2.3 起飞系统

航母最大的特点是能够起降战机，相对于陆地机场来说，航母则显得非常紧凑，这就需要非常高效的起飞系统，才能够保证航母的作战效率。

2.3.1 飞行甲板

航母上层的全通式甲板就是飞行甲板，它主要为舰载机提供起降场地。在早期的航空母舰上，也有非全通式飞行甲板，这是因为早期飞机的重量较小、起飞速度较低的原因，对飞行甲板的要求不高。

在早期航空母舰上，飞行甲板是直式的，其外形像是一个矩形。后来，随着喷气式飞机的上舰，直式甲板就不够用了，因为喷气式飞机需要更长的起飞距离，特别是对于中小型航母来说，其甲板长度对喷气式飞机的起降是很难达标的。于是，在没有蒸汽弹射器的情况下，滑跃式甲板就成为中小型航母的最佳选择。英国海军的航母便率先使用了这种舰艏上翘的滑跃式甲板，以帮助舰载机在起飞时获得更大的升力和更好的起飞角度，而其他国家也纷纷效仿。

此外，在20世纪50年代初，也是因为喷气式飞机的上舰，自航母诞生以来便使用的直式甲板也出现了变化。以前的直式飞行甲板形状为矩形，防冲网将甲板分为前后两部分，前部分供飞机起飞使用，后部分供飞机降落使用。而到20世纪50年代初，这种模式已经无法满足喷气式飞机的使用了，于是英国海军上校卡梅尔便提出了斜角甲板的构想。在经过试验之后，证明它相比之前的直式甲板确实更为优秀，于是成为了现代航母的标准甲板样式。斜角甲板的前部分为直甲板，是起飞区；后部分为斜甲板，为降落区。

斜角甲板的优点是，即便战机在降落时未能钩住辅助降落的拦阻索，也可以再次拉升重新飞上天空，而不至于和前甲板的起飞飞机或停放飞机相撞。

2.3.2 蒸汽弹射器

弹射器是航空母舰上帮助舰载机起飞的设备，它的主要功能是增大舰载机的起飞速度、缩短滑跑的距离。

由于早期的螺旋桨飞机的重量和起飞速度不大，所以能够轻松地从甲板上自行滑跑起飞。但是，随着航空技术的发展，喷气式飞机上舰之后则不像螺旋桨飞机那么简单了。由于喷气式舰载机重量的增加，它需要更高的起飞速度，对跑道长度的要求也很高。于是，为了方便喷气式飞机起飞和提高作战效率，便出现了弹射器。

早在1950年，英国就在其“英仙座”航母的甲板中线上安装了一台动力冲程为45.5米的蒸汽弹射器。后来，美国海军购买了这项专利并将其发展成熟。目前，成熟使用的蒸汽弹射器技术仅为美国所掌握。

蒸汽弹射器主要依靠航母锅炉的蒸汽进行工作，其功率极大。例如美国的C-13-1型蒸汽弹射器，能够将一辆2吨重的吉普车抛射到2.4千米之外。航母上的舰载机在起飞时，利用弹射器轨道上的滑块把飞机高速弹射出去，以增大飞机起飞时的速度，不但能够节约大量飞行甲板、增大起飞成功率，还为战机节约了大量的燃油。

弹射器的弹射方式主要分为两种，即前轮牵引式和拖索式。

1. 前轮弹射式

前轮弹射式是美国海军在1964年试验成功的。它需要在舰载机的前轮支架上装上拖曳杆，而前轮直接挂在滑块之上，在弹射时由滑块直接拉着飞机前轮加速起飞。这种弹射方式的优点是弹射时间短，而且飞机的方向安全性好；缺点是，使用这种弹射技术的舰载机的前轮需要专门的设计。

2. 拖索式

在采用拖索式弹射时，甲板人员需要先用钢质拖索把飞机挂在滑块上，再用一根索引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。在弹射时，猛力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓，牵着飞机沿轨道急剧加速，在轨道末端把飞机加速到起飞速度并抛离甲板。拖索从飞机上脱落，滑块返回弹射器起点，准备下一次工作。

2.3.3 导流板

舰载机在弹射之前，其喷气发动机就已经在全速运转了，这时候它向后喷射出的高温气流对飞机后面的人和设备会造成极大的损害，而采用导流板，可以将这些气流的喷射方向改变，将其引导为朝斜上方流动，这样就不会喷到飞机后面的人员和设备了。而且，为了降低燃气流的温度，燃气导流板后面还装有供冷却水循环流动的格状水管。

小知识：

通常情况下，每个蒸汽弹射器的后面都有一组燃气导流板，它由三块挡板组成。当弹射仅有一台发动机（单发）的飞机起飞时张开正中间一块；当弹射有两台发动机（双发）的飞机起飞时三块都张开。

2.3.4 垂直起降技术

目前，世界上仅美国和俄罗斯装备了大型航空母舰，其中美国的11艘核动力航母的满载排水量都超过9万吨，俄罗斯的“库兹涅佐夫”号航空母舰的排水量为6万吨。除此之外，其他国家的航母大多在2~4万吨左右，其飞行甲板长度非常有限。而且蒸汽弹射技术也仅为美国所掌握，所以，想要在这些中小型航母上起降喷气式战机具有一定的难度。

于是，许多国家便另辟蹊径，比如英国便为其小型航母研制了“鹞”式垂直/短距起降战机，而前苏联也研制了“雅克38”垂直起降战机。这类战机具备垂直起飞的能力，对航母甲板的要求较低。

此外，在一些排水量较小的航空母舰上通常会装备大量的直升机。由于直升机对航母甲板的要求极低，即便是驱逐舰、护卫舰这类中小型水面舰艇的小型直升机平台都能起降，更何况航空母舰。一些只使用直升机的航空母舰也被称为直升机航母。

2.3.5 电磁弹射器

电磁弹射器是一种正在研究中的下一代飞机弹射装置。与传统的蒸汽弹射器相比，电磁弹射器具有体积小、重量轻、效率高、使用方便、能量可控制等优点。

小知识：

相对于蒸汽弹射器，电磁弹射器的好处很多。首先，电磁弹射器的加速比较均匀。美军C-13-1型蒸汽弹射器的最大过载可以达到6g，但整个行程的平均加速仅有2g多一点。电磁弹射器的推力启动段没有前者那种爆炸性的冲击，峰值过载从6g平稳降低到3g，不仅对飞机结构，而且对飞行员的承受力都是一种改善。另外，电磁弹射器的能量输出范围可调。这决定了它不仅可弹射大型飞机，也可弹射重量较小的无人机。

其电源采用直流电；电磁弹射器的电源容量非常大，达5~8万KVA。电磁弹射器的核心部件是一个长达100多米的直流感应电动机，它推动和飞机连接的电枢，电枢为一个U型铝块。

储能装置是电磁弹射器的主要部件之一，它可以缓解发电机的压力，并使弹射器在不工作时吸收发电机的能量，让发电机不受冲击性负荷的影响。

导轨的长度通常达200米以上，上部和下部分别有两个，安装在飞行甲板下面。在导轨内部有超导体相熔接，中间为高压冷却油，冷却油进入导轨前的温度低于-40℃，从导轨流出的温度低于-30℃，这不但可以使飞机牵引杆在运行时降温，还可以起到润滑作用。

脉冲发生器的作用为，在飞机起飞时电磁弹射器通电，然后电流会逐步地加强，到起飞末段时电流截止。

美军研发的电磁弹射器主要由线性同步电动机、大功率数字循环变频器和盘式交流发电机组成。到目前为止，美军在航空母舰电磁弹射器的研究上已经消耗了32亿美元和28年时间，据称可能会在下一代的“福特”级航空母舰上使用该技术。 Zm+yw3qyTjo0N5T1OMkSXyCgF2PYpOaXEW54VpOmxSE+8hxmNdWE76RyQVp71KaY