1937年1月1日,《华盛顿条约》和《伦敦条约》均到期终结,而日本和意大利也宣布不再参加裁军会议。由于此时日本已经在扩军造舰并清楚地走向战争之路,美国也只能展开对应的造舰计划,除了增建一艘新的“约克城”级(即“大黄蜂”号)以外,美国海军还开始设计一型全新的航空母舰。
新航母以“约克城”级为基础进行设计,为满足海军提出的必须拥有更大载机量、更好防护的要求,其排水量自然也要更大。而随着舰型的扩大,飞行甲板和机库面积也自然能够变得更大一些。此外,除尺寸本身的增加以外,为减少对机库甲板的浪费,美国人还将原先3座升降机中位于舰体中部的1座从飞行甲板中央转移到了左舷以外。按照计划,新舰将搭载36架战斗机、36架俯冲轰炸机、18架鱼雷机以及10架补用机,总计达到了100架之多,是二战时期载机量最大的航空母舰。而为了保持新航母在排水量达到27200吨的情况下依然拥有能够和轻重巡洋舰一同作战的能力,设计人员直接为其安装了两套“亚特兰大”级轻巡洋舰所使用的动力系统,使其拥有了15万轴马力动力,最高航速可达33节。
1940年2月,被命名为“埃塞克斯”号的首舰建造订单被下达给纽波特纽斯造船厂。…6月14日,美国国会又通过了《两洋海军法案》(Two…Ocean…Navy…Act),决定增建3艘“埃塞克斯”级。国会于8月16日再次修订法案,在舰队扩张案中再次增加7艘“埃塞克斯”级。太平洋战争爆发后,建造计划也变得越来越庞大。1943年3月4日,根据战争中的经验,为加强防空火力,美军批准了“长舰体”型的方案,将舰首改为飞剪艏同时扩大舰尾外飘,在水线长不变的情况下舰体全长增加5米,用来安装四联装40毫米高炮。从“提康德罗加”号开始,所有“埃塞克斯”级都改用了这种设计。1945年初美军又下达了最后6艘“埃塞克斯”级的订单,但它们尚未排上船台就因为战争临近结束而被取消了。1945年8月11日,完工度最低的两艘CV-35号与CV-46号也被终止建造。至此,美国总共计划建造32艘“埃塞克斯”级,实际开工26艘,最终完工24艘,这也是人类历史上到目前为止产量最大的舰队航空母舰。1942年12月31日,首舰“埃塞克斯”号完工服役,它也是该级舰中第一个完工服役的,之后“埃塞克斯”级以平均51天一艘的速度服役,到1943年末总共服役了7艘,到1944年末总共服役了14艘。最终,在二战结束前,有17艘埃塞克斯级完工服役。
“埃塞克斯”级自1943年8月开始正式参战,最初其大部分任务是不断轰炸日占岛屿并击落来袭的零星日机,比如空袭马绍尔群岛、拉包尔、特鲁克等。1944年6月19日,“埃塞克斯”级在掩护登陆塞班岛的行动时遭遇日军舰队反击,于是爆发了其服役以来的第一场大规模海战—马里亚纳海战,这也是人类历史上最大规模的航母对战。美方共有15艘航空母舰参战,包括7艘大型航母,其中6艘是“埃塞克斯”级。而日军有9艘航母,其中5艘为大型航母。在著名的“马里亚纳猎火鸡”中,最终美军以战斗损失43架飞机的代价(非战斗损失了另外80架),空战击落或基地击毁日军飞机633架左右,击沉日军3艘航母及两艘油轮。日本帝国最后一次扭转战局的希望就此被“埃塞克斯”级摧毁。
同年10月20日,美军开始进攻莱特湾,日军遂孤注一掷地发起他们的最后一次大规模反击,莱特湾海战爆发,这也是人类历史上最大规模的海战。此战美军有36艘航母参战,其中10艘大型航母,9艘是“埃塞克斯”级。在海战中,日军损失了3艘战列舰、4艘航母以及6艘重巡洋舰,而美军只损失了两艘护航航母和1艘轻型航母,“埃塞克斯”级则全部毫发未损,只有个别舰因为日机的近失弹而轻微受伤。直到10月30日,“富兰克林”号才在支援登陆作战时被日军神风自杀飞机撞击,被迫返回本土接受维修。
12月18日,美国航母特混舰队遭遇“眼镜蛇”台风袭击,包括“大黄蜂”号(CV-12)在内的数艘航母飞行甲板前端坍塌。1945年1月10日,美军航母特混舰队进入南中国海并轰炸了越南、台湾、香港、海南、广州等日占地区。1月21日舰队遭到日本自杀飞机较大规模攻击,“提康德罗加”号连续被两架日军神风机撞击,受损较严重,不得不返航修理,此外其他几艘航母也在此次攻击中受伤,不过仍可继续作战。“埃塞克斯”级的最大危机发生在3月18日,当时“富兰克林”号被日机命中两枚炸弹,当时该舰正在准备出击的机群,像中途岛海战中的日本航母一样发生较大规模的二次爆炸,严重受损,军舰右倾,经过几乎一天的火线抢救,军舰勉强恢复了动力,返航维修。
4月7日,“埃塞克斯”号航母派出的一架侦察机发现了正在前往冲绳的“大和”号战列舰,美军航母随即对“大和”号展开了前所未见的密集空袭,最终将这艘人类历史上最大、最强的战列舰送入了海底。4月16日,“无畏”号航母被日军自杀飞机重创,被迫返航维修,此时几乎每天都有美军军舰被自杀飞机撞伤,区别只在于伤得多重以至是否沉没。6月5日,“大黄蜂”号的飞行甲板再次因台风而坍塌,该舰因此返航维修。不久冲绳战役结束,美军舰队遂返航休整。
7月,美军航母特混舰队重新展开轰炸日本本土的行动,直至日本投降。在日本投降仪式当天,数艘“埃塞克斯”级起飞庞大机群飞越美军“密苏里”号战列舰上空以壮声威。至此,“埃塞克斯”级经受了日军炸弹、鱼雷、自杀飞机的各种攻击,但是无一沉没。
战争结束后,军队被大规模裁减,“埃塞克斯”级也未能完全逃脱。因为新锐“中途岛”级服役,“埃塞克斯”级不再是美国海军的瑰宝。战争结束后不久,便有19艘“埃塞克斯”级退役封存,只剩5艘维持现役。
由于喷气式飞机的出现,航母作为飞机平台本身也需要对应改进以适应其技术特点。战后下水,已经完工85%的的“奥里斯卡尼”号遂被停建以等待新的设计方案。而海军于1947年6月5日最终拿出来的新方案被称为SCB-27,大幅强化了飞行甲板强度,并取消甲板高炮、重修舰桥以扩大甲板面积。在改建之后,航母的排水量增加了约20%。为维持军舰的浮力储备,水线装甲带被移除,并在舰体侧面安装了突出部。不过排水量的增加还导致军舰的航速下降了近3节,最高航速只能达到30节左右。
1947年8月8日,“奥里斯卡尼”号按照新方案开始复建。该舰最终于1950年9月15日完工服役,是“埃塞克斯”级中最后完工的。而其余各舰自1949年2月起也先后入坞按照SCB-27方案进行改建,不过由于技术的飞快进步,它们的改建方案已经升级为SCB-27A型,使用了H-8型液压式弹射器。1951年12月起接受改建的则是SCB-27C型,使用了C-11型蒸汽弹射器,这也是英军发明的现代蒸汽弹射器第一次被引入美国并许可生产装舰,实际上第一艘按此方案改装的“汉考克”号所用的弹射器本身就是英国制造的。
1952年12月,“安提坦”号加装并测试了英国人发明的斜角甲板,这也让它成为世界历史上第一艘装备斜角甲板的航空母舰,实验结果证明这是一个应对高速喷气机降落的有效方案。在这次成功的基础上,“埃塞克斯”级得到了新的改建方案SCB125,其改建内容除前述SCB-27系列部分及新的斜角甲板外,还将舰首由开放艏改为封闭艏,并将航空指挥部移到舰桥后方,此外布置了光学助降系统,Mk…7型拦阻索以及空调等。经过SCB-125升级后,“埃塞克斯”级彻底焕然一新,成为完全现代化的中型航母。最终在所有“埃塞克斯”级中,一艘接受了SCB-27升级,8艘接受了SCB-27A升级,6艘接受了SCB-27C升级。而这总共15艘SCB-27系列中,只有“尚普兰湖”号后来没有接受SCB-125升级。所以,24艘“埃塞克斯”级最终有15艘进入搭载喷气机的攻击型航母序列。
1950年6月25日朝鲜战争爆发后,19艘封存的“埃塞克斯”级有17艘被解封。不过参与朝鲜战争的“埃塞克斯”级大部分使用的还是二战时期的活塞式舰载机,即便是F2H喷气式舰载战斗机也远不及对方的米格-15战斗机。而性能上接近米格-15的F9F战斗机则服役得较晚,基本未在朝鲜战争中发挥多大作用。,因此事实上此时的美国海航在飞机性能方面要算是落入了下风。不过即使如此,投入战争的11艘“埃塞克斯”级航空母舰还是牢牢把持着制海权并广泛地参与了对地攻击任务,但在空战方面几乎毫无贡献。
1952年10月,美国海军更改舰艇编号规则,“埃塞克斯”级全部被改为CVA,即攻击型航母。不过随着苏联潜艇的威胁越来越大,未接受任何SCB-27升级的9艘“埃塞克斯”级全部被改编为反潜航母,不进行现代化改装,直接改为搭载直升机执行反潜任务,编号也对应更改为CVS(反潜航母)。不过,其中“富兰克林”号与“邦克山”号由于在二战中受损严重,并没有进行维修,因此只是挂名。
由于新航母陆续服役,加上新式飞机越来越大的尺寸与重量,即便是接受过SCB-27系列及SCB125改装的“埃塞克斯”级也逐渐显得力不从心,因此大部分接受过现代化改进的该级舰也被陆续改编为反潜航母。而原来未接受SCB-27或者SCB-125改装的9艘“埃塞克斯”级则有三艘在1950年代末被改编为两栖攻击舰提供给海军陆战队并得到全新的LPH编号,其余6艘做退役解体处理。最终只有3艘“埃塞克斯”级直到退役仍保持攻击航母的身份。
至1960年代末到1970年代中期,“埃塞克斯”级陆续退役,只有“列克星敦”号作为训练航母一直服役到1991年。目前仍然作为博物馆保存的“埃塞克斯”级有四艘,包括停泊在南卡罗来纳州的“约克城”号、停泊在纽约的“勇猛”号、停泊在加利福尼亚州的“大黄蜂”号以及停泊在德克萨斯的“列克星敦”号。
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