直接贴附在舰岛表面,无需额外安装平台,舰岛结构大幅缩小。
▲福特号舰岛和相控阵雷达
再加上自1960年代第一艘核动力航母“企业”号下水以来,美国新建航母都是核动力。核动力用不着烟囱,又减少了一个占用空间大户。
法国航母与美国发展方向类似,舰岛体积也不大。英国“伊丽莎白女王”级航母则选择双舰岛路线,一个负责航行,另一个负责指挥舰载机。舰岛里布置管路,空出中间甲板,终于圆了当年“百眼巨人”号的双舰岛之梦。
▲“伊丽莎白女王”级双舰岛
五、舰岛位置的变化。
各国航母舰岛越来越小之际,位置也越来越靠后。和风漫谈原创,禁止抄袭。
比如美国福莱斯特级航母,舰岛在右舷中前部。到小鹰级、企业级、尼米兹级时已经挪到右舷中后部。等到福特级时,舰岛位置已经挪到右舷尾端。
福特级航母这样做的目的,是为了腾出舰岛前大片停机区,减少了飞机绕行舰岛到舰尾的调运需求,扩大“一站式保障区”范围。但舰岛位置太靠后不利于操舰,舰尾紊流也容易干扰飞机着舰。
总之,到现在为止舰岛已跟随航母走过了百年历程。未来舰岛将向着小型化、集成化、隐身化、高效化方向发展,努力提高甲板优化率,提高舰载机出动率,使航母越来越强大!