移动的岛屿美国海军对航母飞行甲板布置的探索

1、移动的岛屿美国海军对航母飞行甲板布置的探索超级舰岛新甲板的设想 可行性研究发现，飞行甲板布置是最具操作性的变量。为确保航空母舰的生存力，目前美国海军只考虑单体船设计方案，从而排除了研究其他船型的需要。这让大部分努力都投入到飞行甲板布置的分配上。 甲板方案的初步设计基于尺寸为305×76米的长方形甲板(大致相当于“尼米兹”级航母飞行甲板主体部分尺寸)，规划设计时，要求航母甲板上必须配置的东西包括： 起飞区 不安装弹射器，但需要供F-358起降的2条137米跑道和l条228米跑道；供V-22/SH-60起降的直径30.5米的垂直起降区；供常规起降的F-35C使用的260305米的跃飞跑道

2、(需要助推器助飞)。 降落区 供F-358降落的直径18.3米的喷气导流器；供V-22/SH-60降落的直径30.5米的垂直起降区；供常规舰载机(F-35C、E-2等)降落的243米跑道及阻拦装置。 甲板维修站 需要5个固定翼作战飞机维修站和1个V-22/SH-60维修站。 进气/排气区 供4台燃气轮机使用的进气与排气通道。 升降机 尺寸为l8.32×1.3米，运送机库内的舰载机。 滑跃跳板 供F-358和加装助推器的F-35C起飞。 在此新甲板特征的基础上，美国海军提出了3个可选方案进行更详细的研究，这3个方案是纵向超级岛方案和横向超级岛方案、无岛方案。 进一步的研究发现，航空母舰

3、总体尺寸主要由两个需求确定。一是紧急情况下起飞和回收舰载机。这要求航空母舰的最小长度必须超过243米，以适应当前的回收作业流程。另一个是要求机库容纳下所有舰载机(总计65架)，而现有航空母舰仅能容纳其标准配置时4060的舰载机(总计略少于40架)，单为布置这个巨大的机库就需要将航母拉长到至少305米。 所有方案都有以下共同特征： 甲板维修站通过完成飞机移动路线研究，确定达成任务最大需求(“阿尔法”攻击)的甲板维修站最小数量。最初的研究建议需要5个甲板维修站来调度飞机，效率可达最大化，甲板作业周期一小时即可准备一次“阿尔法”攻击。因此，所有设计都包括5个固定翼舰载机甲板维修站和1个V-22/S1

4、-1-60甲板维修站。所有甲板维修站都从下方的武器通道补充武器。 升降机升降机位于甲板边缘，但完全封闭在舷内来帮助减小信号特征。它们在舰体内不是完全垂直，而是倾斜一个角度运行以适应舷侧突出。尺寸为18.3×21.3米，能一次升降2架F-35B/C或2架SH-60，或者1架沿对角线非悬垂状态的V22。 喷气导流器F-35B垂直降落在航空母舰上，降落时的发动机喷气估计需要2715米的最小安全距离。这严重约束了每个降落区的范围，减缓了飞机的降落。每个降落区将设一个直径18.3米的喷气导流器，甲板是通气栅格结构，下面是废气捕集器，把飞行甲板上的喷气流捕集并安全的偏转到舷外。3个超级舰岛方案的

5、评估 纵向超级岛 飞行甲板尺寸为305×76米，舰岛为207×24.3米的超级岛，起点距舰首91.4米，舰岛向左舷偏移6.1米以布置F-35B的着舰区。 合计4台升降机，每舷2台，分别连通隔离的前后机库。岛右侧是起飞区，有2条137米跑道和1条228米跑道，都备有喷气偏流板。舰首是12°的滑跃跳板，所有起飞跑道都对准它的中央。 右侧是降落区，有一条243×30.5米的降落跑道，3条拦阻索和航空母舰动力系统均位于舰尾。长跑道(305米)和滑跃跳板淘汰了弹射器起飞方式，一些机型的额外推力需求可以由助推火箭提供。 超级岛容纳航行指挥和航空控制舱。2个动力机舱各

6、有2台大型燃气轮机(LM6000或功率更大的系统)，相隔107米，刚好在控制舱和V-22/SH-60甲板维修站之间。5个全封闭固定翼飞机甲板维修站和1个V-22/SH-60甲板维修站也位于岛内。 岛左侧是3个带喷气导流器的JSF垂直降落区，可以直接通向甲板维修站和迅速通向前后机库升降机。舰桥左前是最大15架的安全停机区。 飞行甲板尾部是尺寸为36×76米的垂直起降飞机作业区，2个直径30.5米区域可同时循环起飞和降落，并直接通向垂直起降飞机甲板维修站。 2个机库，一前一后，中间隔离。每个机库有2台升降机，一舷一台。机库中间的舱室容纳军械库的武器升降机。 纵向超级岛的优点是岛内全封闭甲

7、板维修站为重新装弹、燃料补给、停机线维护和飞行员轮换作业提供了有效的天气、噪声和武器/喷气防护；飞行甲板不需任何人员，全封闭还提供了使用顶部龙门起重机进行燃料补给和维护作业的能力；飞机着舰、重新装弹/补给燃料、再起飞过程无阻碍；甲板维修站沿中线排列提高了正下方顶甲板环型武器分配系统的效率；武器从下方挂上飞机。 通过大间距分散主发动机、隔离机库和每个机库2台升降机提高生存力。 主发动机位于岛内，淘汰了长距离进排气管。避免其占据大量内部空间及导致发动机性能下降。废气和噪声直接向上排放，避开飞机和人员。 封闭式升降机很容易调度飞机同时起飞和降落，为舰只操纵和飞机调度都提供了开阔的视界，岛面积大，真正

8、不受阻碍地在顶部布置天线和近防武器。 缺点是大舰岛增加雷达信号，由于位置升高并暴露，减小了主发动机的生存力。额外的结构导致更高的初期造价和寿命期维护费用。横向超级岛 飞行甲板尺寸为260×76米，安装3台升降机(每台能容纳2架飞机)、2条228米滑跃起飞跑道、2条137米滑跃起飞跑道、3个喷气导流器F-35B垂直降落区、2个V-22降落区。此外有3个封闭的F-35B甲板维修站，4个开放的F-35B甲板维修站，岛右侧是260×30.5米常规降落区。 飞行甲板高出水线1512米，滑跃甲板为12°斜坡。 甲板维修站采用旋转供应设计，比环形设计更快，能避免任何堵塞问题。它

9、用平行飞机移动代替了连续飞机移动。甲板维修站分布在2个独立的区域，以提高生存力。 封闭式甲板维修站允许从上补给燃料，开放式甲板维修站则不行。每个环形甲板维修站区域中央是能旋转的圆盘，可以迅速将飞机送到每个甲板维修站。飞机也能在牵引机帮助下移动到每个甲板维修站。这个设计特征让攻击/制空机能迅速移动到甲板维修站，减小着舰区需要的范围。3个封闭式甲板维修站能轻易支持普通的连续作业。高强度分波作业需要使用开放式甲板维修站。飞行员在开放式甲板维修站区域需要穿防护服。飞行员仅在轮换的短时间内暴露。此外，一个完整的“阿尔法”攻击波作业之后，还可以回收所有攻击/制空机，整补它们，接着再次起飞。 该设计第二轮优

10、化抬高舰岛3米，并容纳一个完全的V-22封闭式维修站，不要求V-22折叠。 设计优势：雷达反射面积小，舰只尺度更小，甲板维修站更多，攻击/制空机甲板移动路线更短、更直接。发动机布置需要进排气管最少，也减小了红外信号，第二轮优化有了不需折叠的封闭式V22维修区。 设计顾虑：舰只可能不得不加长以获得更令人满意的航速，开放式甲板维修站可能存在安全隐患，现有飞行甲板只能为“阿尔法”打击容纳42架作战飞机，其他3架将不得不在下面机库等待。 无岛设计 无岛设计通过取消舰岛来减小雷达横截面积。为取消舰岛，四项主要功能都不得不重新布置，包括舰只操纵、天线场、飞行甲板观测/控制和发动机进/排气。无岛方案的最初动

11、机是甲板维修站无法封闭，需要与F-35B启动的任何地方(起飞或降落区域)保持4517米距离。此项设计研究分析了两种不同的无岛航母：相当于“尼米兹”级航空母舰的大舰和大致相当于老式“中途岛”级航空母舰的小舰。 大型方案：飞行甲板大约305×76米，4台燃气轮机的进气管在左舷艉，废气排向舰艉。6个开放式甲板维修站与甲板齐平，布置在左舷，4台升降机，2左2右。有4个F-35C着舰区和2个V-22/直升机着舰区。左舷尾一个封闭式天线桅杆(出于隐身考虑，雷达横截面积较小)。摄像机位于舰尾中部监视飞行甲板作业，飞行员舱位于舰首下方中线上。 机库甲板面积8500平方米，甲板上有2条122米跑道供轻

12、载F-35C起色，1条228米跑道供重载F-35C起飞，有243×36米的降落跑道供舰载机着舰。 设计优点：雷达横截面积极小，6个甲板维修站和4个着舰区超过其他任何可选设计。 负面评价：舰载机必须使用牵引车拖进甲板维修站，结束时拖出，飞机移动路线不顺畅；左舷艉集中了飞行甲板摄像机，发动机进排气口和天线桅杆，非常容易受到攻击；人员必须习惯依靠摄像机监控飞行甲板作业；发动机进排气位置低，一旦吸入海水将对发动机和人员造成危害。 小型方案：飞行甲板大约260×67米，4台燃气轮机的进气管在左舷尾，废气排向舰尾。5个甲板维修站与甲板齐平，布置在左舷。4台升降机，2台在右舷，1台在中线

13、，1台在左舷。3个F-35B着舰区和1个V-22/直升机着舰区。 左舷尾有一个封闭式天线桅杆，摄像机位于舰尾中部监视飞行甲板作业，飞行员舱位于舰首下方中线上。 采用双层机库，机库甲板总面积8400平方米，2条122米跑道供轻载F-35C起飞，1条228米跑道供重载F-35C起飞，降落跑道尺寸为243×36米。 设计优点：甲板面积比大型方案小20，达意味着舰只更小，建造费用更低，雷达横截面积也更小。 负面评价：与大型方案一样，飞机移动路线仍然不顺畅，同时双层机库占用大量内部空间，并导致升降机行程更长。 评估后，美国海军认为纵向超级岛设计有一定的合理性和发展空间。决定的关键因素是超级岛提供了全封闭的甲板维修站，可以