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舰载机是配备在航母上的主要武器之一，相较于传统战列舰，舰炮武器的最大攻击距离仅有几十千米，现代舰载机却有着1000千米以上的作战半径，大大地延伸了作战距离，而且通过空中加油的方式还可以延长其航程，并能在完成作战任务后回到航母上装载弹药，再度投入战斗。舰载机作战的持续性以及其作战任务的多样性决定了其在海战中所扮演的角色不同于一般的攻击武器。
舰载机可以按作战使命或起降原理分类。按作战使命分类可以分为加油机、预警机、反潜机、电子对抗机、歼击机、强击机等。按起降原理分类则可以分为普通舰载机、舰载直升机、垂直/短距起降机等。
舰载机在航空母舰出海时上舰，航空母舰返回基地时飞回岸上机场。它能适应海洋环境，普通舰载机在6级大风、4—5级海浪的恶劣天气中仍能在航空母舰上起落；舰载机的超远距离投送就是借助于航空母舰强大的续航能力。舰载机除了空战能力外，还兼有攻击水面、地面目标的能力。
图1-1 正在起飞的舰载机
一艘航空母舰根据其最大排水量的不同可搭载数十架乃至上百架舰载机。一般是多种功能机都有，以利于形成综合能力。
二战初期舰载机还没有形成独立机种，一些非舰载机稍加改装后就成了简单的舰载机，比如英国的“喷火”式和“飓风”式战斗机、德国的BF-109和FW-190。
在二战中的太平洋战场，日、美两国海军的多次战役几乎可以说全部是舰载机之间的较量。二战中日本战斗机的型号很多，但是主要参战的舰载战斗机为“九六”式舰载机（A5M）和“零”式舰载机（A6M），其飞机的性能与其他战斗机大同小异。美国的主要舰载机是F4F“野猫”和F6F“地狱猫”，其中主要是F6F“地狱猫”，二战中总共生产了12275架；而另一款普通战斗机P-47D“雷电”，也生产了12602架。二者的主要性能和作战实力差异不大。
第二次世界大战后，出现了喷气超声速飞机以及核动力航空母舰，舰载机的性能也在不断提升。20世纪60年代美国研制的舰载机F14在性能和火力上与同期的舰载机相比还处于相近的水平。但是到了70年代出现了舰载垂直起降战机，它可以方便地在一艘小型航空母舰上，甚至普通军舰上起降，进一步拓宽了舰载机的使用范围。
舰载机强大战斗力的“临门一脚”靠的是弹射器，所以各国在航母发展过程中投入了大量精力去研发弹射器，现在大部分航母使用的是蒸汽弹射器。由于航母的甲板长度有限，一般的舰载机只能借助弹射器才能起飞。起飞时，发动机推力与舰上弹射装置的弹力联合作用，飞机滑几十米就被弹射脱钩而飞离甲板。降落时，利用飞机尾部的专用着陆钩钩住航母上的拦阻索，拦阻索两端与缓冲器相连并横置于甲板上，飞机被勾住后，滑跑很短的距离就被掣止了。航母甲板末端装有一个备用拦阻网，防止飞机晃动和意外。现代的弹射器更为先进了，采取了电磁弹射，这就要求舰载机的起降和飞行条件比陆上飞机更高。
图1-2 正在固定的舰载机
舰载机的设计特点是良好的低速操纵性和起飞性能、较低的着陆速度，此外驾驶舱的视野必须要开阔，以便飞行员精准降落对准跑道。舰载机的机翼在停放时大多可以折叠，垂尾和机头也是可以折转的，这既便于存放在机库里，也不占据过多的甲板面积。此外飞机长期在潮湿的海上，机体和机上设备很容易被腐蚀，一般舰载机都会做防腐处理。