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2021.3.16:以前的叙述倾向性有些太明显的缺陷是实打实的

2021.3.更新 16:

现在我觉得之前的叙述有点过于明显了。列出的缺陷是真实的,但对优点的描述太少,而且大多是基于两次世界大战的视角。

实际上,双层飞行甲板的一些好处在战争的早期阶段很有用。我在其他回答中讲过美日舰载机作战模式的差异。 1942年,美国航母习惯了单舰作战,每艘舰艇独立组织攻击波,相互之间缺乏协调(即使是单舰上的各种机型也无法很好地配合。中途岛就是最好的例子,但这也与指挥有关),很难形成强大的“合力”。相比之下,日军习惯了多艘航空母舰一起组织攻击波,每艘舰艇起飞的舰艇战斗次数相同。这样组织起来的攻击波平衡而强大,可以快速准备并发出第二波攻击波。对于美军来说,受限于其释放能力,最大攻击波只能包括大约40架攻击机,外加护航战斗机​​。这样的攻击波明显弱于日军在中途岛第一次和第二次飞行战斗中释放的攻击波。同时,由于位面已经释放了大半,第二次攻击波的强度就更加不足,非常鸡肋。

如果不改变美国航母前期的作战模式(这显然和舰对舰演习积累的经验有关),那么改善这种情况的唯一办法就是双甲板飞行甲板,并利用两层甲板同时飞行,这样单艘舰船就可以发出堪比日军多舰作战的大攻击波。这将充分发挥美国航母作战模式的优势:每艘舰独立作战不会轻易被一波报销,攻击力弱的缺点也将得到弥补。中途岛的三艘航母相当于三个强大的攻击机群,而不是历史的零散状态。

对于日军来说,优势也确立了,只是方向不一样。日本人曾经在机库中完成舰载机的准备工作,然后将其升级到飞行甲板进行飞行。这是非常低效的。以中途岛为例,深田指责南云应该在最短的时间内,也就是在收到美军特遣部队被发现的信息时(7时45分)释放飞机群。这种指责本身是站不住脚的。即使不考虑换弹风暴,日军飞机也都在机库中,无法释放。然后在7点53分,美军又进行了一次空袭,与此同时,返回的友矢舰队需要尽快降落。不过,如果日本四艘航母都是双层飞行甲板飞机中的战斗机下一句,问题就迎刃而解了:机库里准备的机群可以通过下飞行甲板直接放出,上飞行甲板可以用来回收Tomoyaga 机队同时,并同时补充部分 CAP 飞机。 这不一定会改变中途岛之战的结果,但肯定会给南云更多的选择。

(当然,由于机库的扭曲形状,赤木加贺不可能直接通过机库的下飞行甲板起飞大量飞机。能做的其实是这个英国设计:

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狂怒、勇敢、荣耀和三艘船勉强够用。 )

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原答案如下:

双层/多层飞行甲板在历史上肯定出现过,比如英国皇家海军的“狂暴勇者荣耀”和日本海军的“赤城加贺”。至于图纸上采用这种设计,更何况在1950年代中期,美国人在规划核动力航母的时候,也提出了双层飞行甲板的方案。

看细节(为什么这些图发的时候这么模糊?)

愤怒

勇敢

赤城,三个飞行甲板(注:赤城加贺传统上说有三个飞行甲板,中间甲板在安装双200mm机枪的那一层,但我最近看到一个说法,只有加贺的赤城有这个驾驶舱,但赤城号没有。没有找到其他资料来支持这个说法,所以仍然认为它是三层驾驶舱)。

对于航空母舰而言,起降飞机的能力至关重要。但是,单穿甲板的起飞和降落之间存在着根本性的矛盾。此外,舰载机需要翻新,这也导致了复杂的飞机调度问题。受限于技术、理念和经验,早期航母的调度效率非常不理想。

例如,像美国人一样,他们将大部分飞机系在甲板上,这些飞机会根据情况停放在不同的位置。比如甲板前段的后段、中段和后段都被飞机占据,准备一波释放进行最大攻击。而此时,刚刚放行的侦察机,也只有几架需要降落。我应该怎么办?又如回收一大群飞机,飞行甲板前段已经被刚刚降落的飞机占据,此时需要起飞几架侦察机,怎么办?按照英国和日本的做法,他们习惯于将所有飞机都存放在机库中,但升降机数量有限,升降速度也有限,几乎不可能快速释放飞机(即使是慢就像早期的几分钟)。

由于单层甲板存在很多问题,因此添加第二个飞行甲板是一个非常自然的想法。上面发布的图表已经显示了双层航空母舰的设计特点。一般来说,有双层(或三层)机库,下飞行甲板直接与其中一个机库相连,飞机在机库内做好准备后直接起飞;上层飞行甲板较短,用于着陆。如此一来,上述问题几乎完全解决:飞机全部安置在机库内,可以快速从下层飞行甲板起飞,而上层飞行甲板此时不受影响。飞机很快降落。

如果好处如此明显,为什么要取消这种设计?让我们以美国海军为例,它实际上从未采用过双层驾驶舱设计。

从突袭者号开始,美国海军考虑使用双层飞行甲板。在这一点上,他们认为这种设计是一种快速释放的手段(同时使用两个套牌)。毕竟这艘小型航母的吨位限制太严格了,所以很快就消失了。为了提高飞行速度,设计人员介绍了机库弹射器的设计(后面会详细讨论)。

更正式的讨论发生在约克城级和黄蜂号的设计过程中。此时,美国人在列克星敦级上已经积累了足够的航母作战经验,单层飞行甲板已经能够快速放出足够大的飞机群。这时,讨论转向了上面提到的其他问题,比如飞机的临时放行。 ,临时掩体飞机等。此时,这种设计的英国和日本的航母已经在服役,美国人能够审视这种设计的不足之处。

首先,两个飞行甲板都不是很令人满意。较低的飞行甲板位置太低,类似于普通巡洋舰的干舷高度。航母放飞飞机时,需要逆风全速航行。过低的干舷会带来相当严重的海浪,会毁坏飞机,掀翻机库,甚至损坏甲板(英国和日本都有过这种情况)。而且,飞机从下飞行甲板起飞时,必须先通过机库。很难想象在这样一个半封闭的空间里,在高压下操作的难​​度。最重要的一点是发动机起飞前必须预热,而根据美国海军列克星敦级的经验,在机库中预热会让发动机排气充满机库(虽然这不是真的,列克星敦级class that 这种问题只能在封闭的机库中遇到,而带有双层飞行甲板的航母,与下层飞行甲板相连的层会有良好的通风条件),这直接限制了飞行速度。上层飞行甲板太短了。当下层飞行甲板的释放能力受限时,需要将上层飞行甲板作为主飞行甲板,但释放能力与甲板长度直接相关。

其次,双层飞行甲板会带来严重的稳定性问题和结构重量问题。根据美国的估计,双层飞行甲板比单甲板飞行甲板需要将整个甲板高度提高 6 英尺。在此基础上,为了解决上述下飞行甲板高度过低的问题,需要将下飞行甲板抬高到40英尺飞机中的战斗机下一句,上飞行甲板也会随之抬高,导致极稳定性差。 ,并且必须支付其他费用来弥补。

最后,付出如此大的代价会大大增加整体的复杂性。双层飞行甲板会带来相应的好处吗?美国海军航空管理局的观点是,最好尽可能延长飞行甲板,以增加飞机的运行空间。侦察机临时起降的问题,演习经验表明,飞行甲板后段通常被更大的攻击机占据,敌方阵地往往在此时确定。在那之前把它们放在机库里是完全可以的,因为它不是那么紧急。返航的侦察机和来袭的攻击机之间有一个时间差,问题就解决了,在演习中已经解决了。至于暂时放飞飞机的问题,通过上面提到的机库弹射器来解决。它横向安装在机库的一端,指向外侧,机库侧壁有大型卷帘门,可供飞机飞走。它是下层飞行甲板的替代品,没有下层飞行甲板的所有问题,而且是直接从机库弹射出来的,完全不影响飞行甲板(顺便说一下,机库弹射器是美国海军出自Raider中途班所有开放机库的根本原因,至于机库热身之类的,是后来发现的好处)。当然,此时新型弹射器的研制还有很长的路要走,但无论如何,它的技术风险远小于双层飞行甲板。作为下层飞行甲板的替代品,这种设计从约克镇级引入到中途级(游侠的机库弹射器由于资金限制被取消)。

约克镇的机库弹射器以红色框起来,其前升力位于右侧。

图中红框为舷侧对应位置的开口。

约克镇级投入使用后,发现机库弹射器并没有想象中的那么有效。临时放飞飞机,其实只要让弹射器占据飞行甲板的前部就够了,借助甲板风可以将飞机从甲板上放飞。相比之下,机库弹射器实在是鸡肋,所以到了1942年,机库弹射器就被彻底取消了,从此再也没有出现过。

英国和日本的转型类似于美国海军。作为这种设计的直接体验者,他们比美国人更清楚它的缺陷。而且由于舰载机与美国人在作战方式上的差异,他们对额外起降手段的需求不如美国人强烈。随着航母操作经验的增长、甲板调度的成熟、弹射器的进步,双层飞行甲板的优势越来越不明显,而缺点却在迅速放大。最后,日本人在赤城和加贺的重大改装中将其改为单飞行甲板,而英国人则干脆放弃了较低的飞行甲板,并在上面安装了很多高射炮。

至于后来的进取号设计,它并没有那么复杂,它的双飞行甲板方案纯粹是对角甲板的替代。因为此时角甲板的相关实验刚刚在安提坦号上完成,而福瑞斯特级刚刚紧急更改设计,增加了角甲板。人们对它的功能还不是很确定,所以设计了很多替代品。企业号的双层版,整个飞行甲板需要抬高25英尺(这个概念结合上一篇可以想象。顺便说一下对飞行甲板强度的要求此时远高于 1930 年代)。结果是吨位大幅度增加,在基本尺寸有限的情况下吃水增加,各方面都不利,所以毫无悬念地放弃了。