美国航空母舰(英文:USS Aircraft Carrier),是美国以舰载机为主要战斗装备,并为其提供海上活动基地的大型水面战斗舰艇。
发展沿革
历史背景
随着
第一次工业革命的深入,冶金、机械、工程、弹道学及化学的发展,为武器装备向机械化发展提供了条件。到19世纪末、20世纪初,以大机器生产为特征的
第二次工业革命兴起,电能和内燃机的发展及其在军事上的广泛应用,使武器装备进入机械化时代。世界各国的陆、海、空战武器不断发展,机械化武器开始登上战争舞台,海战武器方面,由于各海军大国奉行“大舰巨炮”政策,出现了以战列舰为主导,以巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、潜艇等舰艇为支撑的近代海上力量。而飞机用于支援海战,随之作为飞机海上起降平台的航空母舰诞生。
1909年7月25日,法国人布莱里奥(Louis Blériot)驾飞机越过了
英吉利海峡。同年,法国人克雷曼·阿德第一次向世界描述了飞机与军舰结合的设想。他在《军事飞行》一书中,首次提出了航母的基本概念和建造航母的初步设想。但是他的设想没有引起法国重视,而美国人和英国人却发现了该构想的军事价值。
1910年11月14日,美国飞行员
尤金·伊利(Eugene Ely)驾驶一驾“
寇蒂斯”双翼机首次从前甲板铺有25米木制跑道的“伯明翰”号巡洋舰上起飞,完成了历史上人类第一次驾驶飞机从军舰上的起飞。
1911年1月8日,伊利又驾同一飞机在后甲板铺有36米跑道和22根阻拦索的“宾夕法尼亚”号巡洋舰上首次降落成功。
1912年和1917年,英国的萨姆逊中尉和邓宁中校又分别驾机从行驶的军舰上完成了起飞和降落。美国、英国飞行员的飞行试验,验证了航空母舰飞机起降的技术可行性。
建造历程
美国第一艘航空母舰是1922年3月20日正式启用的
兰利号航空母舰(USS Langley CV-1)。兰利号航空母舰并不是一开始就以航空母舰为用途所建造的舰艇,其前身是1913年下水的木星号补给舰(USS Jupiter AC-3),美国海军看上它载运煤炭用的腹舱容量充足,因此将其改装为航空母舰。
第一次世界大战结束后,1922年世界各海军强国签署的《
华盛顿海军条约》严格控制了战列舰建造,但条约准许各缔约国利用部分停建的战舰改建航空母舰。
美国随即建造了
列克星敦级航空母舰,在航空母舰上装备重型火炮是这一阶段航空母舰发展的特色。但是,当时各国海军中有许多大人墨守旧观念,把重炮巨舰视为海战制胜的主要力量,而航母只是舰队的辅助力量,主要任务是侦察。
1930年代英国建造的皇家方舟号航空母舰采用了全封闭式机库、一体化的岛式上层建筑、强力飞行甲板、液压式弹射器,被誉为“现代航母的原型”。
1936年《华盛顿海军条约》期满失效,海军列强又展开了新一轮军备竞赛,美国建造的
约克城级航空母舰是该时期的重要舰型。
第二次世界大战结束后,世界各国都注重于发展适合各自国情的航空母舰,以维护本国海上利益。美国在战后对埃塞克斯级和
中途岛级航空母舰进行了现代化改装,改装的项目包括增加
斜角飞行甲板、
蒸汽弹射器和助降设备,提高了舰载喷气式飞机的使用效率和安全性。高性能的
喷气式飞机得以搭载到现代化的航空母舰上,并且航空母舰的排水量越来越大。
福莱斯特级航空母舰是美国二战后第一级专为搭载喷气式飞机而建造的常规动力航空母舰。美国在使用该级航空母舰时仍然发现了一些不足,于是在建造下一级航空母舰时对其进行大规模的改造和升级,即新型
小鹰级航空母舰。该级航母是世界上排水量最大的一级常规动力航空母舰,也是美国最后一级常规动力航空母舰。
20世纪50年代,各国海军中现役航母数量虽然减少了,但性能和攻击能力大幅度提高,排水量越来越大,舰载机数量越来越多,飞机性能越来越好。
1958年2月4日,美国开工建造世界上第一艘核动力
企业号航空母舰(USS Enterprise CVN-65),1961年11月25日企业号航母建成服役。
航空母舰采用核动力装置的最大好处是提高续航能力。常规动力航母的续航能力一般为1.5~2.7万千米,而核动力航母可50倍于此,极大地增强了远洋作战和连续值勤的能力。
20世纪70年代后,美国又陆续建造了10艘
尼米兹级航空母舰。“企业”号和“尼米兹”号的满载排水量均为9万余吨,可载机90架,后者外形稍大,续航能力为前者的2倍。
技术特点
美国航空母舰建造型级多、数量大,总的技术特点如下:
总体结构
航空母舰的总体结构与一般战斗舰艇类似,但舰体、动力装置和战斗装备有了明显不同。航空母舰舰体具有坚固的防护结构和装甲,防护能力很强。飞行甲板和两舷通常装有数十毫米至200余毫米厚的全舰性甲板装甲和舷侧装甲带,重要部位还有局部装甲;水线以下主舰体内设有多层隔舱、双层底结构和全舰性多层纵、横水密隔舱壁,构成2000多个水密隔舱,形成坚固的水下防护区和多道防火舱壁;设有完善的消防系统和损管设备,能承受较大的爆炸力;选用优质高强度合金钢材建造,形成十分坚固的水密船体。
动力系统
航空母舰的动力分为核动力、蒸汽动力和燃气动力等不同系统,具有功率大、组成设备多的特点。大型航母核动力装置通常设2座以上压水堆、多台蒸汽轮机;常规动力装置一般装4台蒸汽轮机或燃气轮机(有的小型航母2台)。总功率最小为3万~5万千瓦,最大到20多万千瓦,大型航母电站发电量达到2万多千瓦,相当一个中等城市用电量。
常规动力航母的动力系统,相当于一个中型燃油热电厂的全套设备。因此,常规动力航母的动力包与热电厂的设备有很大的相似之处,区别主要是蒸汽能源的来源:常规动力航母一般是用燃油锅炉烧柴油或重油。有的航空母舰的动力是
燃气轮机和
柴油机联合,有总功率不足的隐患。航母动力包启动前需要进行设备“
吹管”,即用高温高压蒸汽,将主蒸汽管道内的杂质和焊渣吹干净,以免伤害汽轮机转子叶片。
核动力航母,由于能源来源是
核反应堆,几乎可以提供无尽的蒸汽。在船不运动的时候,绝大部分蒸汽用来发电。美国尼米兹级核动力航母使用两具功率各130000马力的西屋A-4W反应堆最大发电功率超过5万千瓦,相当可观。一艘十万吨级超级航母的本身用电量,就相当于一个中小城市。美国福特级核动力航母,电能成了全船动力的核心。其蒸汽轮机大部分动力都用来发电,总发电功率高达10万千瓦级别。预计福特级后期批次的航母,将直接用巨型电动机推动推进
螺旋桨。巨型电动机的能源由发电机通过电缆输送,因此整条船,连四根动力大轴都取消了,并且舰载机的弹射和拦阻,都是全电化。这就是最先进的全电舰艇。美国
尼米兹级核动力航空母舰是依靠
西屋公司的两个核反应堆产生高压蒸汽提供动力和电源。所提供的电力会在舰上长达100千米的主电路内输送。
航空设施
航空母舰用于为舰载机使用提供技术和后勤保障,包括飞行甲板、岛形舰桥、机库与升降机、特种设备和专用设备及舱室等。
航空母舰为
舰载机起飞、降落、停放、保养、加油和挂弹等提供舰面飞行甲板等场地,飞行甲板一般长180~340米、宽21~77米,外形为矩形和菱形,总面积0.4万~2万平方米,划分为起飞区、降落区和待机区。
。
航空母舰的岛形上层建筑,设在飞行甲板中段的右舷偏后处,上面设有格子桅,布置各种探测、侦察、通信、导航等天线,内部设有舰桥、起降控制室和航海室,作为指挥机起降、航行和进出港瞭望、指挥使用。
航空母舰机库是供舰载机停放、维修、后勤保障的场所,位于飞行甲板下的主船体内,一般长56~226米,宽20~31米,高5.8~8.1米,用防火门隔成2~4个机库,总面积1100~7000平方米。升降机是用于飞行甲板与机库甲板间运送舰载机的起重设备,有舷侧升降机和舷内升降机两种,每艘航空母舰上通常设有1~4部。
航空母舰上的特种设备主要包括舰载机
起飞弹射器与滑跃起飞甲板、着舰阻拦装置、归航助降装置、直升机着舰装置、系留装置等。
。
航空母舰上的各个舱室中还包括供舰载机保养、维修、加油、充电、充气、供氧、挂弹、冲洗、牵引、系留、起吊和灭火等专用设备,存放航空燃料、弹药的舱室和输送设备,以及供航空人员(约占航空母舰总人数的40%)工作和生活的舱室等。
舰载战机
美国航空母舰的战斗装备以舰载机为主。大、中型航母上通常搭载固定翼舰载机和人少量直升机,小型航母上通常搭载垂直/短距起降舰载机和直升机。舰载机的种类包括战斗机(歼击机)、攻击机、战斗攻击机、反潜巡逻机、预警机、电子战飞机、加油机、反潜直升机等。战斗机装有20~30毫米航炮和空空导弹武器系统;攻击机除装有小口径航炮和空空导弹以外,主要装载空舰导弹、航空炸弹武器系统及相应的配套设备;反潜巡逻机装有搜潜设备和鱼雷、深水炸弹等攻潜武器系统。舰上还装备有舰空导弹和近程防御武器系统等,有的航母还装备舰舰导弹及其相应的武器系统。
性能数据
美国不同历史时期的航空母舰因其特定任务、级别的不同而性能参数各异,下面以美国现役核动力航空母舰
布什号航空母舰为例,介绍其性能数据:
航母概览
航母列表
缩写代号
服役动态
二战对决
1941年12月7日,从6艘航空母舰上起飞的354架日本飞机袭击了
珍珠港的美国太平洋队。炸沉和重创美国战列舰各4艘,巡洋舰和驱逐舰16艘,炸毁飞机188架,官兵死伤约4500人,美国太平洋舰队除航空母舰外几乎全军覆没,而日军仅损失飞机29架。
珍珠港事件是美国航空母舰作战史上的转折点,战列舰部队已经不复存在,不可能再采用“战列舰战术”了;唯一的选择是,采用“航空母舰战术”来进攻日本人。从1942年初开始,美国海军尽管没有正式颁发文件,实际上却已放弃用战列舰来作为舰队主力,改而组编航空母舰特混舰队,重视已有相当经验的海军航空兵。
1942年5月4日至8日,
珊瑚海大海战是日本与美国一场航母对航母,由舰载机决胜负的全新型远距离海战。该战中,美国有2艘航母和122架飞机参加参战,日本有3艘航母和121架飞机参战。结果是美国1艘航母被击沉,另1艘受伤,损失飞机66架;日本1艘航母沉没,2艘受重创,损失飞机85架。而双方的舰队始终未互相见面,也未互射一炮。该次海战改变了传统海战的面貌。在此后一系列太平洋海战中,美国在大部分海战中取得了胜利。可以说,美国正是借助航空母舰最终取得了太平洋海战的胜利。航空母舰已成为新时代海战的主宰力量。
1942年4月18日,由波音公司生产的16架B-25“空中堡垒”轰炸机,各自携带4颗230千克重的炸弹,从
大黄蜂号航空母舰上腾空而起,向日本列岛飞去。美国航空母舰首次攻击日本本土、轰炸了东京。
1942年6月4日,日本海军第1航空舰队司令
南云忠一率4艘航空母舰组成的舰队对
中途岛美军发起攻击,与美军3艘航母的编队展开激战,数百架战斗机、鱼雷机、俯冲轰炸机交错攻击。拥有情报优势的美国人最终取得胜利。中途岛战役美军只损失一艘航空母舰、1艘驱逐舰和147架飞机,阵亡307人;而日本却损失了4艘大型航空母舰、1艘巡洋舰、332架飞机,还有几百名经验丰富的飞行员和3700名舰员。中途岛海战显然是美国一次战略上的胜利,虽然在海战中损失了
约克城号航空母舰,但是,
埃塞克斯级航空母舰的首制舰不久即竣工,美国凭借航空母舰的优势掌握了海战的主动权。
1942年8月24日至25日的
东所罗门群岛海战,是
瓜岛战役中
美国和日本的第二场交锋,亦是整个第二次世界大战中第三次航母之间的对决。日本与美国双方出动的主要兵力对比为——航母3:2,水上飞机母舰1:1,战列舰3:1,巡洋舰16:4,驱逐舰30:11,日军几乎比美军多一半,然而日军被击沉航母、巡洋舰、驱逐舰各一艘,被击伤水上飞机母舰、驱逐舰各一艘,损失飞机90架。美军仅一艘航母被击伤,损失飞机17架。日本不仅歼灭美军航母编队的企图没有实现,而且向瓜岛增援的目的也没完成,因此日军在东所罗门群岛海战中彻底战败。
1942年10月25日至27日的
圣克鲁斯海战,是
太平洋战争中日本与美国双方的第四次航母大战。海战中,美军沉航母、驱逐舰各一艘,伤航母、战列舰、巡洋舰、驱逐舰各一艘,损失舰载机74架。日军无一艘军舰沉没,仅伤航母两艘,巡洋舰、驱逐舰各一艘,损失舰载机100架。从损失情况看,日本取得了一次战术性的胜利,美军付出了高昂的代价,换来了长远战略上的胜利。海战给日军造成的损失是难以用双方飞机数量的损失所能说明的,因为联合舰队再也损失不起有经验的舰载机飞行员了,作战报告表明,日机发动进攻时已明显不如以往强势。而美国培训飞行员和制造飞机的速度是日本所难以达到,因此美太平洋舰队逐渐强大,而日联合舰队却衰落下去。
1944年6月19日至20日的
马里亚纳海战,也被称为菲律宾海海战,是发生在第二次世界大战中太平洋战场日本与美国海军之间的历史上最大航空母舰和舰载机决战。美国航空兵在数量和质量上都占有绝对优势,日本舰队的360架舰载机,仅仅几个小时就损失了近300架,另外还有100架驻关岛的岸基飞机被击落。同时,日本舰队的“翔鹤”号、“大凤”号航空母舰也被美国潜艇击沉。美国方面被击落的飞机只有20多架。次日,美军又击沉一艘日本航空母舰,击伤其它舰只多艘,并摧毁65架日本飞机。美方也有100架飞机被击落或在夜间返航降落时坠毁。该次海战,日本舰队虽然未被全歼,但其航空母舰和舰载机遭到毁灭性打击,从而完全失去了制海权和制空权。
1944年10月20日至26日的
莱特湾海战,是第二次世界大战太平洋战场上美国与日本在菲律宾莱特岛附近展开的一次海战。以两军投入战场的军舰总吨位而言,该海战堪称是历史上规模最大的一次海战,也是最后一次航母对战。与二战中大多数战役不同,在这场战役中,各种海军武装力量悉数登场,航空母舰虽不是主角,但也是其中引人注目的角色。美军出动航空母舰35艘、战列舰12艘、巡洋舰26艘、驱逐舰144艘、潜艇29艘、舰载机1280余架。日军共投入航空母舰4艘、战列舰9艘、巡洋舰21艘、驱逐舰35艘、潜艇17艘、飞机716架(其中舰载机116架)。此役,日军航空母舰4艘、战列舰3艘、巡洋舰10艘、驱逐舰9艘、潜艇7艘被击沉,损失飞机500架,伤亡约1万人;美军航空母舰3艘、驱逐舰2艘、护卫舰1艘被击沉,损失飞机100余架,伤亡2800余人。美军从此掌握了菲律宾群岛及其附近海域的制海制空权,为占领整个菲律宾商定了基础;日本海军则遭到毁灭性打击,不再对美国海军构成重大威胁。
第二次世界大战中,航空母舰在
太平洋战争战场上起了决定性作用。从日本海军航空母舰
偷袭珍珠港,到美国、日本双方舰队自始至终没有见面的
珊瑚海海战,再到运用航空母舰编队进行海上决战的
中途岛海战,航空母舰取代战列舰成为现代远洋舰队的主干。美国建造了大批
埃塞克斯级航空母舰,组成庞大的航空母舰编队,成为海战的主角。
战后发展
第二次世界大战结束后出现的斜角飞行甲板、蒸汽弹射器、助降瞄准镜的设计,提高了舰载重型喷气式飞机的使用效率和安全性。高性能喷气式飞机得以搭载到现代化的航空母舰上,排水量越来越大,美国
福莱斯特级航空母舰是第一艘专为搭载喷气式飞机而建造的航空母舰。
1961年11月25日,美国建成服役的
企业号航空母舰(USS Enterprise CVN65)是世界上第一艘用核动力推动的航空母舰。采用核动力的最大好处是提高续航能力。核动力燃料更换一次可连续航行数十万海里,使航空母舰具备了近乎无限的机动能力,消除了常规动力航空母舰大型烟囱对飞行作业的影响。
1975年5月3日,美国建造
尼米兹号航空母舰入役,该舰是排水量80000吨的
尼米兹级航空母舰首舰,开启了核动力重型航空母舰的时代。
20世纪80年代后发生的英-阿
马岛战争、美军空袭利比亚和
海湾战争中,航空母舰都发挥了极其重要的作用。在波斯湾、阿富汗和太平洋地区美国利用其的航空母舰舰队维持它的利益。在1991年海湾战争和2003年美军占领伊拉克的过程中,美国尽管在中东没有足够的陆上机场,依然能够利用其航空母舰战斗群进行主要攻击。
部署巡航
进入21世纪,美国建造了新一级核动力
福特号航空母舰(舷号:CVN-78),该舰2009年正式开始建造,2017年5月底交付美国海军。福特号航母舰长337米,高76米,飞行甲板宽78米,可携带75架舰载机;满载排水量达11万吨,最大航速超过30节,船员约2600名。该舰配备了先进的电磁弹射器和降落拦截系统,比传统的蒸汽弹射器和拦阻索效率更高,战机出勤率预计提升33%。与以往的尼米兹级核动力航母相比,福特级航母的核电站可以产出3倍的电量,两个核反应堆满载核燃料的情况下,福特号能连续航行20年。福特级航母的技术提升和进步,首先是搭载的作战飞机由非隐身的大黄蜂变成了隐身的F-35C战斗机,预警机则有可能要从E-2C变成更为先进的E-2D这种可以探测隐身飞机的预警机;而且福特级航空母舰上还预留了
电磁武器的位置,比如
电磁导轨炮、
激光武器等,所以在未来的信息化作战中,美国航空母舰的作战能力将会更强。
前景展望
进入21世纪,一些主要海军国家将继续发展大型核动力航空母舰。例如、美国论证的新一代CVNX级核动力航空母舰,满截排水量约11万吨,按照隐身、创新动力系统、全舰资讯网络、新概念的飞机起飞与着舰回收装置,以及携载无人驾驶飞机作战等进行设计。随着垂直/短距起落飞机性能的提高.有的国家仍将重点发展中、小型常规动力航空母舰。此外,美国还对潜水航空母舰的可行性作了大量论证和试验,预计成为航空母舰的一个新的发展方向。
总体评价
航空母舰是国家综合国力的象征,是国家海上力量的核心之一。在和平时期,可现实存在、执行和平外交,维护海上主权和海洋权益,遏制危机,起到战略威慑作用;战时可远离国土和基地执行各种战略、战役、战术级的作战任务。航空母舰具有综合作战能力强、攻防兼备、航海性好、适航性强和续航力大等特点。(《中国军事百科全书·军事装备》评)
20世纪60年代,美国在掌握核动力航母的技术后,建造了一系列排水量10万吨的
尼米兹级航空母舰。该级航母是世界上体积最大、排水量最大的航空母舰,美国航空母舰在数量和质量上对世界上其他国家都保持着优势。(科普中国网 评)