航母岛型建筑的演进

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  出品:科普中国

图片 1 “华盛顿”号航母各系统布置示意图

  作者:侯建军

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  监制:光明网科普事业部

  同样,由于降低航母发出的噪音是非常困难的,所以“华盛顿”号及与其同型的航母通常不装备声呐,对潜探测多交于反潜机、直升机和护航舰艇去完成。

  编辑:毕孝斌

  当世界目光聚焦在中国首艘科研试验训练航母的时候,世界上的航母已航行了100多年,而亚太也成为航母的聚集之地。

  岛式上层建筑是现代航母的标志性船体结构之一。其实早期的航母并没有岛式建筑,许多航母是由其他舰船改装的,在原有主甲板上用钢柱支撑起一个飞机起降平台。上面起降飞机,下面就是简易机库。经过许几十年的运用实践,才逐步演进成了现在我们所见到的岛式建筑。

  当航母成为一段时间以来人们茶余饭后的一个热门话题时,却很少有人知道,素有“国际政治笔尖”之称的航空母舰“五脏六腑”是啥样?

  一次世界大战后,英国决定将战前为智利建了一半的战列舰改装成航母,命名为“鹰”号。该舰首次在设计时采用了“岛式”结构,将舰桥、桅杆和烟囱合并为飞行甲板右舷的上层结构。

  其实,不论大、中、小型,航母的基本构造大同小异。本期,我们邀请舰艇专家、海军装备研究院侯建军研究员,带你走进“华盛顿”号航母的“五脏六腑”,直观“感受”并“体验”一下航空母舰的庞大与复杂。

  美国在发展“列克星敦”号航母时曾有过一番争论,一部分人认为在甲板上设置岛型建筑会影响飞机作业,应尽可能清除甲板上的障碍物;另一部分人则认为设置岛型建筑的利大于弊。在经过舰船模型气流测试之后,美国海军最终决定在飞行甲板的右舷搭建一个巨大的岛型建筑。

  ■关键词之一:庞大

  有了岛型建筑不仅操舰人员和指挥人员可以站得更高,看得更远,而且可以将烟囱收在其中,废气向上方排出,减少了排烟对飞行员的影响。早期航母的烟囱设置在舷侧,并且比较低矮,航行时浓烟经常弥漫甲板,不仅影响飞行员的视线,也对飞机产生腐蚀。有的航母还设计了可倒伏的烟囱,需要时将烟囱放平,以减少向甲板的排烟。有了岛型建筑这个问题得到了很大改善。后来,雷达、卫星通信天线等相继问世,岛型建筑也为它们提供了最佳的安身之所。

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  岛型建筑设在右舷的原因是当时大部分活塞发动机的自然扭转力都向左拉,为了避免着舰时撞向岛型建筑,自然选择设在右舷了。这一习惯一种延续至今。当然也有例外,日本二战时的苍龙号和飞龙号是一对姊妹舰,岛型建筑分别设在右舷和左舷。

  从龙骨到桅顶高76米,可比肩20层楼房,飞行甲板长332.9米,宽76.8米,面积大于3个足球场

  仔细观察国外现役航母,可以发现:①岛型建筑大多建在右舷外飘处,这主要是为了使烟道尽可能不占用机库甲板的面积。②小型航母岛型建筑相对较大,原因是为了给机库和住舱等腾出空间,将一些舱室移到了上层建筑内。③中型航母的岛型建筑一般设置靠舰的肩部,如法国戴高乐号船体相对较小,岛型建筑如果靠后设置,前面也停不了几架飞机,而且飞机也不易进入弹射器。④大型航母一般设置中部靠后,原因是采用核动力,不必考虑烟道设置的问题,也不影响前面停放的飞机进入弹射器。美国福特级航母的岛型建筑设在靠舰尾处,主要是为了给“一站式保障点”留出更多的空间,以便将其集中布置在右舷前部,飞机着舰后可自己滑到此处进行再补给或是卸弹排油,另外靠后设置减少了航行时岛型建筑产生的紊流影响飞机着舰,并且大幅缩小了岛型建筑的体积,以便减少雷达反射面积,提高隐身性。

  “华盛顿”号是“乔治·华盛顿”号航母的简称,是美国尼米兹级航母的第6艘舰。

  其实无论航母大小,采用何种类型岛型建筑,其目的都是为了优化甲板设计,提高舰载机的出动率。

  尼米兹级航母的舰型和总体结构为封闭式机库、全通甲板,机库甲板以下的舰体是整体式箱形结构,机库甲板以上为上层建筑;斜直两段式飞行甲板上安装蒸汽弹射器,舷侧设有飞机升降机及自动化的飞机着舰系统等。

  “华盛顿”号从龙骨到桅顶高76米,相当于一幢20层楼房高。船体从机库甲板向下有8层甲板。右舷中部布置了岛形建筑,最上一层是航空舰桥,下面是航海舰桥和司令部舰桥,另外还有舰长室、飞行甲板控制室等,岛形建筑和桅杆上布置了各种雷达天线、通信和导航天线。

  从空中往下看,一目了然的是飞行甲板,它供舰载机起飞、降落、停放、加油和挂弹等使用,分为起飞区、降落区和待机区等。“华盛顿”号飞行甲板上布置的弹射器、拦阻装置、升降机等特种装置基本沿用了“小鹰”级的设计。

  舰上有4部舷侧飞机升降机,右舷3座、左舷1座。升降机包括飞机升降机、武器升降机、物资升降机等,武器升降机主要运送航空弹药,有时也用作伤员转运。此外,在飞行甲板上还设有14个飞机加油站。在斜角甲板后部设有4道拦阻装置和1道应急拦阻网,拦阻索由液压装置控制,缓冲功能较强。

  岛形建筑设在飞行甲板中部的右舷,上面布置各种探测、侦察、通信、导航等天线70余部,共有7层,由上至下依次布置了航空舰桥、航海舰桥、司令部舰桥,作为航行和进出港瞭望、编队指挥、控制飞机起降使用。

  在飞行甲板和机库之间设有一层吊舱甲板,它是支撑飞行甲板的重要结构。从舰艏到舰艉,有数条纵向通道,分成许多舱室。这里集中布置了与弹射器等甲板设施相关的机械舱,作战指挥中心、空中交通管制中心等多个作战区,还有飞行前指导室等与飞行相关的舱室。

  ■关键词之二:复杂

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