航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

10 個回答
在十字路口等等你
2019-05-14

航母起降飛機的難度並不於甲板的長度,而是在於航母是一個移動的機場,要是陸地上的機場也會移動那麼在陸地上降落的飛行員的心態估計要爆炸。在航母上相比起飛,降落才是最難的事情,因為只要你發動機功率夠大、無論你多大,只要你能在甲板上站得住腳你都有可能從航母上起飛。而降落卻是一件難度非常高的事情,因為它分別受到了飛機、飛行員、攔阻索、助降系統、氣象等多方面因素的同時影響。而不僅僅是因為甲板長度的原因,相反,甲板長度的多少對飛機降落的影響很小。
航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

飛機在航母上降落可以稱做刀尖上的舞蹈,以上的影響因素只要有一個出現差錯都有可能導致著艦失敗,而著艦失敗復飛給飛行員反應的時間不會超過1秒鐘的時間,所以海軍航空兵對飛行員的選拔要求才會如此嚴格。而之所以對飛行甲板長度沒有太大的要求主要是因為攔阻索數量和著艦角度的問題,飛行甲板不是說越長佈置越多攔阻索越好,因為飛機在以正確的角度接觸飛行甲板的範圍就那麼大,如果在這個範圍內你的尾鉤沒有勾住攔阻索就必須馬上開加力復飛,只有勾住攔阻索後飛機的前輪才會著地,不然前輪是不會著地的。
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航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

而且甲板長度的增加也就意味著艦體長度增加、排水量的增大,那麼就需要考慮從新設計艦體、發動機的問題了,特別是艦體設計的問題,如何更加合理安排艙室是一個非常大的工程,而且還得考慮到防護的問題,特別要是面對來自於水下的攻擊,水密隔艙的安排與佈置都是得通過實踐或者模擬攻擊甚至是將退役軍艦來實驗而得出的。所以美國才會選擇將一些退役的航母當靶艦的做實驗的原因。所以甲板長度不是說加長就加長的,因為這可是牽一髮而動全身的工程。
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王司徒老百科
2019-05-14

航母作戰,要面對的並非僅僅是艦載機的起降問題,一艘航母需要兼顧方方面面的性能,才能達到作戰效能的平衡。因為涉及面太多,老王僅僅從船隻適航性能下手說一說。

航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

首先我們需要知道,在現代造船技術面前,航母並非最大的船隻,身量僅在中等水平。也就是說,建造更大的航母其實不是問題,只是人們迴避了這種做法。

這是為什麼呢?先看看老王列出的世界貨輪分型:

航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

“Handysize”靈便型 2-5萬噸

這種貨輪能適應全球大多數的運河、航道、水港碼頭和複雜水域,是最多的散裝貨輪,裝卸貨速度很快,功能相當多樣。

其中還有個“Supermax”大靈便型,上限可以達到5.9萬噸。這些“靈便型”們為了“靈便”,專門對船舶進行了設限,船寬、桅高、外延部都不允許超限,否則它們將失去“靈便”,很難在碼頭、船閘、架橋水道上通行。

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“Panamax”巴拿馬型 6-7.5萬噸

巴拿馬型是一種為最大化通過巴拿馬船閘而設計的船舶,船寬、吃水、等等都進行了標準化設定。

(後來人們聽說巴拿馬船閘要升級,便根據數據設計了接近10萬噸級的“Post Panamax”,但巴拿馬運河一直沒動靜,Post Panamax也就此歇菜,可見通行能力對船舶有多重要。)

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“Aframax”阿芙拉型 8-12萬噸

這是中油輪船型,主要用於黑海、北海、地中海、加勒比的原油輸送,是歐佩克國家最廣泛的油輪,也是能適應全球大多數港口最後一型巨輪了,因為運費的經濟性,也被稱為“運費型船”。

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“Suezmax”蘇伊士型 15萬噸左右

這種船與“巴拿馬型”其實是一個道理,不過它的要求是能通過蘇伊士運河;因為過於巨大,蘇伊士型很難在全球大多數中低級港口停泊,對航線的選擇也非常慎重。

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“Capesize”好望角型(海岬型) 15萬噸以上

該型巨輪純粹將一次性運力當做標準,所以無法通過蘇伊士運河。因此它需要繞道非洲好望角進行運輸,限制很大。

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航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

此外還有超大型“VLOC”和超巨型“ULCC”,從20萬噸到近60萬噸都有,堪稱海上的巨無霸。但是這類船的限定也是最高的,幾乎沒有碼頭可以靠岸,輸送貨物需要依靠其它船隻進行外海轉運;全球許多水道都無法走,只能走大洋中的幾個洲際固定航線。

航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

看到這些船型,想必對航母的體積問題有點想法了吧?世界上的航母按噸位我們可以分為三個檔次,分別為:美國的10萬噸級,中英法俄印的4-6.5萬噸級,其它歐洲或東亞國家的2萬噸級左右“準航母”或“輕型航母”、“輸送航母”等等。

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上圖.穿越蘇伊士運河的美軍航母

美國的核動力超級航母可以分到“阿芙拉型”的噸級中,而中英法俄印的航母則處在“巴拿馬型”的噸位中。(實際上戰鬥船舶不能按貨輪分型分,只是給個基本的對適航能力的印象)。

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上圖.美軍的航母戰鬥群編隊要求能在全世界多數海域作戰

我們看到,船舶噸位和體積實際對船舶適應性能是個巨大的影響,尤其是航母這種戰鬥船舶(包含準航母、攻擊艦、直升機航母等等大型船隻),它們不僅僅需要的是巨大的飛行甲板,還需要能在全球絕大多數海洋條件下進行機動和作戰。

航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?

試想一下,你的巨型航母出去了,遇到運河不能過,遇到複雜海域不敢闖,遇到佈雷水域還有更大的觸雷風險,這樣的船隻顯然戰鬥力不升反降。

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上圖.巴拿馬貨輪在穿越狹窄的船閘

實際上,美國始終不願意跨過12萬噸級的坎也是基於這方面的考慮。此前美國就在“航母是造得更大還是兼容巴拿馬船閘”的問題上產生過爭論,最終他們通過“全球基地、全球佈局”的概念,以及“大型飛行甲板的戰鬥能力提升”戰勝了巴拿馬船閘通行的誘惑,因此今天所有的美國航母都無法通行巴拿馬船閘。

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上圖.中國海軍“和平方舟號”通過巴拿馬船閘

這對於美國而言的確不算事兒,無論太平洋還是大西洋,美國在兩個海岸都具備相當強的力量,保持力量優勢才是根本,穿不穿巴拿馬運河已經無所謂。即便這樣,美國也保留了部分通行能力,並且一直在謀求擴寬巴拿馬運河。

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上圖.“美國級”兩棲攻擊艦在夏威夷附近參與編隊演習

暫時美軍比較悲劇,最新的“美國級”兩棲攻擊艦,艦寬34.8米,顯然擠不過33.5米的運河船閘(過去舷寬32米的黃蜂級能摺疊通過)。類似巴拿馬船閘這種問題是全世界所有軍艦必須考慮的問題,航母尤其重要。

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上圖.通過船閘的“衣阿華”戰列艦

巴拿馬運河的最高紀錄是“衣阿華級戰列艦”,33米的寬度硬是擠過去了,水兵回憶每次都是“刮過去的”,磕磕碰碰搞掉不少油漆。

順便說一句,我們的“遼寧號”水線處寬38米,也通不過。當然,也不會吃飽了往美國老家跑。實際上所有的軍艦都需要考慮到過分大型化的問題,並非單單航母而已。

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上圖.穿越地峽的戰列艦,小心翼翼到極限

你看,並不是船在水上飄,就不需要考慮地形因素,大型軍艦都存在各種限制。總而言之,航母作為機動進攻武器,靈便多樣的適航型和生冷不忌的過閘、靠港整備能力相當重要,造大簡單,但大了不一定能打仗,還徒費高昂的成本。美軍對超過12萬噸的航母建造也有相當大的成本考量影響。

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上圖.事故現場的“庫茲涅佐夫號航母”

再說,航母的維修與維護也是相當重要的,不可能一艘航母永遠不受傷,不可能真個打起仗來她還能保持囫圇狀態。如果造得太大,超過了本國的修理能力,那麼這艘航母也不過是“一次性用品”罷了。

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上圖.遇到“整修難”問題的庫茲涅佐夫不知還能爬多遠

就如同俄羅斯那艘“庫茲涅佐夫”,因為工程事故,甲板被吊機砸個大洞,浮船塢沉了,結果飄來蕩去硬是找不到地方繼續修理,搞得不上不下尷尬無比。試想這要是戰時,航母讓導彈砸了一下怎麼辦?

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上圖

.F/A-18在航母上起飛

再談談起飛。現代航母如果以美國航母為標杆的話,其實並不存在什麼距離因素的起降難題。現代航母主要升級方向是彈射器的效率問題,而非起降的難度問題。前者是硬性能力,後者通過訓練即可解決。

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上圖.垂直/短距起降的AV-8B戰機

甚至還可以通過對戰機起降性能的研究來解決航母甲板的問題,例如F35B、AV-8B這樣的垂短起降戰機,登陸艦和直升機母艦都能用。

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上圖.具備垂短起降能力的F35B戰機

所以,為了提高航母的起降性能雖然沒錯,但實在沒必要在適航性能、建造成本、戰鬥能力、維護性能上下刀子,至少目前的戰鬥需要以及科技能力已經達到了極限。

小白聊兵器
2019-05-14

目前世界上造的最大的航母是美國的“福特”級航母滿載排水量11.2萬噸,艦長337米。這樣的長度根本不夠艦載機的起降作業。都得需要特殊的起降裝置,才能完成這樣的作業。如果真的加長艦體,倒是可以解決這樣的問題。但是其他相應的問題就會脫穎而出了,我們看一下大概會有什麼樣的可能狀況出現。

首先就是艦體結構的應力問題。因為航空母艦的特殊要求性,要具有高航速,高機動,高強度的特性,那麼就對航母的建造剛才提出了特殊的要求。國際上通用的航母建造剛才都是HY80和HY100這樣強度的鋼材,但是目前來說也只能自造在11萬噸左右的航空母艦。

如果製造甲板面積更大塊頭更大的航空母艦。就是這樣的,剛才在航母航行當中,這遇到風浪當中,航母自身的重量就會將鋼材折斷。這就是艦體的重心應力問題。在目前的材料沒有突破的前提條件下航空母艦的噸位,很難突破更高的水平。

其二,航空母艦的建造成本和技術問題。建造更大型的航空母艦,其成本自然而然會呈幾何級增加。對於像福特級這樣的航空母艦,據張召忠將軍在一期節目當中講過,其造價已經超過了130億美元。可想而知在增大建造艦體,其成本自然而然會相應的增加。

其三,艦艇的後勤保障與維護,其相應的工作量也同樣會增大很多,對於後勤和維護者面同樣會增加很多的相應配套設施和人員。同樣也加大了航母作業時人員的調動與安排。

其四,就是動力系統的問題,目前只有美國的航空母艦是核動力的,而其他的國家的基本上都是常規動力的。這就導致一個航母噸位的加大,甲板面積的增加,動力系統就是一個巨大的問題。

目前航母的航速基本上都在30節左右。如果要想保持同樣的航速,那相應的動力系統就要增加增大很多。這些都是相關的技術難點。能夠搞明白核動力裝置的,目前也只有美國。何況增大航母的噸位那就需要更大的核動力裝置,這對於核動力技術提出了更高的要求。

其實總體來講,最主要的因素還是第一條,也就是航母的,鋼材的應力問題。其他的問題,相對來說是比較容易解決的。


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风亲亲羊
2019-05-14

以美弟的經驗,主要是考慮部署靈活問題,把航母造得更大更長美弟並不缺技術。但是航母太大通過蘇黎世運河與巴拿馬運河就有困難,不走這兩條運河,巴拿馬運河還好說,美弟後院繞道就繞了。蘇黎世運河連接紅海和地中海,影響中東和歐洲,這要是像瓦良格(遼寧艦)繞道非洲好望角,那黃花菜都涼涼咯。所以美弟航母都控制在11萬噸左右,再大也不會整艘15萬噸排量以上了,其他國家參考美弟的經驗也會控制在美弟航母的標準左右。航母是大國欺負小國的玩具,但不是誰都玩得,隔壁4萬噸左右的13年還沒造好,江南船廠8萬噸的速度快後年或能下水了,航母不僅僅是一條大船帶幾艘小船潛艇,而是一個打包下海的空軍基地。


航母上飛機起飛和降落都很困難,為什麼不把航母造更大更長?
转让专利
2019-05-14

航母就是一個壓縮版的飛機場,起降困難是因為跑道短必須使用彈射起飛或者是拋射起飛和阻攔著艦,不然的話就得須要上千米長的跑道了。既然造上千米長的大航母不太容易就不如想辦法把航母往小了造更現實一些,客觀的講航母有240米長就足夠了,因為現在的航母它的起飛和降落跑道長度都在這個範圍內。接下來需要一個原始創新的艦體結構,就是一種半排水船體結構,它可以有足夠的甲板寬度可以把兩條起飛甲板一條降落甲板平行縱置於航母上。使用高度補償降落甲板和機師自主著艦系統使飛機降落不那麼困難,使用拉桿式蒸汽彈射器和間歇性鍋爐可以實現快速彈射不與航行動力爭嘴。(還有地效航母技術現成的發明專利)

云端望月4
2019-05-14

首先航母是一個戰爭平臺,既然是戰爭平臺就要考慮以下幾個方面:1、進攻能力,2、防守能力,3、製造和使用成本。並綜合優化。

1、進攻能力。要保證艦載機的起降,從這方面來看越長越好。艦載機起飛時要求航母迎風高速航行,航母越長所需動力越大,另外航母越長機動性越差,因此航母不是越長越好。

2、戰爭中,航母是敵方的最重要的攻擊目標,個頭越大越容易被擊中,所以也不是越長越好。

3、航母越大,製造和使用成本越高,對後勤的壓力越大,也不是越大越好。

還有,航母的通過性等也不是越大越好。總之,航母和艦載機及其配套裝備是一個系統工程,需要從各方面因素和技術實現能力綜合考慮設計。

星星家的齊天大聖
2019-05-14

航母尤其是採用滑躍起飛的,為了給起飛的飛機更大的升力就需要甲板風,而要達到足夠速度的甲板風對船的航速就有相應的要求了,更大的航母意味著更大的排水量,要達到指標航速的話對動力的要求也就更高,動力不足的話就要裝更多的動力設備,那就浪費排水量和艦體內部空間了。

尼甘布
2019-05-14

有一個指標叫“效費比”,如果不考慮它,多大的都能造出來。

重庆SHW
2019-05-14

先不說製造問題,只說一個問題,在大海上風浪大時,越大的艦體搖擺幅度越大。大部分人可能認為大船搖擺比小船好,但是夾板越長近端與遠端的起伏差更大。

包裹着幸福
2019-05-14

事不過三,凡事皆有度,個大為太過,個小為不及。就航母而言,三個飛機大小與九個飛機長短,為航母平面面積設計應為合適。所以,若無限大,象三國赤壁火燒連營樣,船過大不活動,會自誤的。

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