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 航空母艦的歷史,190797個字......
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:50:53  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
就在1942年,先是美國遭到奇襲,然後英國航艦持續損失,Illustrious級生產將結束,日本則是Midway損失慘重,航艦與艦載機都不夠用,因此就都提出應急航艦生產計畫,其中美國就是軍艦改造的Independence級與Saipan級,英國則是Colossus級、Majestic級、Centaur級、Hermes級等,日本就是雲龍級。
不過,Independence是飛行甲板長166公尺、動力100000馬力、標準排水量11000噸、航速31.6kts、最大飛機攜帶量45架的船,Colossus則是飛行甲板長210公尺、動力42000馬力、標準排水量13190噸、航速24.4kts、最大飛機攜帶量48架,雲龍級則是飛行甲板長217公尺、動力152000馬力、標準排水量17480噸、航速27kts、最大飛機攜帶量57架的船,差距其實很大。
雲龍級基本上就是蒼龍飛龍的優點混合簡化版,起降機減為2組,第二艘起更改用巡洋艦與驅逐艦的輪機,不用重新設計,因此還能趕在1944年下半下水,但已經太晚;Colossus級外觀上像是Illustrious級,彈射器與升降機位置也差不多,但艦體結構全部改用低一截的商船規則設計,讓不能生產軍艦的船廠也能參與生產,艦載機攜帶量也因沒有裝甲加上結構減重而增加機庫空間,就增到48架,但因考慮使用壽命不是20~40年,而是3年,修改設計時間花下去以後,首艘下水時間就與雲龍級一樣晚,到太平洋來只是洗經歷,倒是戰後暢銷各地,成為世界最普及的航艦群,只是頗讓人覺得本末倒置。
從實用性角度評論,沒有彈射器的雲龍級,其實已經不符1940年代的艦載機需求,即使是各級中最接近艦隊航艦的設計,但無法使用作戰重量超過5公噸的艦載機,還因為排水量大輪機輸出大,生產困難;有彈射器的Independence級因為船身太小,比雲龍級只是稍好一點,對作戰重量6~7公噸的艦載機、或後來的直升機還能用,但戰後的噴射機頂多只能在應急模式下勉強使用,操作安全性不足,而原本就已經重心偏高,很難再改裝適應二戰後的環境,諷刺的是1956年反而因為只能用老艦載機,在蘇伊士運河戰中發揮效果。
Colossus級船速雖慢,卻因艦體比較大,有相對足夠的穩定性,使用美國飛機後還搭配提高機庫高度,沒裝甲設計讓調整重心相對容易,彈射器有彈射9.1公噸艦載機的實力,甲板與攔截索強度可容許6.7公噸的飛機降落,Majestic級生產時Colossus級跟著改裝同樣能容許9.1公噸艦載機降落的攔截索,加上甲板長度與艦內空間足夠,可以改裝蒸氣彈射器等新設備,Centaur級船速提高到28kts,Hermes甚至擁有核攻擊能力,本來應急的航艦卻在戰後取代Illustrious級成為皇家海軍主力,並外銷世界各國,到21世紀初才完全退役。從這角度來說,Colossus級設計最有遠見,即使結構設計壽命最短......
這類新造船隻以美國為最大宗,其中應急航艦Saipan級2艘都在戰後才完工,護航航艦戰爭中完工105艘,戰後另完工9艘,其中45艘的Bouge級有34艘租借給英國,但在英國被分成半途改訂單當航艦的Attacker、與下訂後直接造為航艦Ameer等2級;英國應急航艦戰爭中完工6艘,戰後完工的13艘,護航航艦完工10艘;日本完工的只有應急航艦雲龍級3艘。
日本陸軍有特TL艦這種最低階航空母艦支援作戰,美國海陸當然也想要,先以登陸艦改裝後,在1945年2月終於從護航航艦中凹到1艘Commencement Bay級Block Island,成為美國海軍陸戰隊首艘航艦,不過當時海軍的護航航艦與水上機支援艦從事的業務,與本艦差不多,所以戰後就與海軍的同級艦一起封存,1957年再挖出來想改成海陸用的直升機登陸艦LPH-1,改裝未完成便中止退役,空留編號,但也可視為一個新時代的開始。
又,雖然已經讓人遺忘,這時代的航艦還是與一次大戰的前輩一樣,可以放氣球或協助飛船作業,因此有時還是可以看到航艦與飛船連動,或是放出防空阻塞氣球的照片,其他大船如戰鬥艦,同樣也有拖氣球飛船的實例,嚇阻想低空接近的敵機。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:51:29  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
1943年下半~1945年:反攻
從登陸義大利起,航艦在歐洲就沒有重大任務,因為主要作戰轉到地面,雖然護航航艦還是忙著保護橫跨大西洋與通向北極海的商船,義大利沿海地區作戰可以從海上支援,希臘與法國南部登陸也有艦載機、水上飛機、與飛船的蹤跡,甚至諾曼地登陸前,氣球與飛船都對法國北部海岸與英吉利海峽區進行嚴密監控,但這類高密度低強度的任務,都算是打雜,只有轟炸Tirpitz戰艦任務的前期,有艦載機出動的餘地,但當地吸收Taranto與珍珠港經驗後的防禦太強,艦載機投擲的少量炸彈魚雷難以產生殺傷效果,只好出動戰略轟炸機投擲11000lb巨型炸彈,才能摧毀該艦。
帶來這現象的原因,在於歐洲陸地與水域交錯,彼此距離最大的就是的地中海南北最大距離1800公里,這對1930年代續行距離多半低於1000公里的單引擎戰鬥機來說,太大,雙引擎機的航程雖可企及,但性能又普遍不足應付單引擎機,只要不是Roc,艦載機都可屠殺這些雙引擎機,因此早期艦載機還有些用處。可是等到美國的P-38/47/51這些攜帶副油箱可以飛行2000~3000公里的戰鬥機,以及四引擎戰略轟炸機大批出現,陸基機也能跨海支援作戰,以及護航轟炸機出擊,至少乍看之下,艦載機用處就不大了,航艦也就像早幾年的水上機母艦一樣,被擠到次要地位,反倒大型水上機與飛船還站穩海上巡邏任務的角色,靜靜的負責與收緊海上巡邏網,特別是比較寬的大西洋,與地中海的東西方向,現在除了U21/23以外,德國其他潛艇的生存性,已如戰爭早期英國的商船,變得可憐。
要說反對這說法的,大概就是美國海陸,Guadalcanal已經上演過美國海軍只顧自己的船而不顧他們死活故事,義大利時陸軍海軍的飛機也是各歸他們自己用,這地方主場也是陸軍,登陸艦應急安裝陸軍的火炮或火箭彈岸轟時,要調飛機或飛船進行觀測,就會發現那是另一個軍種......於是,就出現那堆登陸艦裝觀測機的作法,成為歐洲航艦熱度下降時僅有的創新。
但在太平洋狀況卻不同,因為太平洋是一個接近半徑6000公里的準圓形海洋,Midway到Dutch Harbor只是北太平洋的一角,但擺到歐洲,卻比Kiev到Madrid還稍微遠一點,稍短於Gibraltar到Istanbul,看Midway-Dutch Harbor雙重海戰的範圍,就稍能體會歐洲與太平洋的差距。
即使是可以靠水上機支援艦與小島補給的四引擎大型水上機,過去的太平洋商業航線多半還是走外圈島嶼區繞,商業航線不太選擇從中間島嶼直接橫跨太平洋,飛機航程、安全性、與人口商業都是原因,戰爭時這些地方可不見得提供支援,所以大洋中間能躲飛機的地方很多,即使美國陸軍航空隊想克服障礙,提出後來被稱為B-36的10000英哩轟炸機,以及掛滿副油箱後最大航程可望超過2000英哩、利用氣流甚至可能達到3000英哩的P-82/F-82,但是在二次大戰期間,還是只有航艦與水上機能滿足要求。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:51:52  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
所以,在美日雙方航艦短缺的1943年,大家都繞著新幾內亞附近進行基地爭奪的海空戰,消耗對方物資順便訓練己方士兵,等待新航艦的服役與來到,轉捩點從11月開始:面對美軍集結兵力佔據島嶼與興建新基地,Rabaul方面在4月進行過不算成功的伊號作戰,11月就發動呂號作戰,兩次都是以基地機群攻擊作戰半徑內的敵人船團,伊號作戰因判讀錯誤而自以為成功且先不提,呂號作戰就踢到鐵板:由3艘艦隊航艦與2艘輕航艦率領的艦隊。
日本海軍在呂號作戰出動300架各式戰機,其中173架是小澤部隊用的艦載機,從規模來看不只是志在必得,同時還有訓練的意味在;但,美軍的艦載機共計340架,即使日本可以加上陸軍的飛機,美軍加上自己人水上機以後,機隊規模也不遜於日軍,而且經驗比較豐富,加上艦隊知道日軍基地在哪,可以直接攻擊陸上基地,日軍還要分兵搜索,不知艦隊何時接近,差異更大。最後是日軍在空中與基地中被擊破115架艦載機、70架陸軍與海軍的陸基機,小澤部隊的可用艦載機只剩52架,363名飛行員損失近半的181名,重建的艦載機隊又受重創;美軍則只是損失21架艦載機,以及1艘驅逐艦受創,作戰任務成功,Rabaul四週都是美軍基地,從此開始受到孤立。
附帶一提,日軍在基地受美軍艦載機襲擊後,也想學義大利追蹤並混入艦載機隊反擊,但美軍艦載機大部分矮肥短外加頭又大,日軍沒有這種飛機可以偽裝,立即遭到識破,賠了基地又折機。
接著,美國開始收復太平洋諸島,由於採跳島作戰,因此每次登陸戰都有航艦負責奪取空優,同時阻止附近日軍基地的空中攻擊,但日軍已展開戰略收縮,以確保經過南中國海的石油橡膠運輸路線不受威脅,加上艦載機作戰半徑與艦隊集中速度的考量,在太平洋上相當於確保Mariana群島及印尼西半部以西島嶼不被攻佔,其他區域逐步放棄,因此這一部分的作戰也不精采。
規模大一點的作戰,也只是1944年2月,日軍西南太平洋的艦隊總基地Truk環礁,遭到美軍9艘航艦、6艘戰艦、10艘巡洋艦、28艘驅逐艦、568架艦載機攻擊,由於一週前日本決定放棄,移走聯合艦隊司令部與主力,當地剩下的370架陸基機與兵力根本無從抗衡,幾乎全滅,特別是總計運量194000噸的運輸船,對日本已短缺的運能構成進一步打擊,因此這場也被稱為日本版的偷襲Pearl Harbor,尤其主力跑掉這件事情更像。而美軍只有1艘Essex級航艦Intrepid動力系統遭魚雷擊中受損,不能直線航行,只好用各種材料製造風帆抵銷左轉趨勢,花7天回到夏威夷,被稱為史上唯一的風帆航艦。
但日軍兵力收縮只是轉進,避免兵力在前線據點被各個擊破逐一消耗,集中在有防禦且可以與各島基地互相支援的重點,當以新幾內亞為中心的印尼東半部落入美國控制後,重點就變成以Mariana群島為中心的菲律賓海區域,這個區域向南可以威脅印尼,向西威脅菲律賓、台灣、甚至南海,而向西北可以直撲日本,而且不只是要花幾天的艦隊,幾小時就能到的B-29更是關鍵。
日軍在攔截四川往日本飛行的B-29時,便深感攔截機需要60~80分鐘才能爬升到適於攔截B-29的高度一事很痛苦,假如沒在大陸上空就發現B-29,等朝鮮半島才看到B-29時,攔截機就已經來不及起飛了,但東京往東南可沒有這麼好的哨戒體系,一但美軍在Mariana群島立足,本土便難應對而只能任美軍轟炸。因此,圍繞Mariana群島的海空作戰,成為整場作戰的重點,就此展開。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:52:18  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
1944年6月,同盟國在準備好補給後,於全世界開始反擊,太平洋就是菲律賓海之戰,日本稱馬里亞納海戰。此役美軍的7艘艦隊航艦與8艘輕航艦,數量雖大於日本的3艘艦隊航艦與6艘改裝/護航航艦,不過日軍有陸上基地,所以機場數量上美軍還不一定佔優勢,不過飛機數量方面,439~498架艦載機(數量較大的可能含水上機)加上約300架陸基機,總和仍不及約900架的美國艦載機。
但假如只是數量少,那還好,比較糟糕的是,1942年10月以來,美軍經檢討後,確立了應用至今的航艦隊空作戰體系:在艦隊前方150海浬或170英哩處布置雷達哨戒艦,讓偵測距離延伸到200海浬外,並隨時維持有搭載雷達的TBM-3系列預警機到處飛,雖然這種早期預警機的機上人員無法指揮飛機,但能以類似電視的無線電波影像傳播,將機載雷達的影像傳給艦隊,航艦航管區內新設的戰情中心可因而獲得超地平線的雷達觀測資料,據以安排防空戰術,讓攔截機有30~60分鐘時間逐一起飛佔位,加上F6F爬升到20000ft時間只要7.5分鐘,比過去加快25~30%,因此美軍笑稱菲律賓海之戰是馬里亞納獵火雞,以菜鳥為主的日軍機隊在遭到優勢機種F6F完全奇襲狀況下,慘敗;縱使能躲過攔截機隊,最後遭遇到防空火網互相重疊的圓形防空陣形,加上有雷達主動近發信管、VT信管的防空炮攔截,艦載機攻擊也很難生效,大部分不是被打下來,就是為了迴避而無法瞄準,唯一可憐的就是孤立在外的雷達哨戒艦,直到戰爭結束為止,他們成為犧牲最慘的一群。
由於艦載機的進步太快,二次大戰的防空戰,基本上都是一堆出乎意料:戰前各國針對那些包布的脆弱魚雷機,以200km/hr以下速度貼海投魚雷狀況的估計,大概80~200發砲彈就能打下1架,結果碰到500~600km/hr的金屬半硬殼飛機,而且可能從任何高度速度投炸彈或魚雷,從原本2D防空變3D防空時,就變成5000~20000發才1架,甚至有些炮已經沒有足夠轉動速度追上飛機,因此所有防空體系都碰上攔截能力嚴重不足的問題;VT信管讓命中率提高3倍,雖然還是不及戰前估計,但明顯大幅提高對空火炮效果,特別是射程長連發速度低的76mm以上口徑火炮。
相較之下,日軍飛行員菜鳥太多,軍艦與地面防炮單位也無從建置類似美軍的防空體系,更糟的是沒有體系的見敵必戰政策,看戰史都是看到敵人整批佈置完整呈現,但現實是一堆零星報告,不彙整而是收到消息就派機隊攻擊,導致機隊逐批投入遭到消耗,而開戰初期訓練精良飛行員的對艦80%以上命中率也不復現,日軍飛行員已經缺乏目標辨識與瞄準能力,加上防空砲火干擾,投彈命中率掉到個位數。
而美軍在1943年不只讓魚雷機與俯衝轟炸機的戰術訓練趨於熟練,更開發出讓炸彈在水面彈跳的跳彈攻擊模式,可以用比魚雷攻擊或俯衝攻擊更高的速度投擲炸彈,命中率更達50%,雖然這招以攜帶大量炸彈的陸基多引擎轟炸機比較適合,但一般艦載機也可以用,讓空中攻擊戰術更靈活,不限於低速貼海投魚雷與高空中速俯衝轟炸,多出低空高速投炸彈的選項,防空體系安排更難。
日軍寄予厚望的裝甲航艦大鳳,則死在航艦剋星的潛艦手下,更糟的是,死因是油氣外洩積聚在間接防禦用艙間造成的爆炸,顯示日軍在艦艇間接防禦與損管設計上的不足,雖然二戰中歐洲多數艦艇也有這種間接防禦與損管設計低於預期的狀況發生,但日軍的問題可以說更嚴重。
最後,日本3艘航艦沉沒、4 艘航艦受損,軍機損失476架,而美國只有2艘航艦受損,艦載機損失130架,但被打下的只有43架,倒是貪功導致沒油或必須夜間降落而失敗的達兩倍87架,美國艦隊輕傷,日本海軍航空部隊再度接近全滅,日本絕對國防圈被突破,本土與物資運輸通路進入敵軍可攻擊範圍。
不過,相對於先前對堅固陣地都採繞越的跳島作戰,這次作戰中的塞班島與關島登陸就是硬碰硬,為了避免海空戰勝利卻登陸失利拖延時間,美國海陸也在此建立並實驗與海軍合作的登陸戰術,以火力、協調、及輔助兵種協助主戰兵種的體系,而艦載機於這個體系中的作用,成為二次大戰後美國海軍最常見的應用,系統性精密對地打擊。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:52:42  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
菲律賓海之戰與後續的島嶼清掃作業完成授,雖然島上通常還有打游擊的日軍,但已無關大局,因此美軍要選擇下一個目標,最後的想法是在台灣與菲律賓這一帶作戰,因恐日軍陸基機數量仍多,因此先在台灣附近牽制甚至摧毀沖繩到菲律賓之間的陸基機場,正式會戰則選在菲律賓東岸。
1944年10月12~16日發生的台灣近海航空戰,實屬於Leyte灣海戰的前哨戰,美軍17艘航艦共有1070架艦載機參與,日本雖號稱有1425架,但分布位置卻從日本的本州南端到菲律賓,實際上在台灣的部隊約610架,其他地區部隊支援狀況不確定,但一般認為日軍空襲強度比隨後的Leyte灣海戰還要激烈,超過當時戰情中心體系的最大一次12批應付能量,艦隊防空作業手忙腳亂,因此15日起美軍艦隊就在壓力下往南方移動,當時被日軍誤認為是撤退。
這場作戰日本損失312架飛機,美軍損失89架飛機,船隻則僅2艘受創,日軍大敗,而且損失以艦載機居多,但因日本飛行員已無能力判別戰果,19日宣布的最終戰果,自己被擊墜的飛機數量與美軍損失飛機數量誤差還不算大,擊沉的19艘航艦比實際上參戰數量更多就很誇張,但先不說宣傳意味濃厚的大本營戰報,軍方內部似乎也這樣相信,這對後續的Leyte灣海戰決策影響很大。
所謂的後續,其實只有1天,17日上午美軍開始進行Leyte島東方小島的登陸,美軍從台灣近海南撤的壓力實為Leyte灣海戰的時間壓力,而不是當初日方以為的勝利;日本艦隊在台灣近海航空戰結論還沒釐清的18日就出發,直到26日作戰結束,海戰史上直逼Jutland海戰的巨大海戰,就此展開。
但是從航艦與飛機相關的作戰來說,Leyte灣海戰日軍陸軍與海軍飛機合計在200~600架之間,比菲律賓海之戰或台灣近海航空戰都要少,1艘艦隊航艦、3艘改裝航艦、加2艘航空戰艦,也不如菲律賓海之戰;美軍飛機卻有1000~1500架,9艘艦隊航艦、8艘輕航艦、加上18艘護航航艦,總計734~1500艘的船艦,同盟軍的軍艦數量比日本飛機更多,就算神風特攻1架換1艘也是打不下去......
而這也凸顯台灣近海航空戰的浪費,沒有台灣近海航空戰,日軍飛機數量至少可以增加50%,艦載機數量甚至可達3倍,素質不論,數量比例上還可不下於菲律賓海之戰,更有可能讓當時美軍以戰情中心為核心的防空作戰體系飽和,帶給美國明顯大於史實的損失。
日本方面的創舉,或許只有2項:首度使用雷達炮擊,拉回美軍使用雷達後日軍在海戰中的劣勢;神風特攻飛機不再迴避防空炮火,彈幕干擾投彈效果大減,必須在一定距離外直接擊落,難度大幅提高,40mm以下的防空武器完全失效,在當時這可以說是唯一削弱美國海軍防空體系的方法。但這只能增大美軍的戰損,無法彌補數量上的劣勢。
日本對此也很清楚,但本來能搭載台灣地區艦載機的航艦群,現在也沒飛機用了,即使前線單位希望能等到有飛機支援時再作戰,但台灣或菲律賓任何一方喪失,結果都是日本喪失石油來源,不能任由美軍登陸,最後的期待,就是4路進軍的艦隊能吸引美軍注意力,讓至少1路艦隊能在損折殆盡前逼近美軍登陸艦隊,重創敵軍;最後的實情,也確實有栗田艦隊逼近美軍的護航航艦群,且差一點就能接觸登陸艦隊,某些意義上美軍確實運氣不錯,但日軍以為美軍戰損是自己的兩倍水準,還能使用的艦隊航艦與輕航艦只剩6艘,不知道護航航艦的存在,因此戰局還有希望,神風特攻有用,這誤會就大了。
實際上,日本4艘航艦全數喪失,航空戰艦與相當於水上機母艦的大和級只沉了武藏號,但也沒飛機可用,飛機損失估計300架,日本海軍航空部隊只剩少數陸基機與水上機存在;而美國海軍損失只有1艘Independence級的Princeton、2艘護航航艦,以及約200架飛機,就算當時栗田艦隊神風特攻衝入登陸區,美軍損失固然會直線攀升,可是美軍已在島上站穩腳步,加上皇家海軍帶著歐洲地區的軍艦重返太平洋,補充美軍實力,對戰局無法帶來影響。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:53:00  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
Leyte灣海戰後,日本海軍喪失組織作戰能力,被分割為缺油的本土部分,與缺維修能力的南洋部分,而航艦的作戰也只剩同盟軍航艦對地面與港中目標的打擊,不過Tirpitz被擊沉後,皇家海軍終能騰出歐洲地區的戰鬥艦與航艦兵力,因此在1944年底重建遠東艦隊,與澳大利亞等英國協軍及美軍會合,加入太平洋戰爭末期的對日作戰,並回到東南亞鞏固前殖民地。
接下來的作戰,基本上就是美英海軍掃蕩,由於歐洲戰場也已逼近德國本土,各國都希望盡快結束戰爭,所以同盟軍先進攻馬里亞納群島北方的小笠原群島,然後進攻沖繩,世界最大戰鬥艦大和級分別沉在Leyte灣海戰與沖繩登陸戰期間,但日本多年來建立的艦隊,還是要到1945年7月才全數在港中被摧毀。
這段時間中的航艦,主要用途是對地打擊以及運輸,而除了伊勢在北號作戰成功擔任高速商船運輸必要物資回日本外,都是同盟軍航艦的戲份,其中比較值得一提的就是硫磺島作戰,因為日本方面是以一次大戰中看過法國Verdun會戰的將領負責建設防禦體系,這就成為一次大戰以前要塞體系的精華、與二次大戰全新的海空立體作戰體系的決戰,最後結論是傳統城防體系的失敗。
等到沖繩作戰結束,7月對日本的攻擊,就成為較勁,海軍與空軍比賽誰能先讓日本屈服的較勁,而海軍內部戰鬥艦為首的水面作戰艦與各種航艦,以及英美兩國海軍之間,同樣也在較勁,雖然戰鬥艦已經讓出海戰王牌地位,但仍不願讓出戰略打擊地位,畢竟在Britain之役以前,戰鬥艦是唯一能靠火力摧毀城市的軍種,不只能在海戰中取勝,還能以岸轟破壞敵人城市與作戰意志的能力,才是國家願意投資鉅資在戰鬥艦的主因,戰鬥艦讓出了海戰主力地位,但還不願把岸轟主力地位讓給飛機。
只是,8月的核彈決定了勝敗,能投擲核彈的單位,才是未來的王牌,無法投擲核彈的系統,只能充當輔助兵力。航艦接下來的任務,就是日本投降的受降式展示,以及戰後各處巡迴展示與運兵運人,英國還要鞏固各地殖民地的統治,甚至到香港制止國軍若干將領收回香港的企圖,等到相關的運輸展示任務完成後,就是回國等待最終命運。

Edited by - dasha on 06/12/2019 20:02:00
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:53:24  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
艦載機與水上飛機發展:1942~1945
戰爭剛爆發時,各國航艦與水面作戰艦使用的飛機,還是1930年代設計的產品,1940年開始的飛機仍只有少量交貨,要到1943年以後才逐漸成為主力,因此1942年以後才試飛的艦載機,大部分都只出現在戰局已定案的戰爭末期,對戰後艦載機的影響較大,重點反而是在如何反映戰爭初期經驗的設計。
當然,也是有例外,而且例外因為趕得上戰局,所以產量反而比較大,比方皇家海軍,皇家空軍塞二手機給海軍的習慣不改,首批Supermarine Sea Spitfire就是空軍用剩的二手機,即使海軍版後來定名為Seafire,但還是有人習慣把二手改裝機稱為Sea Spitfire,後來針對航艦生產與改良的才稱為Seafire,因為改裝機不僅沒有折翼很佔空間,結構對艦載來說太過脆弱,加裝的彈射鉤與著艦鉤相關結構沒有強化,加上狹窄的機輪,因此1942年首飛可以在1942年就參加登陸西北非的Torch作戰,比之同年首飛但1943年底才能成群作戰的F6F,整整快1年,但是起降就可以折損1/3,讓皇家海軍之後一段時間又改用美國來的F4F與F4U,直到戰爭末期Seafire成熟。
即使皇家海軍大量採用美國飛機,但Seafire還是名列皇家海軍史上純艦載機產量第2名,2556架,以26~51架之差略遜於早2年出現的Barracuda,畢竟Seafire也算是少數性能足以對抗陸基戰鬥機的艦載戰鬥機,在戰爭末期還洗刷早期東南亞Spitfire敗於零戰的恥辱,以優勢速度獲取空戰勝利。
F6F登場雖比Sea Spitfire要晚,但因為引擎問題可以觀察先推出的F4U經驗修改,加上機身結構雖然重新設計,但飛行特性及適用戰術與F4F類似,讓F6F還算是相形服役較快的飛機;而且因為登場夠晚,來得及參照俘獲的零戰測試經驗進行應急修改,特意增強迴旋性能,因此F6F並不像F4U有足以比美P-38/47/51的速度,卻有足以克制零戰的俯衝速度與迴旋性,由於轉彎咬尾是新手飛行員常用的戰術,利用高速與爬升的能量戰術需要高水準飛行員才能做到精確戰術情態與能量掌握,零戰與F6F都因此造福不少新手。
而F6F更佔優勢之處,在於成功的燃油帶來大馬力引擎,以及美國的富裕:當時全球最大產油煉油國的美國,提供高辛烷值汽油讓引擎比較容易提高馬力,大馬力引擎讓F6F可以在矮肥短又笨重的情況下,仍能有足夠動力高速飛行與急轉彎,日本直到戰爭結束還是沒辦法讓輸出1500馬力以上的引擎有像樣的可靠性,減重又讓機身結構不可靠;德國與英國則是沒錢像美國這樣大量生產1500馬力以上的引擎與飛機,只能被數量壓垮。
附帶一提,真正比照零戰概念去設計的零戰剋星,則是來不及參戰的F8F,這架與F4U同樣是二戰期間美國海軍真正能對抗陸基一線戰鬥機的飛機,但因為強調減重導致結構比較脆弱,空戰以外的能力較差,偏偏從1945年開始,航艦主要任務就是對地打擊,純空優機不太受歡迎,不管美國自己還是海外客戶,最後都不選擇F8F,退役時間早於F6F與F4U。
至於其他艦載機方面,日本只有艦上攻擊機流星與艦上偵察機彩雲來得及服役,其中流星與美國的AD/A-1一樣,放棄艦載轟炸機與魚雷機獨立設計的做法,整合為兼具魚雷與俯衝轟炸能力的攻擊機;彩雲則是鑒於中途島疏於偵察之失,在美英都放棄獨立艦載偵察機的時候,仍保留的特殊機種。
雖然流星的概念先進,甚至可以說領先英美,但這架飛機對於沒有彈射器的日本航艦實在過重,因此與日本海軍設計、卻一開始就沒考慮上艦的局地戰鬥機(攔截機)紫電與紫電改一樣,基本上是陸基機。
而彩雲與流星的另一個設計重點,以高速突破防空網,其中F6F無法跟蹤彩雲的電報相當有名,但這與其說是流星與彩雲的飛行速度快,不如說是F6F最大的弱點,太慢,因此戰爭期間取代F4U當主力的F6F,戰後很快就被淘汰。
皇家海軍與流星一樣的飛機,則是Blackburn Firebrand,但這架本來是要設計成戰鬥機,只是評價很差,拖到沒辦法趕上大戰,因此最後是由陸基的Hawker Tempest氣冷引擎版修改成Hawker Sea Fury當艦載戰鬥機,Firebrand就當多用途攻擊機,被稱為英國版AD,聽來是美稱,其實是諷刺,戰鬥機飛行性能只是攻擊機水準,而且一樣癡肥......
Sea Fury雖然又是皇家空軍丟鍋給海軍背的老毛病,但因為Sea Fury前身是Tempest修改減重的Fury,Sea Fury繼承的是優良基因,性能相當優良,韓戰中打下過領先兩個世代的後掠翼噴射機MiG-15,到現在改裝二戰飛機的競速機中,Sea Fury是評價最好的幾種之一,只是生不逢時。
同樣生不逢時的皇家空軍丟鍋高性能機種,是de Havilland Mosquito與de Havilland Sea Hornet,這就是雙引擎機,隨航艦飛行甲板拉長增強,加上二戰末期美國Essex級彈射器彈射能力達12.7噸,英國甚至製出彈射能力達13.5噸的彈射器,以前在航艦上大概重到別想起飛的雙引擎機,現在就上艦應用,提供傳統艦載機2~4倍航程的打擊能力,以及安裝高性能雷達當預警機與偵察機用。
只是,在噴射機de Havilland Sea Vampire出現後,這些螺旋槳機就可說來日無多,在比較不重視速度的攻擊或反潛偵察任務還好,戰鬥機方面就要進入新的時代,只是這個新時代同時帶來航艦的新改革,比二戰期間更大的改革。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:53:47  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
皇家海軍一如往常出現Firebrand這種爛機,以及Sea Fury等空軍轉用機,美國海軍也是一如往常,出現10種飛機,雖然其中的Notrth American PBJ-1,其實就是陸軍的B-25,除Doolittle那次著名的例外,幾乎都是在陸上使用,但也不能否認那次真的影響很大。其他9種飛機,則是Grumman F6F~F8F、AF,Douglas BTD與AD,Martin AM,Ryan FR,以及McDonnel FH,而螺旋槳與噴射混合動力的FR,及純噴射動力的FH,就是重要的研究比較對象。
由於實戰經驗、大馬力引擎、以及生產數量,美國海軍這批飛機取代戰前英國飛機在世界市場的地位,連皇家海軍自己都採購一堆代替自己生產的飛機上航艦,只是噴射時代的來臨,這批飛機大部分都很快退役,F6F還大量出售,美國自己留用比較久的,只有上世代的F4U,以及這世代的AD,當攻擊機用。
AD有趣之處,在於美國海軍首度採用A這個編號體系,象徵其概念的轉變:本來海軍的B字頭轟炸機,或是俯衝轟炸的SB、或是魚雷轟炸的TB、或是巡邏用的PB,能丟一定重量以上炸彈的,不管艦載水上,都有個B,而不能丟大重量炸彈,或優先任務不是丟炸彈的,那就是SO之類,觀測兼輕轟炸。而A是陸軍航空隊的輕轟炸機編號,用在單引擎重量比較輕的轟炸機,或是任務上優先投擲重量多枚相當於3~8吋砲、也就是20~100公斤等級炸彈,不重視投擲500lb以上炸彈能力,名符其實飛行炮兵的飛機;強調投擲200公斤以上炸彈,可以破壞堅固建築物與碉堡的飛機,編號就是B,轟炸機,即使輕轟炸機與轟炸機的性能諸元常常很接近,也能互相使用對方的炸彈,但招標時會有這種差異。
由於戰鬥艦巡洋艦算是典型的堅固建築物,考慮反艦用途的海軍軍機加個B字不成問題,而因為魚雷是1910~1930年代最重的單發空載武器,而且必須低空低速投擲,魚雷機設計需繞著能載魚雷設計,一般轟炸機則可以考慮速度航程等其他提高生存性的參數,所以要分成不同機種。但1930年代末期,飛機引擎輸出到1000馬力級的時候,魚雷機轟炸機互相兼差的技術可能性浮現,實戰中更確定炸彈與魚雷的反艦效率足以比擬,在空間有限的航艦上,養太多機種沒效率,像皇家海軍那樣讓飛機多用途,只要不是糗機的話,會更好。於是,SB與TB就整合,AD一開始編號為BT,後來改為A,可以掛炸彈俯衝,也可以掛魚雷。
但為何用A不用B?一方面美國海軍的SB或TB被陸軍航空隊採用時,多數分類在A,畢竟與B-17/24/29等戰略轟炸機相比,連取代B-25/26的雙引擎轟炸機,都只能降級成為A-26,而且B-24又被海軍採用為PB-4Y,其他飛艇型PB也演化成戰略轟炸機等級產品,即使比較小的PBJ也是B-25,AD與這些飛機規模差太大,艦載機就不再用B了。
至於性能方面,2700馬力的引擎讓AD擁有3.6公噸的外載,大戰爆發時只有部分四引擎轟炸機才可能企及的載彈量,有3個掛架可以攜帶魚雷等重型外載,另12個掛架則可以攜帶輕型的火箭,擔任輕轟炸機的密接支援任務,還有美國艦載機傳統的強大防禦能力,也有足夠升力在航艦上起降,機身兩側與下方的減速板效果比傳統翼面上的減速板更好,俯衝轟炸或低空低速飛行都沒問題,雖然來不及參與二次大戰,但後來直到越戰都讓敵人地面部隊覺得痛苦,甚至在研發A-10的AX計畫時,都曾成為競爭者。雖然比較晚的A-10終究沒有被已改稱A-1的AD反淘汰,但同時的AF就被擠去擔任另一個任務,而這就要說到雷達。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:54:29  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
除了1945年開始測試的噴射引擎以外,這時代艦載機還有一個重要的技術,就是雷達,Britain之戰證明雷達的價值,不僅可以及早發現目標讓攔截機及時上天佔位,偵測距離與目標定位精度遠超過一次大戰以來的對空聲納,還是不能用對空聲納的船隻與飛機在夜戰中發現敵人目標的最佳工具,船隻已經先裝了雷達,飛機先是在夜戰機上裝雷達,接著飛艇與多人座艦上機Barracuda也開始裝雷達,目的一開始是搜索水面艦,如Barracuda Mk.II,Mk.III就進化到搜索更小的U艇。
英國最早這批安裝的是突出在機身外鞭狀天線、環狀天線、與八木天線的雷達,對飛機結構與氣動力影響低,但不管是精度、目標更新率、甚至是操作便利性,都不如美國較晚利用TBM、PBM、PB2Y等機安裝的ASB/ASC/ASD系列的碟狀天線雷達,因為可轉動的碟狀天線比要轉動機身的環狀與八木天線更方便,精度也高出不只一截,還有顯示模式比較適合將資料透過(後來稱為)資料鏈直接傳到艦上的戰情中心,讓艦隊有時間決定航空或攻擊作戰編組,因此英國後來也都換裝了美國飛機與美國雷達。
只是碟狀天線的天線罩大且突出,內部設備也很佔空間,加上訊號處理技術要到1960年代才有點樣子,這時通通要靠人力分析,濾除雜波的方式就是調低顯示器亮度讓雜波比較看不到,因此需要在比較暗的地方操作雷達,操作台埋在機身內而不能擺在座艙罩下,低速的多引擎飛艇及癡肥的TBM還有人力與空間,也比較不在乎阻力,單人單引擎的F6F安裝就很勉強,因此後來主要由更肥更重的AD繼承TBM-3的預警任務。
但單引擎的TBM再肥也有限度,機內空間加魚雷艙換裝雷達與操作員後,就沒有空間與動力掛武器,預警任務沒關係,反潛需要武器,因此這時的反潛戰術,與一次大戰一樣,Hunter-Killer,只是現在Killer不是水面艦,是另一架TBM,Hunter是攜帶大型水上雷達的TBM-3W、或有多種電戰設備截收潛艦雷達信號的TBM-3E/Q,Killer是TBM-3S。
然後取代TBM的反潛機,則是機腹彈艙效果不如AD的外掛魚雷,所以一試飛就決定當成反潛專用機的AF,Hunter以4個乘員分別操縱主動發射雷達波的雷達,以及分析截收的敵人潛艦雷達或無線通訊信號的電戰設備,反潛武器由另一架Killer負責,而Killer還要準備聚光燈與短距離高精度雷達等其他儀器,確保能對潛望鏡與呼吸管精確定位。
這方面多引擎飛機,尤其是多引擎飛艇,有足夠空間可以同時裝雷達、電戰截收設備、MAD、聲納與聲納浮標、探照燈、以及深水炸彈,可以單機兼任Hunter與Killer,實際上是比較理想的選擇,所以與空戰海戰變成航艦為主、作戰艦水上機為輔的態勢不同,反潛方面,作戰艦水上機才是主,航艦在這時段反而是輔。
不只反潛任務,水上機在1930年代就已經很偏向偵察與運輸任務,適合多引擎水上機安裝的雷達出現後,相對於一般人眼只能在大晴天看20~30公里,即使是當時性能還低落的雷達,不分天候日夜都超過50公里,偵察能力大幅提升,更讓軍用水上機市場朝多引擎飛艇方向傾斜,即使還看得到一些水上戰鬥機或水上魚雷機的設計,但二次大戰中水上機真正的汗馬功勞,基本上是巡邏、長程長時間偵察、以及反潛,不管陸基機還是艦載機的作戰,只要出海,從文獻中都很容易發現有水上機在事前提供情報與指引的資料,或者剛好相反,Midway日本海軍因疏於情報,慘敗的資料。
只是,相對於重用四引擎飛艇的日本與英國,美國、德國、義大利、蘇聯等國,在二次大戰中則傾向用雙引擎飛艇或水上飛機,主要原因從PBY與PB2Y的差異就看得出來:四引擎PB2Y生產價格是雙引擎PBY的3倍,四引擎機帶來更大的空間與載彈量,卻因為被轟炸機用的槍塔、水上搜索雷達等額外設備吃掉,速度差異不大,續行時間與航程卻短得多,還帶來明顯因過重造成的動力不足問題,需要助推火箭協助起飛,所以經費就優先撥給PBY,或者是與陸軍航空隊合買的陸基機PB4Y,藉由跨軍種合購降低價格問題。
雖然美國海軍並不滿意於仰賴陸上基地而無法隨艦隊活動的PB4Y,但數量大與早點服役以建立密集的巡邏監測網,減低潛艦偷襲運輸船甚至美國海岸地區都市的機率更重要,加上Guadalcanal作戰成功,有陸基機場,超大型水上機需求就可以緩一點,這同時也讓若干超大型飛艇計畫,如Boeing XPBB、Hughes H-4等,都沒能服役;德國的BV222/238也差不多,數量少而難得一見,不如He88與Fw200。
英國的Sunderland特性雖與PB2Y相近,可是英國類似PBY的雙引擎飛艇Saunders-Roe A.36 Lerwick卻是動力不足的糗機系列,Sunderland則是發展自戰前的該廠大型客機Empire,雖然是大規模針對軍用重新設計,但該抓的毛病在民航時期已經抓得差不多,軍用重新設計的部分讓該機變得更加強韌堅固,動力也足夠支撐其飛行,甚至有持續加裝雷達、聲納浮標等各種設備的能力,才得以大量生產,並在戰後又轉回民航機Sandringham;而日本高性能的四引擎二式飛行艇,甚至被評為二戰最佳四引擎飛艇,雙引擎的二式練習飛行艇則比Lerwick還慘,因為不堪用才追加練習二字,只能訓練用及雜用。
換句話說,英日以外不太喜歡用四引擎水上機的原因,除蘇聯還可以說是黑海裡海空間不大,其他國家就是飛機可靠性不足,戰況緊急又讓軍方不能等飛機改到好,甚至有些東西如聲納浮標,還要送給英國人先試用,如果PB2Y與Martin JRM在大戰中能成熟,美國大概也會用比較多的四引擎機,減少氣球與飛船的訂購量。
成熟這句話,同時進一步凸顯這時代水上飛機碰到的問題,水上飛機除了測試飛行性能與起降能力,還要測試水上航行性能,耗時比較長,和平時代研發障礙在資金而非時間,那倒還好,戰時研發障礙在時間而非資金,就連陸基機與艦載機的主力都以戰前與戰爭初期研發產品為主,水上飛機就更不用說,只有JRM的首機勉強在1945年6月交機,參加大戰的好一點是1937~1941年之間試飛,糟糕的甚至是1936年以前就試飛,落後艦載機不只兩個世代。
不過單引擎水上機還是有些成果,如日本的偵察機瑞雲、潛艦機晴嵐、戰鬥機二式與強風,蘇聯的Beriev KOR-2/Be-4,美國的Curtiss SC與觀測機Stinson L-113等。另外如美國的F4F、英國的Spitfire,也有少數幾架改裝浮筒,這與日本用零式為基礎改裝的二式一樣,受到啟發後,對於西南太平洋與地中海等地區的水上戰鬥機用途感到興趣,最後導出戰後英國的Saunders-Roe SR.A/1、與美國的Convair F2Y計畫。
同樣是單引擎機,這時還有一系列單引擎機,性能雖比一次大戰的飛機還低,乘員都開玩笑稱之為打蛋器或飛行香蕉,但對戰後影響卻極為深遠,那就是Sikorsky VS-316/HNS/R-4、S-48/51/R-5/H-5、Model 49/R-6/H-6/HOS-1,與Piasecki PV-3/HRP這3種直升機,單引擎水上飛機殺手。
而多引擎水上飛機的重要競爭者,也在這時出現,那就是Lockheed P2V,鑒於二次大戰一堆其他用途飛機改裝與PB4Y這種陸基巡邏機的經驗,設計出史上首架巡邏專用陸基巡邏兼轟炸機,但德國投降後才試飛的她,真正活躍要到下一個核彈時代。
然後,大概很令人意外的就是法國,居然發展出1款艦載機,教練機Marane-Saulnier MS.474,陸基MS.470的艦上版,用在光復後法國的航艦訓練,在租來的英美航艦上維持僅有的法國尊嚴,以及重新培育法國海軍航空隊。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:54:41  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
冷戰早期的航艦—超級航艦的誕生:1946~1962
二次大戰結束,能研發航艦與艦載機的國家,只剩英美兩國,而且大量航艦、艦載機、水上飛機可以外銷,也打擊其他國家的自行研發計畫,英國協各國與美國之外,只剩蘇聯的水上飛機還算大宗。所以這時的航艦,只能看英美。
另一方面,華盛頓公約強調標準排水量已成過眼雲煙,二次大戰後的軍艦宣傳時,又逐步從標準排水量轉為滿載排水量,鑒於與前文統一標準,避免重量噸體積噸混在一起的可能性,後面的排水量還是會盡量用標準排水量,而屬於特種貨輪之一的航艦又是空載與滿載差距特別大的艦種,於是覺得與其他資料看起來數字不一樣的話,標準問題。
首先,就是單艦半個航艦史的重要軍艦,Midway級。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:55:04  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
超級航艦之首:Midway
美國在戰爭開始後設計的完美航艦,Midway級,在戰爭末期進入完工階段,這是美國海軍的裝甲航艦,89mm的飛行甲板裝甲、機庫甲板與結構甲板各51mm的裝甲、以及178~193mm的水線防彈裝甲,飛行甲板便能抵擋1000lb炸彈,防禦力逼近大和級戰鬥艦改裝航艦信濃號,可是美國海軍航艦與眾不同的甲板結構,在飛行甲板加上裝甲後,就帶給Midway級嚴重的重心過高問題,導致艦首與甲板上浪嚴重,在最早的開放式機庫時期,這就讓機庫常常很潮濕,甚至連部分防空用5吋炮都常常泡水,讓美國海軍慶幸沒有裝上更重但更不實用的8吋炮。
雖然作為船隻的Midway級不太好,但作為航空母艦的話,二次大戰時期的艦載機最多可裝到145架,約為Essex級的1.7倍,而且二戰的實戰經驗讓美國開始接受皇家海軍的多用途機想法,把戰鬥機/轟炸機/魚雷機/偵察機等4機種簡化為戰鬥轟炸機/攻擊機等2機種,單一任務可用飛機架數幾達Essex級的3倍;而戰情中心概念與設備出現並裝上本級艦,讓本級艦甚至擁有1930年代航艦無法夢想的200海浬內大機群系統性指揮調度能力,Midway海戰那種一團混亂機群各自為戰的情況,理論上不會再出現於Midway級航艦上,二次大戰中需要3~6艘航艦才能制壓的陸基要塞,現在Midway級單艘可以辦到,1942年下半因為航艦數量不足而必須依賴陸基機場的問題,不再重現。雖然超級航艦一詞是1950年代才出現,Midway可算是首艘超級航艦。
但當時並沒把Midway級稱為超級航艦,即使該艦283公尺長、41公尺寬的飛行甲板更是航艦史上前所未見,可是Midway一開始的外觀與配置,就是放大的Essex,只是利用噸位滿足艦載機數量與防禦力等矛盾要求,因此編號是大型航艦CVB;當然大型飛機多,戰力就強,只是在Midway完工前1個月投下的核彈,1發威力超過航艦總載彈量的20倍,更不用說航艦的彈藥需要上千架次才能投擲完畢,與1架次就幾萬噸黃色炸藥的核彈效果,根本不能比,二次大戰裝甲航艦能自豪不怕500公斤炸彈與神風特攻機直接命中,可是現在就連戰鬥艦都無法承受500公尺內爆炸的核彈,戰巡甚至巡洋艦等級防禦力的艦隊航艦在1~2公里外就會瞬間喪失戰力,其放射線與海浪也可能讓10公里外的航艦戰鬥群受到傷害,現在能投擲核彈的軍種與武器,才是國家最重要的軍事系統,其他都變成次要軍種與次要武器,這點海軍不願接受,卻又不能不接受,只好研擬核彈投擲法。
因此,1947年本級首艘Midway就攜帶從德國獲得的V-2進行試射,測試有沒有可能從軍艦上發射飛彈,並投入核飛彈的研究;1948年本級第3艘Coral Sea則測試將陸基反潛巡邏機P2V-2帶上該艦,安裝助推火箭後起飛,甚至表演大西洋起飛後帶核彈轟炸美國西岸太平洋側測試場,然後飛到接近阿拉斯加再降回美國西海岸的5000英哩、8000公里等級任務。由於P2V是海軍當時唯一有辦法裝核炸彈的飛機,海軍藉此表示當年成立的美國空軍並非唯一能使用核彈的軍種。
只是P2V從航艦上只能起飛不能降落,也無法裝入機庫而只能綁在甲板上,艦橋前方左右帶3架還不影響其他飛機作業,艦橋後方再追加3架就會讓其他艦載機很難降落,把航艦當作航空支援艦用,同年除役出售、曾攜帶Camel攻擊的國基地的皇家海軍Furious,以及已沉沒、曾攜帶B-25攻擊日本的Hornet,都感嘆後繼有人......真正佈署可以在航艦上起降核攻擊機North American AJ,進行實戰巡邏的航艦,則是本級第2艘Franklin D. Roosevelt,在1950年。
P2V是架大小重量與B-17/24等戰略轟炸機差不多的飛機,遠大於實際拿來炸日本的中型轟炸機B-25,能裝上這種飛機,即使只是當航空支援艦用,二次大戰的飛機也只剩B-29等少數最大的傢伙不能帶了起飛作戰,這說明超級航艦的能力,因此1950~1960年代,美國海軍就很積極測試讓各種東西以各種方式上超級航艦,而且不只是當航空運輸艦,還曾想讓C-130服役,雖然最後幾乎都沒有常態應用,甚至讓美國海軍後來態度漸趨保守,裝的飛機越來越小,但很多遊戲設定中還是有各種巨怪上航艦的內容,那都與這段時間Midway級開始的超級航艦上機實驗有關。
只是能讓核攻擊機攜帶核彈上天還不夠,因為最大離陸重達24公噸的AJ,已非當時的液壓彈射器所能應付,因此從P2V開始,有好幾種艦載機都可以用助推火箭,很像皇家海軍用過的CAM,次世代的噴射核攻擊機為了裝4.5~5公噸重的Mk.4核彈深入蘇聯境內,美國海軍甚至做好了飛機最大起飛重達45公噸的心理準備,然後航艦也必須能在物理上做好準備,甲板要夠強以承受這種大胖子,還要能耐助推火箭的高溫;而且早期核彈有保鮮期問題,還有保全因素須另行儲放,助推火箭也是要與炸彈放在一起,因此彈庫必須進一步擴大,並增設專門的核彈彈庫,同時引進的噴射戰鬥機耗油也明顯高於先前的螺旋槳飛機,油庫也已不夠,雖然本級艦比Essex級更大,但現在也只是勉強能用,升級計畫勢在必行。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:55:31  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
美國海軍本來有自己的次世代航艦構想,但與英國合作實驗的結果,最後的決定是用英國科技加美式創意:封閉式機庫、蒸氣彈射器及鋼纜回收裝置、斜角甲板、與燈光輔降系統肉球,這整個就叫做SCB-110現代化計畫。
雖然這些新技術新概念都是英國發明的,但偏離中心線5度的英式斜角甲板只是把左前方擋路的防空炮等設備拆除,然後重新上漆改變動線,讓著艦機的動線朝左前方而非正前方,失敗不用靠攔截網,還有再次起飛的可能性,但不能用於飛機起飛,因此是起飛降落甲板各1條,能同時使用但起飛效率有限;美國Midway初期也曾測試這種上漆法,後來進一步在左舷增設一塊明顯突出的甲板,然後在後方增設第3具彈射器,讓這塊偏離中心線8度的斜角甲板不僅允許飛機降落,還允許第3組飛機起飛,同時彈射起飛數量比Essex級多50~200%,等於有2條起飛甲板與1條降落甲板,應用彈性與早年的Furious一樣大,不僅可同時使用,還能在更短時間讓更多飛機升空,不管是攔截作戰還是攻擊作戰都有更大彈性。
而且新的蒸氣彈射器彈射重量,達過去液壓彈射器的兩倍以上,能讓更大更重的飛機起降,大幅提升航艦的能力,而噴射機尾部排氣的問題,就拿過去擋風浪的擋流板來用,只是改在飛機後面,讓後方飛機不會被排氣噴到。
彈庫油庫也從二次大戰時期航艦的各數百噸水準,提高到彈藥超過1000噸、航空汽油約2000噸的水準,確保增重的飛機能有充足的彈藥燃油使用。後甲板中央的升降機,現在則改到右舷艦橋後,變成第二個側舷升降機,比較晚的Coral Sea甚至連前甲板彈射器中央的升降機都移到右舷前方,與本來就在左舷的升降機並存,讓美國海軍航艦升降機通通側舷化,升降機不再佔用機庫空間,得以增加載機量,但飛機只能從1個方向進出側舷升降機,甲板中央升降機則可從多個方向進出,卻也讓調度的自由度減低。
機庫調度自由度減低,則以飛行甲板的調度自由度增高彌補:彈射器所在前甲板與斜角甲板間出現可以待機的調度區,在過去這是降落後的緩衝區、降落失敗時攔截網運作區、與大編隊起飛時的待機區,不能停機;大角度斜角甲板讓這區域不在降落動線上,快速增重的飛機對彈射器依賴日增,除了測試的U-2等少數例外,從這區域到艦首的長度已難讓全副武裝的飛機起飛,只能裝填油彈等待上彈射器,剛好符合美國海軍把飛機擺在甲板上的習慣,因此即使噴射機開始變大變重,航艦的攜帶飛機數量減少,1950年代的Midway級航艦能攜帶的艦載機,還可以維持在100架水準。
不過這個動線設計還是有點問題,前彈射器之間的升降機在艦首飛機彈射時不能使用,現在位於斜角甲板頭部的左舷升降機也一樣,斜角甲板彈射或降落時不能使用,左舷彈射器則與每個升降機都有一段距離,調飛機過去耗時,且容易與降落衝突。
而甲板與機庫結構的大幅改造,本來應該帶來大幅增重與平衡性調整,不過本來Midway針對右舷有艦橋而左舷沒有的配平調整方式,就是左右舷水線裝甲厚度不同,現在進入核子時代,裝甲擋不住核爆,防空炮的射程與效果也存疑,就乾脆重新配置,改用斜角甲板平衡艦橋的重量,減少裝甲厚度與防空炮數量以減重,因此SCB-110改造,對中途島級航行性能的負面影響還算小,改成密閉式機庫還讓機庫使用狀況好轉。
動線設計改善以加快飛機起飛作業的同時,美國海軍艦載機設計也出現另一個改變,雖然不知道兩者之間是不是有因果關係,但這都對飛機彈射起飛頻率加快有幫助,這個設計改變是在可摺機翼部分,約從1950年代中期開始,除F/A-18系列與F-35C的翼端AIM-9飛彈掛架以外,美國艦載機摺疊機翼結構的位置,都在掛架以外,這讓艦載機可以在機翼展開前就掛載武器,節省整備時對機庫與調度區的空間需求,不過平常要佔用的機庫與飛行甲板空間比較多,這也是後來航艦攜帶飛機數量明顯減少的原因之一。相較之下,後面英國與蘇聯/俄羅斯的艦載機設計為節省空間,摺疊主翼上仍有重型武器掛架,就需要主翼完全展開才能掛載所有武器。
直到韓戰為止,美國海軍仍不在意這個問題,因為到二次大戰結束時,只要航艦對準風向高速航行,除B-25這種例外,所有艦載機都能利用艦隊航艦跑道長度的1/2~2/3長度起飛,因此編隊起飛就是要出發的飛機全部集結在飛行甲板上,張開機翼並啟動引擎,這時所有飛機一起裝武器準備起飛就好。
但戰後飛機快速增重,對彈射器依賴程度大幅提高,斜角甲板讓飛機在後甲板降落時不影響前甲板起降作業,卻也讓要起飛的飛機就只放在前甲板或彈射器附近,不像過去那樣佔用整個甲板,要上彈射器前再展開機翼會比較節省空間,調度區可以多放幾架飛機;但是摺疊結構外側的掛架要等到機翼展開才能裝武器,想先裝好武器等排隊,調度區的可安置架數會大幅減少,讓主要武器掛架設在摺疊機構內側,就沒問題了。英國是因為可摺翼艦載機研發都始自韓戰結束以前,蘇聯則是缺乏經驗加上希望艦載機能省空間,所以沒有類似設計。
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Posted - 04/13/2019 :  16:56:17  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
針對二戰後飛機的快速發展,航艦需要修改才能繼續擔任第一線任務,但美國海軍二戰留下超過100艘航艦,不可能通通修改,而且其中連操作1942~1945年試飛飛機都有困難的護航航艦,以及無法操作首代噴射機的輕航艦,也沒有修改到可操作最新噴射機的可能性,因此美國海軍報廢部分狀況較差的航艦,出租或出售航艦給法國與西班牙,剩下的就進行任務編組分類與修改,最高階的是可以攜帶最優秀空優機與核攻擊機的航艦,攻擊航艦CVA,負責主要的對地打擊、防空、與反艦任務;其次的就是反潛航艦CVS,攜帶可說是首架現代水準的雙引擎反潛機S2F,有些還有後來的反潛直升機,進行大範圍潛艦搜索獵殺作業,與搜索距離短但比較適合應付變溫層的反潛艦合作;更低一階的則是直升機母艦,CVHA,裝直升機進行登陸用,後來被美國海陸搶過去,改叫LPH,直升機登陸艦;然後還有CVT,訓練航艦,通常是些可以訓練飛行員也能訓練維修人員、故障百出但還不至於會立刻沉沒的船隻,五大湖區的明輪航艦不需要了。
然後,不管防空還是反潛,現在的重點已不只在單艦性能,二次大戰末期美國開始採用的預警機與無線資料鏈,當時只把資料單向傳到航艦或戰鬥艦的戰情中心,由雷達幕操作人員口頭通知戰情中心的黑板人員,人工標示發現目標的位置與向量,這種人工作業錯誤可能性很高,戰後模擬確定,即使是長期合作的熟練人員組,也只能確定攔截12組目標,超過這數字就會產生很多失誤,超過20組保證系統飽和而無從應付。
雖然操作人員有經驗夠機靈的話,把同一隊同樣向量的100架飛機當成1組處理,而不是當成100組處理,那也還好,但當敵人知道這點而採分散攻擊時,系統便容易遭到飽和,過去1架飛機的魚雷或炸彈還不一定能解決1艘主力艦,更不用說命中率超過50%大概都是些特殊狀況,正常就是10~20%,所以必須要編隊進攻艦隊,確保足夠命中彈藥量,這還好應付,但現在1發核彈卻有辦法解決1個艦隊的數十艘軍艦,敵人很容易改採分散進攻。
面對這個困境,美國海軍參考空軍建立的SAGE系統,以當時剛出現的電腦進行目標資料處理,加上研發中能打到100公里外不到5分鐘的艦對空飛彈這種新武器系統應付,這比需要20分鐘以上逐一升空飛到100公里外佔位的攔截機快好幾倍,敵人就算分批接近,靠飛彈很快也能讓目標減少到12組以下;英國人與加拿大人戰後沒有資源完成對空飛彈發展計畫,但發展出更高效率的CDS戰術顯示系統,不是用嘴巴傳遞訊息、用白板筆在塑膠板上標示目標,而是雷達操作員用搖桿與軌跡球在雷達操作螢幕上選出目標,被選到的目標會投影到另一個獨立的戰術情態顯示器上,這讓戰情中心同時處理目標的能力,從12組增到96組,更有效率分配防空體系接戰,即使操作人員會操得要死,而這套系統最早與1950年代末期服役的Type 984雷達系統配套登場,當時全球最先進的艦載防空雷達系統。
雙方在發展過程中也同時進行交流,因此很快就發現到彼此的優點:美國在飛彈系統中用的電腦,有可能讓完全靠人力的英國CDS獲得電腦輔助,在更短時間內掌握更多目標,而且不需要操死操作人員,甚至用在射控系統迴路中,讓解決敵機不再需要平均上千發炮彈,只要少數炮彈或飛彈就夠;而美國則發現英國CDS可以解決白板組處理能力飽和的混亂問題,而且必要的電腦與武器美國都有,只要新的顯示、控制、與網路系統,連接艦內各系統、以及軍艦之間的系統即可。
因此,美國在模仿英國CDS,在1950年代末期做出EDS後,1960年代發展出的就是NTDS,海軍戰術資料系統,本來目標是處理1000組目標資訊,後來因應硬體性能而下修到250組,這基本上屬於一種網路系統與戰情顯示系統,可以與各種感測器平台及武器系統連線,因為雷達、飛彈、軍艦、甚至飛機都是現有系統;英國則先發展出ADA,敵情資料自動處理系統,配合CDS,比美國NTDS稍晚又整合改良成ADAWS,這是武器與電戰一體化的系統,網路功能Link X資料鏈只是其中一部分,與美國NTDS定義不同,更類似後來的SCANFAR或AEGIS這種系統,效能不明,不過美英似乎都認為彼此的系統效能相當。而NTDS與ADAWS在1960後半基於需求進行整合,可以透過美國海軍的Link 11交換資料。
回到美國海軍,需要高速反應的CVA,就都在1960年代早中期排定安裝NTDS,沒打算裝的就轉任CVS甚至LPH,等到1970年代以後還不打算退役的CVS才又加裝NTDS,然後讓CVA與CVS重新統一為通用航艦CV。後來航艦升級修改雖然是以外觀改變較受注意,但真正的重點,其實是在這些戰情中心內的系統加裝與改裝。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:56:41  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
在SCB-110之後,Midway級通通留在CVA這個階層,當然也都陸續排定加裝NTDS,只是,雖然屬於CVA,但與韓戰爆發後決定建造的Forrestal級、Kitty Hawk級等標準排水量達60000噸的航艦,甚至最早的核動力航艦、標準排水量76000噸級的Enterprise相比,改造後標準排水量也才到50000噸的Midway級,不管在甲板面積、升降機與彈射器數量、飛機與油彈載量等各方面,都略遜一籌甚至兩籌,到F-4與A-5的艦載機都還能應用,F-111B就無能為力。
本來這問題可以藉由製造更大型的航艦解決,但現在航艦吃水已經逼近美國、甚至全球多數港灣的極限,而戰略巡弋飛彈潛艦與戰略彈道飛彈潛艦的成功,航艦與陸上巡邏機不再是海軍攜帶核彈頭僅有的系統,各界開始重估航艦價值,提出超級航艦以外的廉價航艦概念,標準排水量超過81000噸的Nimitz級計畫受到質疑一波三折,Midway級也受到影響,開始討論要進一步改造、要大致維持現狀、還是乾脆淘汰建造替代航艦。
由於Midway級是現成的航艦,樂觀估計改裝價格比生產任何新航艦都便宜,所以Midway就先進行SCB-101/66改裝,進一步把斜角甲板往左前與右後方拉長,偏離中心線的角度也拉大到13.5度,迄今為止最大的斜角甲板角度,讓前方起飛甲板與降落斜角甲板間的調度區空間更大,飛行甲板長度進一步增加到298公尺,寬度增加到73公尺,不管起降的安全性都因甲板的拉長而增高,能停放飛機的調度區範圍也因飛行甲板的變寬而變大。
升降機方面也學Coral Sea通通拉到側舷,又參照Kitty Hawk級把斜角甲板左前方的升降機轉到左後方,避免飛機起飛時不能使用前方升降機、與降落時不能使用左前方升降機的問題,且將搬運能力從34公噸增大到59公噸,艦橋前後方以及艦尾部分都多出停機空間,讓艦載機數量還能維持在68~80架水準,除此之外,彈藥庫與油庫再度擴大,應付新軍機更大的油彈需求。
而從NTDS開始,軍艦電戰系統開始高速複雜化,電戰從原始的偵測與射控,逐步追加各艦資料交換、截收、干擾等更多更複雜的層次,而且不只是對空與對水面作戰,反潛作戰的資訊在第二代NTDS發展時也連線加入戰情中心,讓水上水下的戰情資訊整合為一,原本的CVA與CVS分類又簡化為單一的多用途航艦,CV,現在的意味實則為超級航艦,武器則因應作戰系統變更,全部改成Sea Sparrow,CIWS的Phalanx完成後又追加Phalanx,完成武裝從人工艦炮到自動飛彈艦炮的轉化,成為作業能力尚可比擬Forrestal級的超級航艦。
但增強的蒸氣彈射器減為2組,都在艦首,讓本級艦的斜角甲板喪失彈射飛機的能力,只能充作降落用,相對美國其他超級航艦的主飛行甲板與斜角甲板都能讓飛機起飛,一如Furious的前起飛甲板與主甲板,Midway級只有起飛與降落甲板各1條,起飛效率較差;而且這次標準排水量突破51000噸,航行性能再度惡化,機庫高度也無法提高,在改造完成時大致已確定無法使用未來美國海軍主力艦載機F-14;最致命的問題,改造經費不是原先估計的8800萬美元,而是逼近新造1艘Forrestal級的2.02億美元,那不如生產新的1艘艦隊航艦......於是,Roosevelt沒有跟進大規模改裝,只花4600萬美元讓A-6/7能在艦上操作,其他艦載機到退役前都還是Grumman E-1這些前NTDS時代的產品,Coral Sea修改則以航電等不影響外觀的部分為主,就能與Grumman E-2有較佳的協調作戰能力。
不過沒改裝的2艘也有任務,Roosevelt測試佈署AV-8A,Coral Sea則測試F-111B運用。前者可說是海軍航空又一個劃時代之舉,讓不能使用噴射機的各種直升機艦艇擁有使用噴射機的能力,繼承水上機母艦與護航航艦體系的產品,又有飛機可以應用而再度復活;後者卻感受得到海軍的惡意,不太想用F-111B,所以找比較小型航艦進行測試的惡意,還可以美其名說如果未來都不生產超級航艦的話就要在這大小的航艦上操作,明明主流派是打死都要核動力超級航艦......
至於實戰方面,二戰後因為美國海軍的絕對優勢,航艦的作戰若非政治上宣揚國威,就是對地打擊,不然就是測試,規模最大的就是越戰,不過美國海軍航艦常態駐紮在越南外海定點,形同固定基地,北越多次以各種方式嘗試攻擊,卻都無法接近便遭攔截阻擋的事實,看得出超級強權與一般國家差距之大,以及1艘超級航艦力可敵國的事實。
固然美國海軍航空隊在1950~1960年代的規模,全球僅次於美國空軍,與蘇聯空軍/本土防空軍的總和相近,遠超過其他國家,但超級航艦力可敵國的原因不是飛機數量,而是飛機性能,以及航艦空中武力應用方式的不同。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:57:00  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
由於美國海軍有覺悟讓45公噸的飛機上航艦,即使最後實際在航艦上佈署最重的飛機是空重18公噸、作戰重量32公噸、最大起飛重37公噸的Douglas A3D/A-3,但必要的準備讓超級航艦有餘裕操作比較大且重的艦載機,但又基於航艦起降的跑道長度要求,不能讓飛機的推重比太低、翼負荷太高,而且最好單機多用途,而不是針對不同用途各佈署一種飛機,這結論就是McDonnell F4H/F-4戰鬥機,FlyCatcher之後用途最多的艦載機,也是全球最早的第三世代戰鬥機,大到可以裝上所有想裝的設備武器,又有足夠的推力與升力可以纏鬥。
與F-4大致同時代的其他戰鬥機,F-101空重13公噸、最大起飛重24公噸、總推力最大約15公噸,F-105空重12公噸、最大起飛重24公噸、總推力最大約11公噸,F-106空重11公噸、最大起飛重19公噸、總推力最大約11公噸,BAC Lightning空重14公噸、最大起飛重21公噸、總推力最大約14公噸,F-4空重14公噸、最大起飛重28公噸、總推力最大約16公噸,F-4載重與推力級數都大一截不說,空重與最大起飛重比例相當於戰鬥轟炸機F-105,空重時推力重量比高於攔截機Lightning,又有超越F-106的航電,能兼具各機優點,並非倖致,當然航艦能容得下這樣笨重龐大的東西,而當時空軍的機場與戰機維修坪容不下,是最重要的原因。
但要注意,雖然Essex級也有幾艘佈署A-3,但那是超級航艦群不足時的應急處置,設計給Essex級使用的飛機,Vought F8U空重8公噸、最大起飛重15公噸、總推力最大約8公噸,Douglas A4D空重5公噸、最大起飛重11公噸、總推力最大約4公噸,同等規模的飛機是F-104空重6公噸、最大起飛重13公噸、總推力最大約7公噸,Mirage III空重7公噸、最大起飛重14公噸、總推力最大約6公噸,MiG-21空重5公噸、最大起飛重9公噸、總推力最大約6公噸,空戰能量雖然不弱,但攜帶油量武器的能力就有限,而Essex級攜帶F8H/A4D的總架數,相等甚至略低於Midway級以上超級航艦攜帶F4H/A2F的總架數,這就構成超級航艦的優勢。
艦載機重量帶來哪些優勢?首先就是高性能雷達與雷達操作人員,當時雷達顯示器在亮處看不清楚,因此看雷達一定要低頭,誇張一點甚至要像鴕鳥一樣把頭埋在下面,與駕駛的工作不相容,因此早期單座機的雷達實用性評價都很低,F-104G低空飛行1/3以上會墜機就是這原因,飛機跟著駕駛員的頭一起下去而已,有一個專門低頭的人就會安全得多,而且還能提高抗干擾能力與四周敵情警覺。而也因為有人專心處理雷達資料,才能讓1種雷達同時處理對空與對地作戰資訊,後來的導向炸彈能實用,也都是建立在後座專職人員存在這一點。
而能攜帶更重的酬載,不只是能帶更多炸彈或更多副油箱,空對空飛彈也不輕,AIM-7的重量相當於500lb炸彈,飛彈帶多了對飛機性能影響很大,然後早期因為飛彈不可靠,所以飛行員常會成對發射,飛彈帶多了才有可能這樣射,F4H不只有充足能量攜帶6~8發空對空飛彈,甚至能攜帶2種以上不同機制不同射程的飛彈,下雨不適合紅外線就用雷達,低空雷達雜波強就用紅外線,首波飛彈沒打中但逼敵機迴避進入不利狀態時,就再補一擊確定擊墜,美國人自己罵飛彈不可靠,外國人看到的卻是你飛機有2種飛彈加機炮根本沒僥倖機會,而且飛彈數量多還適合連續戰鬥,在護航攻擊編隊時這尤其重要,不能打下1架敵機後就把攻擊編隊丟了自己回家,而要一路保護攻擊編隊直到完成任務,飛彈多可容許多次接戰,這就明顯提高航艦對地對艦打擊任務的成功率,因此後來研發的戰鬥機通通模仿F4H裝2種以上多發飛彈。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:57:26  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
另一個對航艦有利之處,就是軍艦的優勢:一定規模以上的地面基地都無法機動,而且不難透過平時外交情報與宣傳取得大致所在位置資料;但軍艦可以在全球海洋上航行,除非是一定要通過某些海峽或運河的狀況,否則陸上基地不知道你航艦目前位置,一定要派出偵察兵力,同時預留反偷襲的基地防禦兵力,能用在攻擊的兵力有限,航艦卻可以把所有飛機都用在單次打擊任務上,因此單次攻擊可用架次超過陸上基地的可用架次。雖然多次或長時間攻擊時,陸上基地就有機會找到航艦並還擊,但先擊優勢終究是讓給航艦,在二次大戰以前或許還好,核時代或精導武器時代,遭到先制攻擊的一方大概沒機會反擊。
而且一般的機場面積大跑道長,讓飛機起降與維修整備空間分散,航艦則擠在一小塊空間中,器材都在身邊,該有的電梯起重機搬運車整備儀器都是最高性能產品,部分零件甚至可以在船上自行加工,不用等庫房甚至工廠調貨,在庫存用光前,航艦的飛機作業運作效率較高,再次出擊比較快,因此每日出擊架次很容易超過、甚至倍於地上同規模的機場,不過也容易發生Midway海戰日本艦隊那種連環爆就是了,畢竟東西都堆在一起,越戰中美國就發生過好幾次這種航艦自爆......
NTDS或ADAWS這種自動戰術資料系統,讓整個艦隊能分享戰術情資,也是很多國家沒有的優勢,除非北約與華約國家,或台灣北越這種美蘇超強撐腰的國家,大部分國家的戰情系統到20世紀結束還停留在Britain之役以前的狀況,這也是航艦的優勢,敵人只能三三兩兩接近,航艦戰鬥群卻能系統化迎擊。
對飛機與彈藥量都大的超級航艦,尤其是核動力超級航艦,這方面優勢特別明顯,因為艦上空間夠人力多,維修設備性能好,整備速度遠比地面基地快,北越在整個越戰的大部分時間中,都只能忍受美國海軍艦載機群單方面的壓制,縱使可以攔截入侵的美國軍機,卻無力阻擋美國的持續轟炸,雖然有蘇聯支持的北越也非省油的燈,美軍有不少打得很辛苦的回憶,但實際上美國在越戰中投擲的炸彈量,遠超過二次大戰歐洲與太平洋地區投彈量的總和,越南寮國與高棉才真的是辛苦......
雖然越戰投彈的主力是B-52,可以攜帶51~108枚500lb炸彈,但海軍的Grumman A2F/A-6可攜帶28枚500lb炸彈,LTV A-7在減低載油量時可攜帶30枚500lb炸彈,炸彈量也不少,因此有一次A-6雙機編隊夜襲河內,越南的廣播居然當成是遭到1架B-52攻擊,讓A-6有了「迷你B-52」的外號,同時彰顯超級航艦的打擊力,藉由二次大戰經驗體現在Midway級航艦上的打擊力。
韓戰越戰最後結果都取決於國家戰略,航艦的打擊力雖可怕,每出擊一次就讓更多國家體會到航艦的好處,但對戰局的影響卻比不過反戰示威,越戰後Roosevelt就因為進行改良最少,美國海軍也怕政府藉更新經費需求取消新航艦的建造,而在1977年退役;Coral Sea則因1981年就任的美國總統Ronald Wilson Reagan的15艘航艦計畫而留用,隨Nimitz級增多,Coral Sea於1990年退役。
改良最多的Midway雖然有本級最佳的艦載機運用能力,但多次改良後航行性能日益惡化,最後一次改裝強化電子系統到最新的Nimitz級水準後,甚至發生惡劣海象下搖晃過度導致艦載機受損的問題,加上1990年6月的一次火災,本來大家認為這艘會跟著Coral Sea而退役,但8月伊拉克入侵科威特引發的波灣戰爭,讓Midway再度披掛上陣,參加最後一次作戰,比其他超級航艦小且載機量也少的Midway,卻因沒有單用途的F-14,都用多用途的F/A-18,對地打擊力仍不下於其他超級航艦。
雖然F/A-18最多只能攜帶8發炸彈,而且常常需要攜帶副油箱,讓實際炸彈掛載量進一步減少為2~4發,但精密導向武器出現,就連越戰時常常一出去就是帶18~30發炸彈的A-6/7,在波灣戰爭中往往也是減為2~4發,因為現在2發LGB或AGM-65的有效命中率,相當於過去20~50發炸彈,攜帶炸彈量雖大幅減少,但能破壞的目標量並未減少,甚至可能增多,而航艦彈庫內的彈藥也就跟著能用更久,讓航艦持續作戰能力在不需要擴大彈庫的情況下,明顯延長。
另外就是波灣戰爭中首度登場,但次年才創下戰果的主動雷達空對空飛彈AIM-120,以及搭配的艦載機航電改良,讓本來僅限F3D、F-14等少數雙座攔截機,通常是專業防空艦才有的掃描同時追蹤多目標處理能力,變成可普及於單座戰鬥機的能力,艦載機作戰能力進一步升級。
雖然這些新設備在波灣中還不能算普及,但無疑的已讓波灣戰爭與越戰及兩伊戰爭等舊時代戰爭完全不同,Midway在波斯灣再獲得一次光榮勝利紀錄,且是Midway級服役以來最輝煌的完全勝利,在榮耀下於1992年退役。
Midway退役後,雖然也出現不少新航艦,但就算是美國最新的Gerald R. Ford級核動力航艦,艦載機配置運用方式與戰術,仍未能擺脫Midway級在二戰後一路發展出的模式,唯一與Midway級比較無關的滑跳甲板,則是Furious留下的經驗......如果說Furious體現飛行甲板從下垂到上翹的垂直演化,以及20世紀航艦前半發展史,那Midway級一生體現的,就是飛行甲板從單一直線到斜角加大塊調度區的水平演化,20世紀航艦後半發展史。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:57:46  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
被取消的America與皇家海軍的實驗
雖然Midway是二戰結束後最大的航艦,但終究是核彈出現前設計的航艦,沒預料到單發重量約5公噸的核彈出現會改變戰爭,而核彈這種大東西當時只能用飛機攜帶投擲,因此戰爭一結束,美國海軍便急於發展可以攜帶艦載機投擲核彈的航艦,America。
由於改良自投在長崎Fat Man的Mk.4核彈重量近11000lb、也就是近5公噸,投擲在廣島的Little Boy也有近9000lb、4公噸,相當於二戰早期艦載機的最大起飛重,當時最大戰略轟炸機B-29都需改裝減重才能攜帶,所以攜帶核彈的艦載機,一定重得異常,美國海軍做出的覺悟,就是攜帶炸彈重量10000~12000lb,飛機重量100000lb,這種飛機一定要靠彈射器彈射起飛,二戰末期使用率也才剛超過20%的彈射器,在America上將成為隨時都要使用的必備主角。
以當時的航艦寬度而言,艦首部分最多只能裝2具彈射器,不能更多,考慮到核攻擊機可能大得異常,彈射器甚至要左後右前交錯配置,保證翼端互不碰撞,然後轟炸機攻擊機通常不會放在機庫前端,而是放在機庫後端靠艦尾處,因此America就在艦尾追加2具彈射器,變成史上首艘4具彈射器的航艦,以備必要時可同時彈射4架飛機,這樣才能比較快讓飛機上天,不管是彈射核攻擊機與護航機,還是發現敵人機群後同時彈射攔截機上天攔截。但後面2具彈射器不能像前2具般指向正前方,因為正前方是其他待命準備起飛的飛機,而直接朝側方彈射氣流干擾太強,笨重的核轟炸機大概不可能飛,最後決定就是對準左右2個方向的斜前方彈射,這就是美國是斜角甲板的雛形,針對起飛而沒考慮降落的彈射用斜角甲板。
而升降機設計也針對彈射器最佳化,左右舷前方升降機分別支援前方彈射器,右舷後方升降機支援右後方彈射器,最後面的左後方彈射器則以艦尾的升降機支援,以起飛效率為第一優先,但降落回收效率就沒有考量,甚至連艦橋都取消掉,為了起飛而極端到把調度區及航管區都省略掉,老實說設計上頗有問題。
America計畫最後不敵B-36被取消,但韓戰爆發後航艦支援作戰的效益凸顯,這時計劃的Forrestal級,一開始造型與America一樣,可是得到英國方面的資料後,美國人發現英國人的構想更優越,因此大幅修改Forrestal級的設計,才變成現在我們看到的美國超級航艦配置,那英國是怎樣想的?
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:58:18  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
英國戰爭一結束就是工黨上台,認為英國至少10年內不會捲入戰爭,真要生產新武器,12年後再說,太舊的航艦或結構受損過重的航艦,就退伍,剩下的或封存、或出售、或轉用為實驗艦,新的艦載機也只少量多批購買,配實驗艦測試,與這段時間還算活躍的美國海軍相比,皇家海軍變成實驗海軍,一如一次大戰後的法國海軍,直到韓戰爆發,才趕快把手邊能動的航艦挖出來重新用。
既有的航艦起降設備,雖然在1945年讓美國的FH與英國的Sea Vampire順利在航艦上起降,但未來更重更大的噴射引擎已經出廠,現在的液壓彈射器與攔截索很明顯的不夠用,攔截網也不能確保安全,另外還有甲板強度問題,在戰爭末期計劃的16艘Colossus級航艦,後面6艘就先修改設計,改名Majestic級,將液壓彈射器的能力從9.1公噸、彈射速度66m/s,提高到13.6公噸、75m/s,且可容許9.1公噸飛機降落,讓戰後初期的噴射機有應用空間。
可是60~80m/s的速度,對二次大戰的飛機來說已進入翼載速度,可以靠機翼的升力讓飛機爬升,引擎輸出比較低的飛機還是可以飛,但全副武裝的噴射機卻有點勉強,最好能以更高的速度彈射升空,因此就實驗理論上總能量更大的蒸氣彈射器,把彈射速度提高到100m/s以上,然後以前在甲板前擋風浪的擋風板,現在就改裝在彈射器末端,阻擋噴射機的熱排氣。雖然更新之處甚多,但當時認為時間還長,夠讓這項科技成熟。
降落則從解決F4U機鼻遮蔽飛行甲板問題時,發展出的偏轉機首降落方式中得到啟示,提出傾斜降落甲板,讓起飛與降落甲板動線錯開,1條甲板虛擬成2條甲板的構想;更進一步則是放棄傳統起落架,以滾動的橡膠傳動帶讓飛機降在上面,就像彈簧床一樣吸收衝擊,而飛機向前滑行的動量則一部分被帶飛機後拉的運動抵銷,對於飛行甲板受碼頭船塢大小限制的皇家海軍,這種縮短跑道用量的技術十分重要。
蒸氣彈射器最後研發成功,並且外銷美國法國,英國的最後一款長度達61m,可以讓22.7公噸飛機以105m/s速度升空;美國則更進一步改良,長度最終達99m,可以把36公噸的飛機以140kts的速度彈射升空,並且在1960年代把早期艦載機彈射用的鋼纜取消,改成直接抓住前起落架的連結鉤,免得每次飛機起飛前要花時間綑鋼纜,彈射後要回收鋼纜或拋棄鋼纜的麻煩,進一步加速飛機起降作業,空出更多空間儲存其他物品,雖然艦載機的結構要為此再增加幾百公斤,但起飛重量不到10公噸的飛機,鋼纜固定方式還算簡單,起飛重量超過20公噸以後,要固定的結構點變多,就很花時間了,還是簡化比較好。
還有一點就是這種鋼纜品質很好很貴,攔截索幾十次上百次就要換已經很傷了,彈射鋼纜每次出去就丟掉,儲存庫房會很快空掉,即使在彈射器軌道前端裝了回收設備,甚至突出一個角型甲板用來回收鋼纜,可是比較大的飛機,如A3D,因為彈射的力道太大,鋼纜還是伴隨飛機飛很遠,根本無從回收,連結鉤就沒這問題。
斜角甲板起初在皇家海軍Colossus級航艦的Triumph上、與美國海軍Midway上測試,當時就是拿漆改塗動線而已,不過測試效果十分良好,對準斜角甲板降落時還可以看到主甲板,不需要讓機首偏一邊到最後再調回來,對機鼻肥大的F4U,以及可以預期裝上雷達後機鼻更肥大的Douglas F3D、de Havilland Sea Venom等飛機,可以大幅提高降落的安全性,只是艦首左側彈射器的位置,在跑道長度不到230m的皇家海軍航艦上,還是與降落甲板動線重疊,可能的話,角度再偏出去一點比較好,要怎樣偏出去一點,就與橡膠跑道有關。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:58:50  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
相對於成功的蒸氣彈射器與斜角甲板,橡膠跑道就失敗了,雖然幾種測試機降落成功,但跑道的耐用性與沉重的重量就是問題,更糟的是橡膠質軟,用起落架或小面積滑橇會戳破,所以必須用大面積滑橇甚至機腹降落,這種滑橇不能在跑道上自行移動,要用起重機搬走放上定位,皇家海軍對此可是有一次大戰以來的經驗,知道這是以10分鐘為單位的事情,後面的飛機可沒辦法等這麼久,所以就想到在橡膠跑道旁弄個調度區,直接把停下的飛機花1~2分鐘推到旁邊暫放,但現有甲板太窄,不足以平放2架飛機,所以必須在左舷處加個平行甲板,增加總寬度,把停下的飛機推到那平行甲板上,甚至就讓平行甲板上有升降機,直接把飛機收到機庫去。
結果這個平行甲板與其當橡膠甲板的平行備用區,更適合當成拉大斜角甲板角度用的突出甲板區,因此美國先用Essex級Antietam加裝這塊伸出去的側面甲板,測試成功後便決定將加裝斜角甲板的改裝,與擴大油彈庫容量、改用蒸氣彈射器等改裝,用在Essex級的SCB-125、與Midway級的SCB-110改裝計畫上,而既有的左舷升降機就當成斜角甲板的最前緣,把升降機當飛行甲板用。
皇家海軍當時建造中的第三代Ark Royal,與吸收Colossus級與Majestic級經驗及實戰需求改造的Cenrtaur級,則以比較小規模的突出平台方式,同樣實現突出斜角甲板,雖然這塊突出小,只能讓斜角甲板角度拉大到5.5度,但比起5度的油漆斜角甲板,現在左前方彈射器長度只要不到50公尺,就不會被降落動線干擾,算是一大進步;問題是沒多久皇家海軍也要讓自己的核攻擊機上艦,蒸氣彈射器因應飛機重量倍增而改良,長度拉到60公尺以上,降落動線就又干擾左前方彈射器了,因此Hermes級、以及其他在1950年代末期到1960年代初期改造的皇家海軍航艦,只好老實學美國人SCB-125的作法,突出一大塊讓斜角甲板角度增大為6~8.5度,降落動線再度不干擾彈射器起飛動線,離完工大概也才5年。
不過這些航艦要在出海1~2次後就回船塢搞2年大改裝,也不是只有甲板問題,針對1950年代末期進入服役階段的重型雙引擎艦載機改裝彈射器,以及1940年代就開始研究,到1950年代後期進入成熟階段的戰情顯示系統CDS,現在要裝上主力艦艇實驗成效,所以就一起改裝了。
最搞怪的大概是Illustrious級的Victorious,韓戰爆發當年送入船塢改造,2度推翻原案重來,整艘船抬高增胖讓機庫能放較高的噴射機,從Eagle化變成第三代Ark Royal化,最後Hermes化,加裝當時全世界最複雜先進的艦載雷達Type984雷達與CDS,從皇家海軍最落伍的航艦變成最先進的航艦,擁有介於Essex級與Midway級之間的核攻擊能力,以及世界最頂級的戰情系統及防空作戰能力,讓Eagle與第三代Ark Royal後來入塢比照Victorious改造,只是Illustrious級各艦建造都只要2~3年,這改造卻花8年,成本增為6倍,讓人感覺為何不造新船算了。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:59:21  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
斜角甲板以外,第三代Ark Royal及Hermes甚至在左舷設了舷側升降機,第三代Ark Royal成為皇家海軍史上與第二代Ark Royal唯二的3具升降機航艦,Hermes則是用左舷升降機取代前方升降機,負責運送升空的飛機,後甲板中央的升降機則用以收納降落的飛機。不過這2級的左舷升降機使用經驗似乎不佳,因此後來皇家海軍不再考慮左舷升降機
至於因秘書化妝鏡發明燈光輔降系統,以簡易的光學原理讓飛機確定自己進場角度是否正確,這故事簡短有名,但其用途卻比想像的要大:陸上機場跑道要長,一部分是因為預留飛機落地誤差,假如落地速度是120km/hr,機輪觸地時間差3秒,就是距離差100公尺,早期飛機落地速度低還好,噴射機落地速度都在200~300km/hr之間,受損的軍機甚至可能以更高速度落地,所以落地誤差範圍可以設定為300~500公尺,這對長度3000~4000公尺的機場跑道來說,還能接受,英國那堆跑道長度不到230公尺的航艦,這可是一差差到艦艏前面,一定需要輔降系統,至少讓誤差範圍縮小到跑道後端,才能減低著艦失事率。
最後就是甲板強度,1930年代那些降落重量不超過3公噸的飛機,甚至二次大戰那些降落重量小於5公噸的飛機,用鋼骨加上木板的飛行甲板還能承受,因此當時飛行甲板用上鋼板的航艦,有時會被當成防禦裝甲看待;等到噴射機降落重量達9公噸時,不要說木板與橡膠,太薄的鋼板都受不了連續衝擊,更不要說降落重量可能到20公噸的核攻擊機,所以現在的飛行甲板通通都算是裝甲甲板,Essex這種改裝航艦還有重量顧慮必須用鋁製甲板,新的超級航艦就可以選擇51mm厚的裝甲鋼板,但目的不是為了防禦敵人炸彈,而是防禦衝擊力比神風特攻機還強的自家核攻擊機。
強化甲板也有另一個好處,就是武器帶上天以後如果沒用掉,一定重量以內可以帶回航艦甲板,傳統的火箭與炸彈不貴,回航艦前丟掉比較安全,免得降落時發生意外,也沒人要撿這些泡海水泡壞的東西;但是核彈的反應物質很貴,比飛機還貴,而且保證有人想撿,後來的導向武器也都不便宜,這讓飛機降落重量大幅增加,但從節省經費與避免武器外流的角度來看,有其意義。
當美國海軍正忙於America與Forrestal設計,但還是覺得未來的噴射機與核攻擊機很難上航艦時,皇家海軍的蒸氣彈射器、斜角甲板、與輔降系統,無疑是明燈,而CDS與發展中的3T飛彈整合的話,會有很大的潛力,因此先推動Essex級航艦的SCB-027A/C系列修改,接下來就是Essex級與Midway級的SCB-125/110,最後成果則綜整到Forrestal級。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  16:59:44  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
經過英國學習與Midway的SCB-110經驗,Forrestal級又有了右舷艦橋當航管,右舷起飛斜角甲板取消,後方2組彈射器都集中從左舷的斜角甲板起飛,雖然斜角甲板的寬度不如艦首甲板,因此左右2組彈射器並非平行,而是近乎匯聚在斜角甲板前方,2架不能同時起飛,必須間隔30~60秒起飛,不過為了安全,艦艏2組彈射器也是要間隔彈射,差距不大,回收鋼纜的突出角形甲板也因此簡化為1組,或是不需要。
比較重要的是升降機配置的改變,左舷與右舷前方升降機的飛機,就送到艦艏甲板的2具彈射器,右舷後方另2具升降機則可以回收經過攔截索的飛機,或是把飛機送到左舷2具彈射器依序準備起飛,在大規模作戰前,4個升降機趕快把艦載機送上甲板,進行檢查與加油掛彈,當調度區與艦尾擠滿以後,就可以把飛機移往彈射機,讓幾十架飛機在十幾分鐘內升空,想到一次大戰時這段時間只夠1架飛機升空,而且大概都是一批就把全艦1/2~1/4的飛機送上天,某些意義上恍如隔世。
另外還有一點,就是艦橋偏一舷的平衡問題,早期有些無艦橋航艦,或是艦橋能小就小的航艦,就是為了減低不平衡問題,但會損及航管;有大號艦橋後就是要用裝備、裝甲、與配重物進行平衡,但這也讓敵機知道從右舷攻擊比較有效,不只能摧毀船艦指揮中樞,而且裝甲可能比較薄,除了少數航艦在左舷的例外。所以法國未完工航艦Joffre乾脆讓飛行甲板整個往左舷偏,以便與艦橋平衡,但這樣的飛行甲板又會有點窄......
斜角甲板的出現解決這個問題,拿左舷突出甲板平衡即可,但斜角甲板的真正用處是當作第二條甲板,長度必須夠長,所以Essex級與Midway級的斜角甲板很快就知道不夠長,Forrestal級拉長後又變成左舷可能太重而不平衡,最後平衡的方法,就是飛行甲板也往右舷拉出增胖,當成停機坪與調度區用,讓甲板調度區更大,理論上可以停的飛機更多。
不過,只是理論,因為美國海軍一開始就把大飛機往這艘船塞,不要說A3D/A-3,1960年代甚至連C-130與U-2都送上甲板測試,即使測試用C-130F沒改造,不能用彈射器與攔截索,但原本設計就強調短場起降能力的C-130,只要航艦以30kts以上速度航行,最大起飛重時只要227公尺甲板就能起飛,38公噸重量時的降落距離也只要81公尺,如果只有本機起降,在超級航艦上只要改漆跑道軸線,不用斜角甲板而直線起降就好。當然以大飛機為優先,那能塞的飛機數量當然就受限,因此本級只能攜帶80~95架飛機,回到Essex級剛服役時的水準,比Midway級還少。
又,C-130與U-2最後都沒用在航艦上,C-130是太大,塞入機庫困難而只能留在甲板上不說,40公尺的翼展比航艦水線寬度及前起飛甲板還要寬,耗用起飛甲板長度超過總長度2/3,她起降時所有其他飛機都要離開甲板,不然就可能被她的主翼砍垂直尾翼,能停放又不干擾起降的位置太有限,只能比照當年Hornet裝B-25,當航空支援艦用途。U-2的翼展更大,雖然比較輕,但不常態佈署卻是另一個問題,本機與SR-71都屬於CIA而非軍隊,軍方本來就沒有管理權。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  17:00:10  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
但Forrestal級既然能讓這種40公噸級怪物上船,其甲板設計也與往日不同,那就是比照第二代Ark Royal,飛行甲板、認真講應該是美國式雙層飛行甲板設計底層的航管人員區甲板,當成船隻主結構甲板,頂部飛行甲板就是51mm的裝甲鋼板,畢竟讓這種重物起降的甲板強度需求,超過維持船隻結構或是抵擋炸彈的需求,乾脆就整合在一起,這也是從英國人學來的部分。
比起安裝了裝甲卻不是當裝甲用的甲板,艦體水線部分當裝甲用的76~127mm結構,從Forrestal級開始,就不是用鋼板,而是輕量的鋁或Kevler,變成安裝了不是裝甲卻當裝甲用的材料,其用途與其說是防禦飛彈炮彈,不如說是防禦撞船與停船時碰撞岸壁的傷害。
經過Midway級與Forrestal級的測試,美國海軍的超級航艦設計終於成熟,從此美國海軍只要超級航艦。但Forrestal級還有些部分設計有問題,因此就是後續的修改版,Kitty Hawk級,在一些蒸氣彈射器或其他次系統的修正以外,外觀上最明顯的改進,就是升降機的位置:左舷升降機從斜角甲板前方挪到後方,起降不至於影響升降機運作,不會到後來大家根本不用這個升降機而當成甲板固定在那,而且還可以從左舷彈射器後方直接送飛機升空,提高左舷起飛效率與停機效率;右舷升降機則從艦橋前1艦橋後2,變成前2後1,由右舷升降機同時提供前2組彈射器用飛機,後面1組就可以收納降落的飛機,讓飛機調度效率進一步提高。
另外,Kitty Hawk級武裝也放棄長年以來使用的火炮,改用防空反艦雙用途的Terrier飛彈,結合NTDS,讓航艦的近身防禦能力直逼當代防空巡洋艦,艦載機數量80~95架;撤掉Terrier飛彈的John F. Kenneddy則有可能裝到105架,這說明了防空飛彈彈藥庫有多浪費空間;America則是美國海軍超級航艦中唯一安裝聲納的特殊設計,但因本身噪音太大效果不好,所以之前之後都沒有選擇聲納。
而超級航艦的完成版,裝上超越Type 984加CDS的固定式電子掃描雷達系統SCANFAR,以及近乎無限續行能力、核動力的史上首艘核動力航艦Enterprise,也跟著Kitty Hawk起造,核動力雖然讓本艦標準排水量從前級Kitty Hawk的61000噸增到76000噸,不過飛行甲板長度也從319公尺拉長到332公尺,341公尺長的艦體更成為軍艦史上最長紀錄,最重要的是船隻幾乎不需要燃油後,艦載機用彈藥庫與油庫都進一步加大,彈藥從Kitty Hawk級的2150噸增到2520噸,航空燃油則從不到6000噸增到約8000噸,持續作戰能力再提高約25%,可以做到持續10天都以相等、甚至超過中等水準國家空軍的出勤能力出擊,戰情中心的資料處理作業能力也因此更上一層樓。
不過這次的Enterprise在當時並非美國海軍心目中的完美航艦,雖然一開始的計畫就是先造6艘,但不久發現價格遠超過預期,因此後面的計畫或取消或改建,Enterprise雖有當時最佳的防空雷達系統SCANFAR,Kitty Hawk有裝的飛彈在Enterprise上卻取消省錢,往好處講是有限的電腦運算能力都能用在空中目標辨識與指揮,不需要用在飛彈控制上,往壞處講就是變成只有禮炮的無武裝航艦,1967年以後擠出預算也只安裝少量點防空系統。
當然,航艦的價值主要在艦載機,把飛彈彈庫換成艦載機機庫與停機坪更有意義,但更重要的問題,潛射彈道飛彈Polaris於1960年首次試射成功,1962年美國首次以潛艦發射攜帶核彈頭的Polaris彈道飛彈打靶成功,航艦再也不是海軍唯一實用的核彈頭投擲平台,海軍投資重點轉向比核動力航艦便宜的核動力潛射彈道飛彈潛艦,航艦開始面臨比敵人更可怕的威脅,自家財政部與國會的預算大刀。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  17:00:38  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
為了避免新的超級航艦失敗,同時也是活用二戰中大量建造的既有船隻,美國同時也進行既有航艦的改造,Midway級已經提過,比較精彩的是Essex級,有改裝液壓彈射器的SCB-27A、蒸氣彈射器與右舷後升降機的SCB-27C、與斜角甲板的SCB-125/125A,完全沒改裝的8艘在Forrestal級服役前就轉任CVS或碼頭王,其中3艘再改裝成LPH;剩下的16艘雖然多撐幾年,加大的725噸彈藥庫有125噸是專門裝核彈用,但隨超級航艦服役,也逐一轉任CVS,以CV地位在1976年退役的只有2艘;還有6艘後來轉任CVT或AVT,訓練航艦或飛機運輸艦。
戰後這些當CVS的Essex級諸艦,攜帶飛機架數剩48架,約30架S-2與18架SH-3,維持傳統航艦地位的最大攜帶架數還號稱有80架,但是以F8H/F-8或A4D/A-4這種小飛機為主,看得出來美國海軍設法維持每艘CVA航艦的飛機架數相同,以作戰半徑或載彈量區分的做法。
至於反潛航艦的飛機架數不同,S2F這種雙引擎機比較大而佔空間當然是主因,但二次大戰末期德國U21/23級潛艦帶來的革命,也是要點:利用將電瓶安裝量增到3倍以上的方式,U21級水下續行距離一口氣突破200海浬,持續時間逼近48小時,水下航行時間終於超過水面充電時間,可潛艇開始轉成潛艦,加上呼吸管的應用,甚至絕氣動力系統的實驗,過去U7只有1/4~1/6的時間潛在水下,其他時間反潛機雷達可能在50公里外找到,現在U21卻有超過1/2、甚至90%的時間可以躲在水下,剩下的充電時間也可能只露出信號強度比海浪還要弱的呼吸管在水面上,要趕路的話也可以只有呼吸管在水上高速趕路,因為配合呼吸管與大量電瓶的新潛艦在外形上也針對水下航行最佳化,以前是水面速度達水下的2~3倍,現在則是水下速度近水面速度的2倍,除非運氣好且信號處理人員有經驗,不然5公里外呼吸管航行中的潛艦也可能找不到,那可已經是目視範圍。
而海水能讓電磁波大幅衰減的問題,讓所有利用電磁波與光波的觀測系統,對水下目標有效偵測距離很難超過100公尺,其中距離最遠的磁異偵測,到冷戰結束為止,有效距離大概也只有400公尺,二戰末期人類找得到的有效偵測系統,只剩下3種:間諜、超能力、與聲納。間諜與武器無關,算是政治與娛樂作品範疇;超能力通常也與武器無關,如果不是娛樂作品的範圍,就是一些迄今尚未取得足夠實證效果,倒是出現不少被詐欺集團拿來騙錢笑話的東西;作為前線士兵的實用系統,只有聲納。
二次大戰初期ASDIC與聲納的有效距離,大概都是3~5公里,設計上強調針對單一目標精密追蹤而非大範圍搜索,導致搜索環境非常費時甚至不可能,而且與有效偵測距離定義常用上90%截獲率定義的雷達不同,這邊的3~5公里有效截獲率低得多,未必到一半,視水文狀況而有差異,至於水文狀況有多少種?在冷戰期間英國公布的研究資料,接近90種,其中少數有利於反潛搜索,但大多數有利於機靈的潛艦團隊躲藏。
結果,在水面作戰與防空作戰開始進行雷達哨戒艦與預警機的200海浬級資訊即時整合的時代,水下反潛大家常用的單位還是千碼、900公尺,16世紀末期Lepanto海戰與無敵艦隊征英時代的作戰距離。
對付U7/9這還無所謂,因為通常就1/4~1/6的時間運氣不好讓人家在水下,你只能在5公里範圍內慢慢找,然後冒險在200公尺處使用Hedgehog、或在頭頂一丟一系列深水炸彈,其他時間可以從20~50公里以外找,接近就當小型艇開炮或丟炸彈就好,真怕對方潛得快,火箭伺候,潛艇潛艦是海軍船隻中最怕受損的東西,只是一點小傷都有可能再也浮不起來;但碰到U21這就糟了,因為變成只有運氣好人家才會在接近水面的地方,雷達找到的機率可能還低於肉眼,真的整艘浮在水上的話,通常那都不用炸,而是對方發生大事要逃生,趕過去救難比較重要,正常狀況對方都是躲在只剩磁異偵測與聲納能找到的深度,大部分時間你只能在5公里範圍內索敵。
所以,聲納浮標一到戰後,很快就變成反潛機必備配備,雖然這玩意是聲納的縮小簡化版,有效偵測距離甚至只剩1~2公里,但比方一種投擲法,一次直線丟8顆、每顆之間距離約2公里,就變成一堵至少9公里寬的偵測牆,差不多艦體聲納距離的2倍,然後性能可以跟隨艦體聲納進步而一起進步,單價則持續降低而能帶更多丟更多,即使沒辦法像雷達那樣一具看幾十公里甚至上百公里,但還是能有效延伸偵測範圍與打擊範圍。
只是聲納浮標要裝得多,機上要有人接收與研究收到的信號,飛機還是要大一點才辦得到,而且還要學預警機,把資料傳回反潛艦的戰情中心,讓可以裝多人的船隻研究信號,指揮反潛艦反潛機包抄並投射武器,讓反潛作戰的範圍從千碼延伸到10公里、甚至100公里,艦載機要有一定程度的大小與性能,Indenpendence級與Essex級能裝的飛機架數,就高不了,護航航艦甚至根本無從應付,至少在這時。
另外,1950年代末期美國海軍防空作戰距離已經延伸到500公里,反應時間以秒到分鐘計算,但反潛作戰距離,即使聲納已明顯升級,1950年代的聲納偵測距離與同時搜索範圍都增加好幾倍,但戰術應用範圍還不到100公里,反應時間則是以分鐘到小時計算,規模差距太大,不管是純人工還是開始引進電腦處理,區域防空與反水面作戰,在這時代無法與區域反潛作戰整合在一起,這也是要分成CVA與CVS的原因,要到1960年代聲納技術出現革命性的突破,技術上才有可能進行天上、水面、與水下的戰情整合。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  17:01:09  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
軍艦改造航艦的Saipan則在1950年代變成飛機運輸艦,再改造成有大量通信設備的指揮艦,越戰後退役,還算是有點事蹟,剩下沒轉移給海外用戶的話,就是商船或雜用,直到1950年代末期大量退役,在這之前美國海軍理論上還是有近100艘航艦,但多數只能使用二戰時期飛機、直升機、或是運飛機,實際上攻擊航艦,也就是有核攻擊機的航艦數量,維持15艘左右;不過反潛航艦的反潛機S2F也可以使用核彈頭深水炸彈,雖然這種飛行速度才F4F水準的低速機,被發現的話根本無法逃過噴射機攔截,但防禦方也不能掉以輕心,因為美國蘇聯這種領土廣大的國家,要完成能包圍領土的雷達網還要不少時間,真被S2F從雷達網空隙進入,廣島級威力的深水炸彈還是可以摧毀城市。
而皇家海軍老舊的Argus、Furious、Pegasus等一次大戰建造船艦,戰後都退役,商船改造航艦不是送回原主、賣掉、就是轉用在其他任務當雜用艦;Illustrious級1艘退役,4艘留用為訓練艦,1艘Victorious則大幅改造,準同型艦Unicorn在1950年代末退役;Colossus級10艘有4艘出讓,2艘與Unicorn一起當飛機修理艦,支援剩下4艘留在皇家海軍的姊妹,但只有1艘能以工廠艦名義留到1960年代結束;Majestic級6艘有1艘停造,5艘全部出讓,Centaur級與Hermes級則在這段時間後才重新起工完成,留在皇家海軍服役與退役。
而等同於Midway的皇家海軍理想航艦Audacious級,2艘取消,緩慢施工的Eagle級在1951年以接近原始設計樣式服役,停工的第三代Ark Royal則吸收實驗結果,在1955年完工,這是皇家海軍最後的艦隊航艦,始於第二代Ark Royal的皇家海軍艦隊航艦體系,終結於第三代Ark Royal。
雖說地位等同於Midway,但Eagle與第三代Ark Royal完工時的標準排水量僅36800噸,飛行甲板長度也只有243~244公尺,比Midway小得多,然後還是源自第二代Ark Royal以來的雙層機庫、以及Illustrious級以來的裝甲箱概念,更進一步壓縮內部空間,飛行甲板設計還是英國傳統,因此空勤人員主要在艦橋而非甲板下,讓艦橋相對於美國海軍航艦來說是又胖又長;雖然理論上Eagle與第三代Ark Royal服役時能攜帶80~100架艦載機,但是全噴射化機隊就馬上減少為60架,1960年代全部換成雙引擎機後,就進一步減少為38~45架,大概始終保持在Midway級打六折水準。
而連這種大航艦都這樣,其他輕航艦就更糟糕,攜帶1940年代螺旋槳艦載機還有45~48架,1950年代單引擎噴射艦載機就剩28~34架,因此Victorious、Eagle、與Hermes都沒有裝上超音速艦載機,因為頂多只有Eagle塞得下。而這些航艦的油彈庫大小,也就比美國同級艦小一截,只有第三代Ark Royal有2400噸的航空燃油,與Essex級經過SCB-125A改良的Oriskany相當,當然艦載機比較少也就不帶那麼多油彈就是了......
到1959年底,皇家海軍的航艦還有7艘,國協各國則還有3艘,其中4艘有核攻擊能力,以及CDS為首的整合作戰系統,剩下3艘無法操作多引擎噴射機的Centaur級,就在1962年退役,其其中2艘改裝成LPH,留用到英國結束帝國的1970年代。由於航艦短缺,皇家海軍就沒辦法比照美國海軍去分CVA與CVS,而且為了節約經費,可以當成CVS的航艦不是用在更不需要改造的直升機登陸艦LPH,就是賣掉退掉,反倒不像法國,硬是留下英國來的1艘舊航艦操作直升機用到1970年代。
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dasha
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Posted - 04/13/2019 :  17:01:28  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
在美英以及保留戰前船隻的法國與瑞典外,冷戰期間其他擁有航艦的國家,就是美英提供,其中比較重要的是法國,從英美各取得2艘,但只有Colossus級改名Arromanches還有噴射機,Indenpence級2艘繼續用二戰的飛機,曾同時服役最多艘數為3艘;在這時代末期,法國決定研發自己的航艦,2艘Clemenceau級,被稱為英國裝備的法國版Essex級,一般對外公布的飛行甲板長度、斜角甲板部分是165公尺,採用類似英國Illustrious級的裝甲箱構造,與其他國家航艦相同的計算法,也就是把艦首部分起飛甲板計入的話,為265公尺,但前面的部分就沒有裝甲箱構造。英國購入的蒸氣彈射器分別位於前起飛甲板左側、與斜角甲板上,升降機則在艦橋前甲板內與艦橋後右舷,飛機上來就可拉到2處彈射器待飛,後升降機也正好收容降落的飛機,雖然偏左側的前彈射器後方與斜角甲板動線有重疊之虞,整體安排的合理性超過所有皇家海軍航艦,直逼美國超級航艦,但飛機與皇家海軍航艦一樣只有40架;當Clemenceau級服役後,Arromanches就改成訓練航艦兼直升機反潛航艦。
其他國家也獲得航艦,但通常只有1艘在役,來新艦就是汰換舊艦:戰時荷蘭人替英國操作2艘護航航艦,因此戰後英國各2次給荷蘭人1艘航艦作為報酬,Colossus級改名Karel Doorman該艦1955年後當反潛航艦用,1969年轉賣阿根廷;西班牙1艘Independence級的反潛航艦;阿根廷先從英國取得1艘,退役時改向荷蘭取得1艘,都是Colossus級,還花錢改造蒸氣彈射器;澳大利亞共取得過2艘Majestic級與1艘Colossus級,1艘改裝後轉賣巴西;巴西從澳洲取得的Colossus級維持到21世紀初;加拿大二戰操作2艘美國護航航艦,戰後則陸續取得過1艘Colossus級與2艘Majestic級;印度則是Majestic級與Hermes級各1艘。
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