
“飞行第一”原则下的飞行甲板
航空母舰,正如其英文原名“Aircraft Carrier”,是aircraft+carrier的组合,原英文名直译过来也就是“飞机搭载舰”了,这也正是航母与一般水面舰船的最大不同点。所以,满足舰载机的起降作战的需求,是航母整舰设计上的基本出发点和关键点。所以,飞行甲板也就有理由成为航母整舰设计中重要一项。飞行甲板的设置很大程度上影响着舰载机的起降能力,最终也就反映到航母舰载机系统的整体作战能力上。在航母的发展过程中,随着航母平台包括吨位在内的性能指标上的提升,舰载机由活塞时代进入喷气式时代,航母的飞行甲板也同样经历了较大的变化。

虽然战后喷气式舰载机的上舰,使得航母飞行甲板的尺寸面积大幅增加,加之斜角甲板的引入,现代航母有着较大的舰宽和外飘的巨大舷台。虽说这样的实际是满足了舰载机的作战使用需求,但考虑到机动性和水道的通过能力,航母在设计上尽量压缩舰宽、限定尺寸
俯瞰“一战”时期航母的飞行甲板,基本呈现的是长方形,直接贯通航母的首尾舰面,这样的飞行甲板被成为“直通式”。而如今现代航母的斜直式飞行甲板,呈现的是不规则的多边形设计。这种革新性的变化是因为直通式飞行甲板有着突出弱点。直通式飞行甲板限于飞行甲板的长度,前后两个作业区的缓冲距离过短,起飞和降落难以同时进行,影响了航母作战效能的发挥,甚至还会因舰载机的着舰失败冲向舰艏起飞区或停机区造成严重的机毁人亡事故。
50年代,英国皇家海军率先提出并验证了斜角甲板,进而使得航母的飞行甲板有了两条跑道,一条通直跑道用于起飞,一条斜跑道用于降落,斜直两跑道相交形成的三角区正好用来停放飞机。这就是现代航母飞行甲板的基本样式。这种斜直两段式设计的飞行甲板可以较好的规避了飞机起降、停放和运行操作之间的相互影响和干扰,提高了甲板作业效率,也使得航母具备了起飞与着舰同时作业的能力。由此也就奠定了当下航母基本构型上的宽大的飞行甲板和巨大的外飘舷台结构。这种基本构型,也正是航母整舰的设计、航母飞行甲板的设计,都在始终彻底贯彻着的“飞行第一”的原则。


Mk.13 Mod.0 IFLOS改进型菲涅尔透镜光学助降系统,在高度设计上就如简图所示针对航母上的“超级大黄蜂”舰载机做了高度上的适配设计,高度为72英寸(1.829米),露出飞行甲板平面的高度仅为0.884米
围绕着“飞行第一”的设计原则,除了看到宽大的飞行甲板和巨大的外飘舷台,在飞行甲板的细节布置上还有着诸多“走心”的设计。为保证舰载机的起降安全,飞行甲板及周围的设施都要严格控制。比如说飞行甲板的任何物体都不能突出,要与甲板水平面成向下15°倾斜的平面;在飞行甲板的降落区,包括菲涅透镜光学助降系统在的任何设施设备所突出飞行甲板水平面的高度都限定在了1.2米以内。飞行甲板左舷上层建筑的形状和布置也应尽量避免在飞机降落时对飞行员产生心理上的压力,对于常规动力航母而言,更要考虑有着各种排气烟道的上层建筑对甲板上部气流的扰动影响,总之,飞行甲板上各种设施的布置都应尽量为舰载机创造最佳的安全起降条件。
同时,为便于甲板飞行作业期间舰员们的舰面通行,要在飞行甲板的两舷设置纵向裙廊和过道,以保证在飞行甲板处于作业状态时甲板人员仍能在两舷通行。这些裙廊和过道在设置上自然是必须低于甲板面的,但也要保证甲板作业时在裙廊和过道上的舰员能观察到飞行甲板的情况,便于飞行作业相关的弹射、通信和消防等设备和操作的展开。在舰体的结构上,裙廊和过道一般设置在了飞行甲板和顶楼甲板之间的中间位置上,有着与飞行甲板、顶楼甲板、桅杆、跑道灯以及飞行甲板下面贯穿的全舰通道的出入口。


飞行甲板两舷设置的纵向裙廊和过道除了便于人员的通行外,还设置诸多设备设置,也是甲板人员重要的工作战位
在“飞行第一”原则下,飞行甲板在设计配置上另一同样值得留意的是细节是所涂覆的防滑涂层。航母的各层甲板都会相应的涂覆上涂层,而在这些涂层中尤以飞行甲板的防滑涂层最为重要,最为直接关系到舰载机的出动能力,也是涂料技术上研发难度最大的。在飞行甲板上涂覆的防滑涂层,首要的用途是能够为舰载机在飞行甲板上的起降作业提供足够的摩擦力,保证舰载机起降、转运、停放中的安全性。其次是能够在航母飞行甲板的钢结构表面形成保护层,减缓舰载机着舰时对飞行甲板的冲击力,同时有效降低海上高盐高湿的恶劣环境、舰载机的高温燃气尾流、以及日常各种油料、洗涤剂、酸碱性溶剂等对飞行甲板的冲击、腐蚀和磨损等形式的破坏。

在相对大众通用的防护涂层上,起防滑作用的成分通常是在环氧树脂中适当加入一定粗细的天然氧化物颗粒,起防腐作用的成分是金属锌和铝涂层和聚合物粉末涂层。而航母上所涂覆的防滑涂层,对防护、防腐和抗冲击等方面的性能提出了更高的要求。图为CVN-70“卡尔•文森”号上飞行甲板防滑涂层的涂覆
之所说飞行甲板的防滑涂层是关系到航母舰载机出动能力的一个重要因素,是因为在航母的出海部署和作战期间,应避免频繁修补防滑涂层以免影响飞行作业。为此,对航母飞行甲板的防滑涂层有着更为苛刻的性能要求。按照美国的军标,航母飞行甲板着舰区的防滑涂层要能够承受10000次着舰,最高为15000次。这样也就基本与航母在半年多的海外任务部署期间近万次的航母起降任务相切合。自然,防滑涂层要做到可承受万余次的舰载机着舰时的冲击和磨损,在研发上的难度可想而知。美国海军也是直到2003年,在“杜鲁门”号上试验的“抓牢”防滑涂层,才达到了这一预期理想的性能指标,才不需在航母任务部署期还要对防滑涂料快速修补2-3次,不再需要在进港维护保养中更换近80%区域的防滑涂层。

美航母弹射起飞区,可见甲板涂覆的颗粒感明显的防滑涂层,甲板上的系留孔,以及弹射作业中蒸汽弹射器系统的弹射滑块、前起落架弹射拖曳杆和限位杆
