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第19章 革新

到1944年,航空技术得到了飞速发展,新型飞机的作战受到在役甚至在建航母的限制。喷气式飞机处于新技术的前沿,其空中性能得到显著提升,但是它们比将要替代的机型更大更重,对所使用油料的质量要求也更高。然而,当时的英国还不具备燃油提炼能力,需要从美国进口。显著提高的起飞和回收速度要求有更多的甲板空间来满足它们同时运行的需要,因此那时皇家海军重点投资建设了“直通甲板”航母,包括订购或建造7艘重型航母1和24艘轻型航母。当时,英国和美国的航母可起飞重达15000磅的飞机,着陆重量为不大于10000磅。其起飞速度通常约为80节,着陆速度约为70节。

在自然风中对航母航速的有利影响是,当时末速度在不大于60节时的液压弹射器很少能用足其最大压力;拦阻索能够阻拦着舰时相对甲板速度为60节的飞机,但除了紧急情况外也很少在极限负载下工作。因此,飞机所承受的初始加速度和减速度被限定在合理的范围内,航母的机械装置也不会因为超过其使用极限而缩短寿命。飞机机身的寿命已经不是一个值得首要考虑的因素,因为一架新的“海火”式飞机只需花费9000英镑,一架“海盗船”式飞机的花费也只是多一点,许多飞机机身的使用寿命都很短。在1940年到1945年间,海军战斗机的最大空速从格洛斯特“海角斗士(Sea Gladiator)”飞机的215节提高到了“海盗船”式飞机的358节。每一代新机型都在重量上有所增加,平均每5年增加一倍。相同时间内,飞机的着舰速度提高了大约20节。最后一代从甲板起飞的活塞式引擎战斗机,原本是设计用于对付“剑鱼”战斗机的,它从甲板起飞的重量和速度分别是11000磅和55节,着舰重量和速度分别为7000磅和40节。幸运的是,航母及其机械装置采用了“余量”设计理念,不过到了1945年,这些设计上的余量也几乎用尽了。

1946年,在为喷气式飞机制定出一种可行的着舰技术后,英国皇家海军转而解决如何将它们安全拦阻的问题上。当时的拦阻索能够阻拦重15000磅、以60节速度着舰的飞机,3但是安全屏障却不配套。如果没有发动机的坚硬部分及其支架来承受第一次冲击,那么施加在机翼前缘的压力,以及暴露在流线型机头之后几英尺处的飞行员都是很危险的,主要的危险来自安全屏障的顶部、横梁和绳索。美国海军认识到了这个问题,采用了一张大的尼龙网,其顶端绳索到甲板的高度保持12英尺,而竖向的宽带子可以将减速负荷沿着平直翼的前端均匀分散。1951年,当休泼马林“攻击者(Attacker)”战斗机组成的第一个喷气式战斗机中队搭载于“鹰”号航母上时,它们被编组为喷气式/活塞式飞机大队的一部分,其中喷气式飞机的回收使用了美国海军提供的尼龙拦阻索。

由于希望现役航母能够满足重量稳步增加的飞机的作战需要,英国皇家海军在弹射装备上一直处于领先地位。在1945年,当时标准的起飞辅助装置,也称为弹射器,是液压气动式BH 。原先,它是设计用于将推车中重11000磅的飞机以66节的速度沿60英尺长的轨道弹射升空。经采用美国海军的“推拉牵引”技术,即飞机被一条由穿梭机牵引的皮带在弹射器轨道上拖动,可将负载能力提高到14000英镑和70节。1950年,液压弹射器进一步发展升级为BH ,安装在“鹰”号、“英格兰(Albion)”号、“堡垒(Bulwark)”号和“人马座(Centaur)”号等航母上。BH 5能够将重30000磅的飞机以85节的末速度弹射升空,但是这已经达到了绳索和滑轮的技术的应用极限。它施加到飞机机身和飞行员的加速度高达5g。在渐进受力的情况下,这在机身和飞行员的承受范围之内。但是BH 5的动作并不是渐进式的,1/3行程后它就能够达到最大速度,在“鹰”号航母上这只相当于30英尺的行程。这就要求对飞机进行特殊的结构加固,这些因加固而增加的重量原本是可以用做其他用途的,或者更确切地说是重量被抵消了。

皇家海军在第二次世界大战期间所进行的弹射器开发工作中,包括了一种类似于20世纪20年代末期在美国海军“列克星顿”和“萨拉托加”号航母上用来推动弹射器的飞轮。但是到了1945年,由于找到了更好的替代方案,这项工作被中止。对这项工作的关注是因为皇家海军志愿后备役中校C.C.Mitchell。他曾经于20世纪30年代向海军部提出了蒸汽动力推动的“槽形汽缸”弹射器,但由于当时还没有这方面的需求,因此没有进行下去。德国人曾经利用类似的思想建造了用于发射V1“飞行炸弹”的弹射器,而且Mitchell可以从英国作战情报调查组获得零部件来加快试验进程。这项工作的结果是制造出一台弹射器,其活塞沿着并行汽缸由蒸汽推进。一根支架将这些活塞连接起来,使得它们可以沿着汽缸一起运动,并为安装穿梭车提供桁架。它工作在飞行甲板层,通过系在飞机着陆钩上的皮带绳拖动飞机。沿汽缸的顶端熔铸了橡胶封印,当他们被支架前缘上的装置强行开启后,立即又会被后面的装置封上,这样在其行程内不会损失大量的蒸汽气压。高压蒸汽由航母的锅炉提供,用高达4000磅/平方英尺(psi)的压强“储存”于巨大的储汽筒中。作用在活塞上的蒸汽压力可根据飞机的重量、航母航速和自然风所形成的甲板风进行调校,使飞机可以达到期望的末端速度。初始的加速度是渐进的,直至进行到汽缸行程的2/3才会达到最大速度。这种新装置被称为蒸汽弹射器,它在原理上很简单,而且不需用数英里长的钢索穿过穿梭车。这给解决液压弹射器活塞行程短的问题提供了机械上的便利,这个问题同时也是导致不可靠性的主要原因。新型弹射器在力量上的潜能更为显著,对于海军作战飞机设计中不断增加的重量来说无疑是一个可喜的事情。

海军部立刻意识了到这种设计的潜力,并和布朗兄弟的苏格兰工程公司签订了开发合同,Mitchell中校从皇家海军志愿后备役部队退役后也加盟了这家公司。1951年年初,在经过大量的岸上试验之后,在正在罗赛斯修理所维修的“飞马座(Perseus)”号航母甲板上新建的架构之上,安装了蒸汽弹射器的原型BXS 。这一年的春天和夏天都在进行海上试验,先是利用轮式推车静负荷和切除机翼的报废飞机进行试验,接下来是将引擎开足马力进行试验,最后进行有人驾驶飞机的弹射试验。整个系列弹射试验都十分成功。同样,令美国海军观察员兴奋的是,从1951年12月到1952年3月在美国进行的140次静负荷和飞机弹射试验也均获得成功。这些经弹射起飞的飞机还无法在甲板着舰。在进行当天的试验之前,必须用吊车将飞机吊放到甲板上,弹射起飞后再飞行到陆地着陆。作为共同防御援助计划权益的一部分,美国海军获得了自行生产蒸汽弹射器的授权,并于1952年4月起在美国开始工作。1953年12月,第一台试验使用的蒸汽弹射器在帕塔克森特河(Patuxent River)海军航空兵驻地服役。6个月之后,在航行的航母上完成了首次实际弹射。1954年6月1日,美海军“汉考克(Hancock)”号航母弹射起飞了一架格鲁曼S2F-1“追踪者(Tracker)”飞机。四天后,第一艘安装了蒸汽弹射器的英国航母“皇家方舟”号也进行了承包商的海上试验,但它直到1955年2月才正式服役。“皇家方舟”号安装的BS 4弹射器可以在100英尺的行程上将重15000磅的飞机以100节的末速度弹射起飞。对末速度进行规定是出于活塞减速的考虑,而不是受到能量的限制。拥有更长轨道的蒸汽弹射器能够以更快的速度弹射更重的飞机。1962年美国海军“企业”号航母上安装了C 13弹射器,其轨道长250英尺,可将重85000磅的飞机以140节的速度弹射起飞。在对航母进行改装的同时,对弹射器的轨道进行扩展是可行的。例如,“皇家方舟”号进行了两个方面的改进:第一是将舰艏弹射器升级到160英尺,二是将右舷的弹射器用舰腰部位200英尺长的弹射器替换。美国海军用一个T形横杆替代了舰载机机头上的皮带,提高了弹射器可作用于飞机的速度。它被放低在穿梭车上,飞机弹射后随起落架一起收回。

1951年,在“飞马座”号上进行弹射器试验的同时,皇家航空研究院的海军航空兵部正在从飞行员和航母引导员的角度,针对未来新一代海军飞机在甲板着舰中可能遇到的问题开展高速封闭试验。一架“海吸血鬼”战斗机以140节的速度进场,在皇家“卓越”号航母进行了一系列的顺风进场着舰。采用了标准的小角度进场着舰方式,由航母引导员发出“停车”信号。但是由于必须飞出特定大小的环路,航母引导员直到发出“停车”信号之前才能够被清楚地看到,而此时飞机距离飞行甲板后终端只有100至150码了。因此,他无法足够快地观察到高度或者航线上的误差,并及时发出信号提示飞行员进行修正。后来进行的岸上试验表明,等功率进场和以大约为3度的下降角有动力着舰并不能实现所期望的大重量着舰。因为到那时,在喷气式飞机的着舰过程中,航母引导员的唯一作用是对发出“停车”信号的位置做出估计。虽然没有立刻对其岗位进行替换,但他的确没有其他事情可做。陡角有动力着舰已经成为标准降落技术。它带来的额外好处是,当航母在无风浪海况下航行时,允许着舰点更加接近甲板后终端,而航母在大风浪海况下航行时为着陆钩和甲板后终端之间留出了更大的间隙。然而尽管如此,对于以100节速度着舰的重12000磅的喷气式飞机来说,其被拦阻并着舰仍需对三分之二的甲板进行清除,造成安全屏障前面用于停机的甲板空间受限,进而限制了一次战斗可回收战斗机的总数。随着后续更大、更重的飞机对甲板的占用,加上着舰区前部的升降机,将造成停机甲板无法使用。为了使航母不至于被迫回到20世纪20年代那样“清除甲板”的方式,需要开发一种新技术。毕竟可期待的基于1945年前设计的新航母并不多,皇家海军缺乏足够多的、新的、更大的航母。为使航母力量得以保存,也必须寻求一种新的技术。而美国海军拥有巨大的飞行甲板,他们不会遇到这些问题,但他们对此也很关注。

针对这个问题,人们提出了很多对策,其中一项新技术来自另外一名现役皇家海军军官D.R.F.Campbell上校,他是当时海军驻后勤部(MoS)代表处的首席代表。把着舰区和停机坪纵向分割,在后者和前者之间设置一个安全屏障,但这很难做到。横向分割,即将两个区域并排放置,除非将舰船的横梁扩展到无法接受的尺寸,否则这种方法也是不可行的。在橡胶甲板的试验中,通过将柔性着陆垫拖离舰船的中轴线以移开飞机,实现甲板的清除来保证后续更多飞机的着舰。受到这种设计概念的启发,Campbell上校提出了一种创造性的解决方案。旋转着舰甲板的轴线,使之与舰船中轴线形成一个角度,这就带来了几个颇具吸引力和积极性的好处。即使是转动很小的角度,就可将着舰甲板的前端移到接近舰艏后部的位置,有效地加长了被拦阻飞机的可用空间。右舷的空间可以加大停机区域,两个区域的长度之和超过了原先的纵向甲板。更大的好处是,斜向甲板不需要用安全屏障将停放的飞机分隔,为进场的飞行员提供了干净的甲板,而且如果他们错过了所有的拦阻索(一种后来称为“脱缰马(Bolter)”的事件),只需简单地松开阀门飞离,进入下一次着舰环形航线。新的喷气式有动力着舰技术很合适在这种新型甲板上着舰。最早,皇家海军将这种甲板命名为“斜形甲板”,美国海军称之为“斜置甲板”,但不久之后双方都进行了更名,统一称其为斜角甲板。

在所有的现役航母中,甲板必须向左舷倾斜一定角度,因为要重新布置安装了烟囱的岛形建筑将是一件非常麻烦的事情。不过,早在20世纪50年代,皇家海军也曾考虑过将甲板向右舷倾斜的可能性,这样最后从左侧航线转向进场的飞机只需转向170度,而不是190度。但是这些最初的设计工作并没有获得结果。用于验证斜角甲板概念的是轻型航母“凯旋”号,它所做的准备工作十分简单。拆除了原有的拦阻索绳,因为这些拦阻索绳原本都是沿着轴向甲板排列的,很难被重新放置。斜角甲板是经喷绘而成的,它的中心线从右舷的尾部延伸到左舷甲板的边缘与岛形建筑并排的位置。1952年2月,所有皇家海军的现役和在建飞机都在着舰信号员的引导下,进行了在斜角甲板上进行低空进场的飞行试验。由于担心喷绘甲板的长度,他们并没有进行实际的“接舰-复飞”式着舰滑行。美国海军跟踪了每一个试验阶段的情况,他们很快认识到新型甲板设计的价值,并立即采纳。1952年春天,在“埃塞克斯级”航母的喷绘甲板上进行了与“凯旋”号上相似的试验。同年夏天,开始对攻击型航母“安提顿”号和另一艘同级别航母进行改装。左舷的甲板边缘升降机向舷外扩展,升降机和左舷甲板边缘之间的三角区域用表面覆盖了软钢的木头填充,与其余的飞行甲板保持一致。穿越三角区域的横梁长度从136英尺增加到了154英尺。斜角甲板的中心线从航母中轴线稍微偏右一些的位置开始,但仅仅是10度的倾斜角,即可将全宽度着舰区的长度延长,超过了原有的最大长度。拦阻索必须在新甲板上重新排列放置。“安提顿”号航母的改装工程于1952年年底结束,1953年1月12日,该舰的指挥官海军上校S。G Mitchell驾驶北美SNJ哈佛(Harvard)教练机完成了有史以来首次在斜角甲板上的拦阻着舰。1953年,在“安提顿”号上进行了多次试验,均获得了成功。这年秋天,该舰还对朴次茅斯进行了一次访问,那里是各型皇家海军作战飞机降落的地方。着舰信号员负责为着舰飞机提供高度修正,并为活塞引擎飞机发出“停车”信号。

高速着舰带来的问题是:当着舰信号员察觉到偏差向飞行员发出修正信号,飞行员做出理解,再进行修正操作时,已经太迟了,因而这种方法并不实用。对于将来可能出现的更高的着舰速度来说,这个问题将更为突出。20世纪30年代后期,皇家海军航母上就已经安装“扇形航向灯”,4这是一种下滑轨道指示器,每个扇区的波束角为3度,如果飞行员操纵飞机过快上升或下降,他将无法看到该指示器。5这一次,又是一名海军现役军官带来了解决方案,他是皇家海军指挥官H.C.N.Goodhart,也是Campbell上校在后勤部的助手。他拥有工程学背景,在二战期间曾经驾驶过“地狱猫”战斗机。他的解决方案包括一面巨大的面向舰艉的镜子、一个距离舰艉150英尺处向镜面照射的光源。只需将镜面向后稍微倾斜,在镜子各基准框内出现的反射光“斑”即可为进场飞行员展现出一条理想的、预先设定且可调节的下滑通道指示。不久之后,这反射光“斑”被通俗地称为“肉丸子”,或简称为“丸子”。如果“丸子”准确地出现在基准框之间,那么飞行员的眼睛则正好处于下滑通道中。如果“丸子”的位置偏高,则飞行员的眼睛偏高;如果“丸子”的位置偏低,则飞行员的眼睛也偏低。这样,反应滞后的时间被缩小为飞行员自身的反应时间,对人工信号可能出现的误译也得以消除。而且通过选择合适的光源颜色和亮度,可显著地提高着舰信号的可视距离。实际运用中使用了多个光源,各自有独立的电源供应,这样设备就不会因为单个电路出现故障而失效。这个设备就是著名的航母助降镜(DLMS),6海军部长要求法恩伯勒皇家航空研究院为开展机场和海上试验研制合适的硬件。

1952年10月,第一面甲板着舰目视镜原型设备被安装在“卓越”号航母上。它的反射表面是凸起的,可以将反射光扩散传播到一个较宽的水平角,这样就保证了它在进入最后进场的转弯处就可以被看到并做出判断。该装置用一张抛光铁皮固定在曲面后挡板上,镜面边框各横条也用倾斜成45度角的铁皮镜面构成,对天空进行反射而形成明显对照。虽然这还只是一件粗糙的设备,但已足以表明如果采用更好的光学特性,即可制造出更为精致的着舰投射观测装置。经改进的助降镜采用铝制表面反射镜和面向舰艉的绿色信号灯,信号灯的每一侧都有基准框,皇家航空研究院的D.Lean先生还专门为其设计了陀螺稳定系统。加装了平衡稳定装置的助降镜抵消了航母的颠簸影响。如果不对其进行校正,飞行员将看到“丸子”在基准框之间不断地上下移动,难以维持精确的下滑通道。

1953年6月,经过改进的助降镜被安装在“无敌”号航母右舷的飞行甲板上,位于甲板后终端前大约200英尺处。在来自加拿大、美国海军和美国海军陆战队的观察员的见证下,美国和英国飞行员驾驶战斗机进行了一系列着舰试验。通过这些试验,助降镜证明了人们对它的所有期望:进场精确,操作简单,而且适用于所有适合飞行的光线和气象条件。通过调整助降镜的倾斜角,可以相当精确地控制着陆钩与甲板的接触点。这为高速进场飞机的飞行员提供了足够的、能及时理解的下滑通道信息,并且还带来了预料之外的好处。首先,拦阻索的数量从1950年的平均12根减少到了4根,大幅降低了飞行甲板的机械需求。拦阻索数量的减少,意味着拦阻索可以安装在甲板后终端的前方,尽量接近舰船中部,从而在大风浪海况下降落时在着陆钩和甲板后终端之间留出了更大间隙。新反射镜加上斜角甲板,使得飞机回收不但较以前更加精确,而且更加安全。在这次试验中,对在飞机着舰过程中的下降率进行了统计,表明这种新的31/2度、无停车、无拉平的“将飞机飞进甲板”技术,比当时标准的小角度进场和“推到甲板”技术的下降率要低。

经过1953年6月的试验,进行了几方面的改进。考虑到不同的海军飞机具有不同的“钩眼”距离,他们将助降镜修改为在垂直方向上可调,并将其表面进行了改进,采用一种抛光反射凹面,将来自光源的光线聚焦成一条高质量的平行光束。光源的数量由两个增加到四个。经过这些修改,助降镜被安装在“卓越”号航母左舷甲板的边缘,同样还是在甲板后终端之前约200英尺的位置,在进入最后进场的最后90度以内就能被看到。执行第三次试验的飞行员来自皇家试验保障部队第703中队、皇家航空研究院、威尔特郡(Wiltshire)博斯科比顿的飞机与武器实验中心和美国海军。他们驾驶“海吸血鬼”飞机、一架“塘鹅”式飞机和一架“流星”式飞机参加了试验。1953年11月,在搭载到“卓越”号航母之前,每位飞行员都在法恩伯勒皇家航空研究院进行了34~40次夜视镜辅助下的模拟甲板着陆(MADDLs)和全科目白天着舰训练。这次试验取得了空前成功,助降镜也立即在英国和美国的斜角甲板航母上投入使用。但在之后一段时间内,英美两国的航母仍然保留了着舰信号员来控制活塞式引擎飞机的着舰,因为穿过活塞式引擎飞机长长的引擎盖,位于船尾左舷后半部分的着舰信号员比助降镜更容易被看到。

虽然只安装了一条5度斜角的临时甲板,“英格兰”号是第一艘同时安装斜角甲板和助降镜的航母,它于1954年5月26日离开制造商的厂区。紧接着,美国的“汉考克”号航母也进行了现代化改装,安装了蒸汽弹射器和斜角甲板。1955年2月初,美国海军的“香格里拉(Shangri-la)”号航母成为第一艘在现代化改装中将三种新技术合为一体的航母。三个星期之后的1955年2月25日,英国“皇家方舟”号成为安装了这三种新技术的在建航母。到1955年年末,包括美国海军“福莱斯特(Forrestal)”号和澳大利亚海军“墨尔本”号航母在内的其他新航母也完成了新技术的改装。在这一年时间内,正如航母外形相比于半个世纪前的无畏舰一样,航母运行技术也得到了显著的改善。对于航母来说,新的外观设计吸取了前辈的设计,但是旧的舰船却可以依据新标准来进行现代化改装。

20世纪50年代,还有几种值得一提的英国新技术,但它们没有被美国海军采用。其中,包括弹射飞机排队装置(CALE)。它由两套滚轮组成,滚轮嵌入到弹射器后面的飞行甲板上,分别位于弹射器轨道两侧,并与之成直角。每组滚轮的前部可以被抬高以充当一个楔子,用以将飞机在相对于弹射器合适的位置停住。滚轮还可以旋转,向内转向轨道或者分离自由转动。每组滚轮的内侧可以分离,使之与等待弹射飞机的主轮间距相匹配。这样,如果飞机偏离中心线,旋转式滚轮就将它向侧面移动直到它被搁在自由滚轮上并对准弹射器,确保拖曳杆和弹射舱对接。1951年,弹射飞机排队装置首次出现在“鹰”号航母上,提高了弹射效率。然而,进入20世纪60年代之后,新型喷气式战斗机,如麦克唐纳·道格拉斯的“幻影”和布莱克本的“掠夺者”,采用了前轮转向机构。这使得飞机很容易精确滑行,因此弹射飞机排队装置在皇家海军最后一艘传统航母“皇家方舟”号上安装之后,就被认为不再需要而被拆除了。它被喷绘于甲板上的白线所替代,根据这些白线飞行员可以精确而迅速地操控飞机。可能是因为美国海军很早就采用前轮转向战斗机,他们并没有对弹射飞机排队装置产生兴趣。英美两国海军同时注意到了对喷气折流板(JBDs)的需求。来自螺旋桨飞机运转范围内的推进力使得飞行甲板成为一个需要防范的危险区域,而喷气式飞机的使用使得这个问题更为突出。一架双引擎飞机作用于弹射器的静推力高达20000磅,在整个甲板都有所感觉。因此,需要将飞机尾流向甲板上方引导,以保护飞机的操作人员,以及在距离这些热量、噪声和尾流50英尺内,特别是在采用加力燃烧室(美国海军称之为排气再热)起飞的飞机后面等待起飞的飞机。喷气折流板以一定的角度嵌入弹射器轨道后面的甲板上,当飞机在发射位置停住后即被液压顶起,直至弹射器启动才被放下。首先由美国海军在木质甲板的“埃塞克斯”级航母上使用喷气折流板,为了保护飞行甲板不受损伤,还必须在弹射器后面嵌入一块铁板。“胜利”号在改装期间安装了全英国第一个喷气折流板,之后该装置在所有英国战斗航母上装备。后来的新一代飞机需要先进的、水冷式喷气折流板。而且,为了支持F-4K版“幻影”式飞机的两台劳斯莱斯思贝(Rolls-Royce Spey)发动机(每个发动机可产生25000磅的静推力)的工作,皇家航空研究院开发了4板水冷式尾流导向板。7原本它们应在所有的英国航母上装备,但是1966年英国出于政治考虑而削减了航母力量,因此仅仅在“皇家方舟”号航母上安装。

后来针对航母辅助起飞方面所做的开发主要还是改进,而不能算做根本上的革新。1961年起,助降镜被甲板着舰投射镜(DLPS)代替,其中反射镜被12个垂直堆放的“聚光灯”代替。对舰船颠簸的稳定作用,是由在聚光灯前上下移动的滑块来提供的,它可以显示一个完整的灯以及其上、下灯的各一半,这样“丸子”可以无缝地移动。底部两盏“灯”被染成红色,以警示飞行员飞得过低。与原先的助降镜相比,甲板着舰投射镜有几个方面的优点。它可以在更大范围内可见,因为飞行员观察的是投射光线而不是反射光。而且,镜面目视镜的光源还可能将航母的一侧照亮,影响了夜间着舰的安全。在每艘皇家海军航母上都安装了两套甲板着舰投射镜,主设备位于左舷,备份设备位于右舷。后者将其基准臂上的绿灯用一个“Hi-Lo”灯替换,充当一个垂直定位器,有些类似老式的闪光灯。对于一英里之外的飞行员来说,距离太远而无法清晰地看到“肉丸”,就可以将其作为最后进场的基准杆。

经过加长的弹射器能对更重、更快的飞机进行弹射,而且它还在包括美国、法国和巴西在内的全球多个国家海军中被继续使用。斜角甲板没有得到改进,虽然1966年英国在CVA01的设计中削减了中心线左部的斜角来建立平行的降落/起飞/停机甲板,但是该设计在工程上没有被实现。20世纪60年代后期,英国的拦阻设备因为采取了直接联动排档技术,性能有了极大的提升。其基本特征是一个充满液体的穿孔圆筒,在长度方向上被与之相连的拦阻索拖拽。产生的减速度通过圆筒顶部逐渐缩小的孔径来控制。与早期的系统相比,它更为简单和平稳,对重量、空间和钢索等方面要求较低,并且无论被拦阻飞机的重量多大都可以输出恒定的制动力。在“皇家方舟”号为搭载“幻影”式战斗机所进行的改装中安装了该设备。

20世纪50年代,在飞机方面也取得了多项革新,使得它们能够在航母甲板上起飞。限于篇幅,这里无法全部介绍,仅举例说明。海军部认识到,对于苏联海军于20世纪50年代初期所建造的大量巡洋舰,舰载机是一种理想的对抗手段。1953年出版的NA。39规格书提出了一种能在超低空、在舰载和岸基雷达覆盖高度之下发起攻击的飞机。1955年,当布莱克本B-103型,即后来被称为“掠夺者”的飞机被选中批量生产时,海军部的项目团队下决心对该规格书进行“固化”。由于比较容易生产,因此就不能继续增加费用了。

在Barry Laight的带领下,布莱克本团队认识到,为了在现有的航母上作战,NA。39需要大量小型飞机具备的性能。毫无疑问,为了在低空高速机动时尽可能减小机翼来降低风的影响,它应非常灵巧;但从航母作战考虑,则需要一对大机翼,以便能够产生与当时弹射器和拦阻装备相适应的起飞和着舰速度。为了达到作战半径要求,还应在保证飞行性能的前提下使用最小推进力的涡轮喷气式发动机,以实现前所未有的燃油效率。使B-103如此杰出是因为它采用了附面层控制(BLC)技术,该技术将发动机的热高压引气从襟翼前部的裂缝处吹出。这项技术最早由美国国家航空咨询委员会(NACA,即后来的美国国家航空和宇航局)的John Attinello负责开发。其基本型是美国空军的洛克希德(Lockheed)F-104“星(Starfighter)”和英国皇家海军的休泼马林“弯刀式(Scimitar)”飞机等,在这些飞机上安装后,将飞机的着舰速度降低了约10节。在英国国家物理实验室John Williams博士和皇家航空研究院海军航空部Lewis Boddington的协助下,Blackburn对方案做了进一步的深化工作。他们对流过机翼、陡角襟翼和下垂副翼的气流进行了彻底检查。模型试验得出了引人瞩目的结果,升力比传统机翼提高了几乎一倍,着舰速度降低了25节。“掠夺者”的设计源于此项工作,它的特色是具有相对较小的“吹气”机翼。从下方向尾翼“吹气”,除了能提供足够的强度来抵抗使用襟翼时产生的剧烈俯冲变化,还可以大幅度减小翼面的大小。“掠夺者”战斗机还吸取了美国国家航空咨询委员会的研究成果。通过将飞机从头至尾的连接区域形成平滑、流线型曲面来减小阻力,这是对Richard Whitcomb提出的“面积体”原理的早期或粗糙的实践。该方法减少了机身与机翼连接区域,原本这些区域将形成“尖舱”。

利用两台精简版德·哈维兰“三角徽章(Gyron)”发动机(即所谓的“小三角徽章(Gyron Junior)”发动机),“掠夺者”飞机用它的内油箱实现了500英里的低空机动半径。借助边界层引气系统,这组发动机可以产生14000磅的静推力和很低的燃油消耗,且足以达到0.85马赫的指定攻击速度。最初,皇家海军的规格书中并没有要求飞机具备从甲板自主起飞的能力,弹射起飞和拦阻回收即能满足性能要求。在岸上起降时,早期的“掠夺者”飞机需要一条非常长的跑道,通常其发动机的电路性能应该是受限制的,特别是在其中一个发动机因某些原因被关闭时。在没有任何牵制设备的海上,早期的“掠夺者”飞机如果试图用单引擎回收,将会着陆在尼龙屏障上。后来的“掠夺者”S。2版采用了更具燃油经济性的劳斯莱斯“思贝”发动机,能产生22000磅的静推力,为飞机带来了优越得多的电力和单发性能。“掠夺者”在机身后端设置了独特的“蛤壳式”减速板。通常,这些减速板只有在着舰时才打开。这样就可以将油门加到最大来产生“吹”气,而不会产生过高的速度。如果飞机冲出甲板,那么很可能不是因为打开了油门,而是因为没有开启减速板。在甲板和机库中,将飞机的减速板置于开启状态,可大幅减小飞机的长度。

在飞机方面的另一个进展是20世纪50年代英国开发的语音空速指示器(Audio ASI)。在对“流星”T.7的试验中,对最后进场过程中飞行员的眼睛进行了照相记录。结果表明,他们用56%的时间观察前方跑道,其他时间用于观察仪表,特别是空速指示器。1954年,语音空速指示器原型安装在霍克公司“海鹰”式飞机上,并在“英格兰”号航母的着舰过程中进行了一系列测试。这些测试获得了成功,但是直到一段时间以后该设备才成为标准设备并在其他飞机上安装。该设备相当简单,由一个与空速头相连的探测部件,一个双声道音箱和一个开/关/音量控制器部件组成。在起落架放下后,设备即开始有效运转。如果高于最佳的着舰速度,飞行员将会听到尖锐短促的声音,声音间隔逐渐减小直至变成稳定连续的声音;如果速度降到低于最佳速度,将发出一连串低沉的“嘟嘟”声,随着速度的降低变得更加低沉和缓慢。语音空速指示器的问题在于,在最后阶段,飞机的实际速度会随着剩余油量,即飞机重量的变化而变化。在飞行中,飞行员无法将空速指示器重置到所需的速度,因此在实际使用中往往被忽略。美国海军认识到在最后进场阶段飞机的速度虽然不是恒定的,但它的迎角是不变的。为了帮助飞行员飞出正确的迎角,美国海军设计了测风仪(ADD),它是一个伸出机身外、旋转形成直角的探测器,使气流冲击到两个并列的翼缝中,为面板仪表提供迎角指示。当处于正确的迎角时,显示为一个圆环;否则,当需要调整时,则在每侧出现拉起/下压标志。1958年,皇家海军在“鹰”号航母的一架“海毒液(Sea Venom)”飞机上进行了评估测试,并于1960年推广装备。在某些型号的飞机中,气流方向探测器和语音空速指示器实现了成功的连接。

与英国皇家海军相比,1945年后的美国海军受到战舰规模的限制较小,因而在其大型舰船“福莱斯特”号、“小鹰”号、“肯尼迪”号、“企业”号和“尼米兹”号航母的发展中能够从英国倡导的技术变革中获取更大利益。在英国,仍坚持舰体尺寸与总体设计密切相关的错误观点,造成了设计上的限制,从而对飞行操作带来了局限。他们将太多的注意力放在如何将飞机装进机库中,却不考虑飞机的甲板飞行。在这个方面,美国海军设计出“灵活作战甲板”,使得飞机的回收、加油和弹药补给等均可在飞行甲板完成。由于改进了飞机设计,当2010年EA-18G“咆哮者(Growler)”电子攻击机替代超期服役的EA-6B“入侵者(Intruder)”飞机后,美国海军成功地将搭载飞机的种类从20世纪70年代8的8种削减到3种。这是一个重要的成就,极大地提高了特遣部队飞机保障和维护的标准化。新型飞机及其航空电子设计的适用性得到了极大的提高,使得空中大队的飞机数量在不影响其作战能力的前提下,由100架降低到80架,从而使“灵活甲板”更为有效。所有搭载于美国海军特遣队的直升机成为空中大队的一部分,并可以在其母舰和其他航母之间轮换。将计划中的英国CVA01设计与美国使用的斜角甲板进行比较本是一件很有意思的事情,但遗憾的是该计划一直没有再次被提上议事日程。值得庆幸的是,英国新航母“伊丽莎白女王”号和“威尔斯亲王”号的设计认识到了舰体尺寸的重要性,它们具备了支持50架飞机组成的混合航空大队的能力。

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