現代航艦三大發明:斜角甲板、蒸氣彈射器與光學降落輔助系統的起源與發展 | 運動資訊第一站 - 2024年11月
現代航艦三大發明:斜角甲板、蒸氣彈射器與光學降落輔助系統的起源與發展
現代航艦為因應噴射戰機的誕生,發明了三大甲板裝備:即斜甲板、蒸氣彈射器、光學降落輔助系統。本書針對此三項發明,詳加解說其利弊得失。
噴射戰機的誕生,改變了戰爭態勢,也改變了與其相關的戰備需求。噴射戰機的速度快,起降的跑道較之螺旋槳飛機長了許多,為了讓噴射戰機登上航艦,在初期,雙方面都經歷了適應不良症,直到斜甲板與蒸氣彈射器的出現,才解決了這個問題。也因為噴射戰機的速度快,在航艦上的起降引導也更加困難,傳統的人工方式已經無法妥善應付,使得航艦在回收戰機時產生了許多問題與事故,而這一問題的解決,有賴於光學降落輔助系統的發明。
第1部:噴射機時代的航空母艦 —新挑戰與新需求
導論:噴射機與航空母艦
噴射時代降臨航空母艦
過渡期的折衷方案——活塞螺旋槳+噴射的複合推進
適應不良的航空母艦與噴射機
噴射機的「航艦適應不良症」
二戰型航艦的「噴射機適應不良症」
第2部:斜角甲板的發明與應用
斜角甲板的誕生
噴射機航艦降落技術發展的起步
陷入歧途的美國海軍
從彈性甲板到斜角甲板
斜角甲板的應用與普及
斜角甲板航艦的誕生
第3部:蒸汽彈射器的發展
蒸汽彈射器的誕生
蒸汽彈射器的早期發展
蒸汽彈射器的普及與演進
蒸汽彈射器的實用化
英製蒸汽彈射器的普及
英國的第二代蒸汽彈射器
美國海軍的蒸汽彈射器應用
改變航艦面貌的蒸汽彈射器
美國海軍的第二代蒸汽彈射器
第三代蒸汽彈射器
第4部:光學降落輔助系統的發展
光學降落輔助系統的誕生
黎明期的探索
二戰時期的降落信號官
噴射時代的新挑戰
光學降落輔助系統的演進
鏡式著艦輔助系統的應用與普及
皇家海軍的第二代光學著艦輔助系統
美國海軍的菲耳涅透鏡光學降落系統
蒸汽彈射器的誕生 如同我們在第2章提到的,噴射機的起飛速度需求遠高於螺旋槳飛機,若不依靠外力輔助,絕大多數噴射機都無法從甲板長度有限的航艦上起飛。 雪上加霜的是,新型噴射機的重量也不斷增加,遠超過二戰時期的螺旋槳艦載機。二戰時期最大型的艦載機,最大起飛重量大約在1.3萬磅~1.7萬磅間,但1940年代末期到1950年代初期服役的新一代噴射機,最大起飛重量便達到了1.6萬磅到2.5萬磅,3萬磅級的機型也即將問世,這樣大的重量,已經超出當時航艦裝備的液壓彈射器性能上限。 發展新型彈射器的嘗試 二次大戰後,美國海軍航空局(BuAer)投入了三種型式彈射器的開發,包括:既有液壓彈射器的改良型;一種電力驅動的彈射器設計;以及一種由戰時的德國工程師率先開發、利用火藥爆炸氣體膨脹驅動的開槽汽缸式(slotted-cylinder)設計。 其中改良型液壓彈射器也就是前面提到過的H 8,被安裝在經現代化改裝的艾塞克斯級上,能滿足彈射第一代艦載噴射機的需求。但液壓彈射器已經接近其效率上限,而BuAer發展中的艦載機卻越來越重,如AJ野人(Savage),以及後來發展為A3D天空騎士(Skywarrior)的新型重型攻擊機等,都是起飛重量5萬磅以上甚至達到7萬磅的機型。於是BuAer局長普萊德少將(Alfred Pride)在1949年1月作出結論:以爆炸氣體驅動的開槽汽缸彈射器,最終將會取代既有的液壓彈射器。 開槽汽缸彈射器的汽缸是一根長管子,圓管狀的汽缸上表面開有長度接近整個汽缸全長的溝槽,透過火藥爆炸產生的氣體壓力,便可驅動活塞沿著汽缸高速移動。活塞頂部則被製成鉤狀外型、以便伸出到汽缸溝槽外,然後透過牽引鋼索(bridle)與飛行甲板上的飛機連接。利用高壓氣體壓力推動活塞沿著汽缸高速移動,便能牽引飛機加速。 BuAer雖然知道英國皇家海軍當時正在發展蒸汽彈射器,不過只將蒸汽彈射器列為第三順位,位於他們自己開發的火藥爆炸驅動彈射器與液壓彈射器之後。