斜角甲板发展史谨以此文纪念伟大的飞行员埃里克布朗.docx

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斜角甲板发展史谨以此文纪念伟大的飞行员埃里克布朗

2016年2月21日，被称为“全球最伟大试飞员”的飞行员埃里克·“温克尔”·布朗因病去世，享年97岁。

他曾在航母上进行过2407次降落，飞过487种飞机，并曾在11次坠机中幸存。

　　1月27日，埃里克·布朗刚庆祝了自己的97岁生日，有100多名飞行员出席了庆祝活动。

　　关于这位传奇飞行员的文章，读者可以参见本站的：

　　艾瑞克.布朗回忆录

　　大英帝国的蓝天勇士——艾瑞克·布朗小传

　　本文要讲述的则是继埃里克•布朗驾驶德•哈维兰“吸血鬼”在航母上完成首次喷气式飞机着舰后，人们如何发展出革命性斜角甲板的故事。

驱动

　　通过二战血与火的洗礼，海上一次次钢铁的碰撞，航空母舰作为海战的核心主力地位得到了充分的肯定。

但二战时期航空母舰所采用的直通式甲板存在着明显的缺点：

不能为着舰飞机提供安全复飞的条件，一旦飞机着舰失败（比如着舰尾钩未能钩住拦阻索），势必会冲撞前方停机区的飞机，引发火灾、爆炸。

理论上在拦阻索和拦阻网充分发挥作用的前提下，直通式甲板的舰艏弹射作业和舰艉的着舰作业可同时进行，但实际上大多数航母由于飞行甲板长度有限，前后两个作业区的缓冲距离过短，起飞和回收着舰难以同时进行，影响了航母作战效能的发挥。

1945年12月3日，皇家海军率先完成史上首次喷气式飞机在航母上的起降，由试飞员埃里克•布朗驾驶着德•哈维兰“吸血鬼”Ⅰ型在巨人级R-68“海洋”号航母上完成。

当日，布朗在“海洋”号上完成了4次舰载机的起飞与降落，成为在航母上完成喷气飞机起降的第一人。

3天后他又在“海洋”号上完成了11次循环起降试验，正式宣布了喷气时代降临航空母舰

埃里克•布朗（EricM.Brown）,作为一名有着极其丰富经验的首席试飞专家，驾驶过来自英国、美国、意大利、德国和日本的各型飞机，至今保持着驾驶飞机种类最多的吉尼斯世界纪录,官方记录是487种飞机。

布朗也是皇家海军航空兵被授勋最多的飞行员，拥有在航母上降落2407次的世界纪录。

2014年BBC4台还对其进行了一次采访

　　在战后喷气时代降临航母后，这个问题变得更为“尖锐”不可调和。

二战时期的活塞动力螺旋桨战斗机的降落速度大都在70~80节，战后第一代上舰的采用平直翼的第一代喷气机的降落速度都在100节上下（采用后掠翼或三角翼的二代喷气机进场速度则普遍达到11-~120节）。

随之，着舰尾钩钩上航母甲板拦阻索难度也会更大，飞行员的操纵反应时间与允许的错误冗余度都大幅减少。

着舰失败的机率随之增加许多，危险性大幅增加。

为着舰的安全性考虑，舰艉在进行舰载机着舰作业时，舰艏区域尽量能清空，以免拦阻着舰失败后发生碰撞等更大的事故，而这就会严重制约了航母飞行甲板的作业效率。

而以我们现在的视角来看，解决这个问题“理所当然”是采用斜角甲板，将着舰区和起飞区分开，但真实的技术探索、技术革新的过程远不会像今日再回溯时想到的那么简单直接、绝对正确。

从平直甲板到斜角甲板，这中间的“过渡”，“试错”的过程就是“弹性甲板”（flexibledeck，亦称“柔性甲板”）。

1950年6月，朝鲜战争爆发。

美国海军先后派遣了11艘航母参战，虽未有航母在攻击中受损，但却出现了多次严重的伤亡事故。

最严重的一起是1951年9月16日，“埃塞克斯”号的一架F2H“女妖”舰载机在尾钩未能钩上拦阻索着舰失败后冲向了舰艏的停放区，引发大火和爆炸，造成7人丧生

试错

　　1945年初位于范堡罗的皇家航空研究院（RAE）开始探索在航母上更为高效操作喷气机的方式，并提出了无起落架起飞的构想。

较于螺旋桨飞机，喷气机“理论”上可以利用机腹降落。

而除去起落架结构后就能够减轻飞机重量，进而改善飞行性能，或增加燃油、弹药载荷，增强续航、火力。

RAE随后讨论了几种舰载机不用机轮在航母上起降的方案。

最后，在前皇家飞行军团服役过的航空工程师F.M.格林建议将无起落架的飞机降落在弹性材料制成并由减震装置制成的“地毯”上。

这样的降落跑道再加上拦阻索的作用能够在最短的距离内停住舰载机。

对于一架重约8000磅（3.6吨，这也正是“海吸血鬼”的全重）左右的舰载机，他建议使用一条长150英尺（46米）、宽40英尺（12米）的“地毯”即可完成对其的着舰回收。

在范堡罗机场进行的陆基弹性甲板试验，布朗驾驶的“海吸血鬼”飞机起落架收起，即将降落在弹性甲板上

　　1946年RAE开始了弹性甲板的研制与测试工作。

在完成小比例模型测试后，开始着手全尺寸系统的相关工作。

到了1947年RAE的试验人员在范堡罗机场开始了对长200英尺（61米）、宽60英尺（18米）的弹性甲板的测试工作，并开始第一次驾机降落试验。

1947年12月29日布朗驾驶收起落架的“海吸血鬼”在接近弹性甲板着舰区时，飞机突然快速下坠，布朗加大油门以便控制飞机下坠速度。

但由于早期喷气式飞机的通病，油门反应速度慢、发动机加速性差，“海吸血鬼”最终还是摔在弹性甲板末端的进场坡道上，在弹性甲板上反弹了2次后，整个机体严重受损。

幸运的是布朗并未受伤。

在吸取首次失败的教训调整了着舰程序后，1948年3月17日，布朗再次驾驶收起起落架的“海吸血鬼”完成了一次无可挑剔的弹性甲板降落。

接下来布朗在范登堡又进行了40余次降落试验。

1948年11月3日，布朗驾驶着“海吸血鬼”成功在“勇士”号航母刚铺设的橡胶衬垫上降落，完成无起落架飞机在弹性甲板上的首次海上试验。

收起起落架准备以机腹在“勇士”号航母的弹性甲板上降临的“海吸血鬼”，尾钩已经钩上了拦阻索

　　刚由加拿大海军租借后归还的巨人级R-31“勇士”号，被皇家航空研究院选作了弹性甲板试验舰。

试验人员在“勇士”号上铺设一层由橡胶材料构成的弹性甲板，从舰岛向舰艉方向延伸，共190英尺（58米）长，2.2英寸（5.7厘米）厚。

弹性甲板末端是一段延伸到舰艉长150英尺（46米）的金属制进场斜坡。

弹性甲板的末端上方设有1条拦阻索。

着舰的飞机的尾钩钩上拦阻索后，机体向前落在橡胶质的弹性甲板上，借助弹性甲板的缓冲以及拦阻索的制动可更高效制动“高速”降落的喷气式飞机，滑行几米后即可减速停止。

只不过由于无起落架，着舰后的飞机要借助舰岛后的吊臂将其吊放到拖车上，然后由绞盘将拖车上的飞机拖曳到前方的升降机收回机库，或补充油料、弹药后拖到起飞位再次起飞。

弹性甲板的试验从1948年11月一直进行到次年的5月，皇家海军和空军的飞行员以及一名美国海军的试飞员在“勇士”号航母与范堡罗的陆基基地上进行了200多次的着陆试验，从未发生过严重事故。

加装了弹性甲板的“勇士”号航母的甲板配置草图。

试验中，“海吸血鬼”的起飞是在弹性甲板前300英尺（91米）的钢制甲板上自行滑行起飞而不是借助舰艏的弹射器

　　对测试的评估表明，弹性甲板上直接以机腹降落滑行的舰载机在拆除起落架装置后能够节省4%-5%的重量，而这又能带来其他的改进，比如采用更薄的机翼。

换做性能的话，意味着航母舰载机可延长大约45分钟的飞行时间，或增加27~37英里/小时的航速。

但没有起落架的飞机是无法降落在路上机场或没有铺设弹性甲板的航母上的，适用性很窄。

而且无论是普遍配备弹性甲板，或为发挥弹性甲板的效能而专门研制一型无起落架的飞机，就投入成本和效果而言都是不值得的。

无起落架的飞机在航母上移动必须依靠起重机、拖车、绞车等机械的辅助，甲板作业的流程变得更为繁琐

　　尤为关键的是“弹性甲板”的出现，并未有效解决喷气时代来临后航母甲板运作日趋困难的难题。

在安装了总长100余米的弹性甲板和进场斜坡后，航母甲板前端的起飞空间剩余仍是有限，着舰作业和起飞作业还是不能有效兼顾。

而且无起落架的飞机在航母上移动必须依靠起重机、拖车、绞车等机械的辅助，流程繁琐，本已不高的甲板运作效率又被拉低。

萌芽

“皇家方舟”号的姊妹舰，稍早服役的“鹰”号航母虽然是皇家海军当时建造的最大航母，有超过800英尺（244米）的飞行甲板，并配备了多达16条拦阻索和3种不同型式的拦阻网。

但这只能勉强应付第一代喷气式飞机的降落，传统的直通式飞行甲板已不足以适应即将服役的更重更大的新一代喷气式飞机

　　1951年8月7日，供应部（MinistryofSupply）召开会议探讨海军是否应发展具备操作无起落架舰载机的弹性甲板航母。

主持本次会议的皇家海军资深专家、时任供应部海军副总代表的丹尼斯•坎贝尔上校（DennisFarquharsonCambell）首次提出了斜角甲板的设想。

向左船舷偏转10°并配有4条拦阻索的斜角甲板，不仅能隔开舰艉的降落区与舰艏起飞区、停机区，彼此互不影响，而且也使着舰与起飞作业成为了可能。

坎贝尔后来回忆这个设想在会议上提出之时“并未受到预期中的响应，更多的是混合了反应平平与些许嘲讽”。

但这个设想还是给参会的弹性甲板项目负责人刘易斯•波丁顿（LewisBoddington）留下了深刻印象。

而斜角甲板概念迎来转机，得以在英国海军内部得以推广是源于三周后对新建的鲁莽/大胆级“皇家方舟”号（舷号R09，第四代同名舰）的航母飞行甲板与喷气式飞机上舰适配性的谈论会。

喷气式飞机上舰后，传统的平直甲板、多道拦阻索/拦阻网的配置即便延长了飞行甲板后仍不敷使用，若要满足日后更大更重的喷气式飞机的上舰操作需求，必须要有创新的降落方案。

而坎贝尔提出的斜角甲板设想，正好给了波丁顿新的启发。

丹尼斯•坎贝尔，拥有丰富的一线飞行经验，曾在“皇家方舟”号（舷号91，第三代同名舰）、I-49“百眼巨人”号上服役，也曾担任过飞行中队指挥官、航母航空指挥官。

1950年，丹尼斯•坎贝尔任命为供应部海军代表副主席。

1955年坎贝尔出任R-09“皇家方舟”号的首任舰长，这张照片也正是在“皇家方舟”号航母上拍摄的

　　1951年8月28日，刘易斯•波丁顿写信给海军造船部副总监巴特利特（Bartlett），同时坎贝尔也收到了一份副本。

在信中波丁顿提出了为“皇家方舟”号配置斜角甲板的设计方案。

如果斜角甲板偏向左舷，则降落的飞机若未能成功钩上拦阻索着舰失败，还可拉起复飞，再次尝试降落。

同时其他舰载机仍可在舰艏或右舷区域进行起飞或甲板调度作业。

斜角甲板的采用，无论是降落作业的安全性还是甲板作业效率的都有大幅提高。

在确立了斜角甲板的概念后，接下来坎贝尔与波丁顿，一名能提出新概念有着一线飞行经验的资深指挥官与一名能将概念付诸应用的工程师展开合作向海军部委员会（BoardofAdmiralty）“推销”这个方案。

与此同时，两年一度的范堡罗航展在随后的9月开幕，航展中英国海军部与美国海军的代表团进行了例行性的会谈，简短交换双方关于未来发展的前沿资讯。

坎贝尔再次提起了“斜角甲板”的设想，而美海军代表团队对此反应，据坎贝尔回忆“他们话说得不多，但我清楚的记得他们明显彼此交换了眼色。

几个星期后，我们就听说美国海军已经计划在“中途岛”号上进行斜角甲板的预备试验。

”

验证

　　1952年2月，在坎贝尔与波丁顿的积极推动下皇家航空研究院经过进一步讨论，同意马上在巨人级的R-16“凯旋”号航母上进行斜角甲板试验。

试验并未对“凯旋”号进行加装斜角甲板的改装，而只是在后端飞行甲板上漆上左倾10°的斜角降落区来模拟斜角甲板。

所以并不能真正地让舰载机拦阻着舰停在斜角甲板上，只能进行触舰复飞试验。

尽管如此，试验还是达到了预期效果，参与试验的飞行员也对“斜角甲板”赞誉有加。

随后的3月份又在R-87“光辉”号航母上进行了进一步的试验测试。

海军委员会事后评估：

通过增设斜角甲板，可让2万吨级的竞技神级航母具备与采用直通式甲板的3.3万吨级的“鹰”号的同等甲板作业能力。

由于测试十分成功，加之美国海军也开展了斜角甲板试验，终于促使英国海军部开始考虑在新一代舰队航母（FleetCarrier）的设计上应用斜角甲板这一新结构。

只不过由于财政吃紧，加之政策上的迟缓，皇家海军在斜角甲板的实用化上反而落后于美国。

战后并未列入现代化改装计划，处于预备役状态的“安提坦”号担起重任成为了斜角甲板试验舰，成为世界上第一艘配备斜角甲板的航母

　　同年5月的26~29日，美国海军当时最大的航母“中途岛”号也开始了斜角甲板模拟试验，和同期英国的试验一样，也只是在飞行甲板后段漆上斜角降落区，同样证明了“斜角甲板”即将堪当重任。

紧接着就进行了真正的航母斜角甲板试验，美国海军埃塞克斯级的CV-36“安提坦”号（USSAtietam）就成为了世界上第一艘配备斜角甲板的航母。

1952年9~12月“安提坦”号驶入了纽约海军造船厂的船坞开始了加装10.5°斜角甲板改装工作。

次年1月第8舰载航空团开始在“安提坦”号开展了一系列的着舰试验，在1月12-16日的海上试验中就完成了超过500次，包括日、夜间以及6种喷气动力、螺旋桨推进机型的降落作业，而且从未发生飞行事故。

第8舰载航空团在“安提坦”号的斜角甲板上展开了一系列的着舰试验，而且从未发生飞行事故

　　特别值得一提的是，作为对英国分享斜角甲板技术的回报，“安提坦”在1953年的5月份前往英国配合皇家海军的斜角甲板降落试验。

斜角甲板的创始人丹尼斯•坎贝尔和刘易斯•波丁顿也特邀登舰参观。

而在“安提坦”号上进行的64次触舰复飞和19次拦阻着舰试验，也让皇家海军更近一步体验了斜角甲板的“魅力”。

这次成功的访问，促使英国海军部下定决心立即为现有航母加装斜角甲板。

普及

“皇家方舟”号刚下水时配备的5.5°斜角甲板，在20世纪70年代改装成了8.5°的斜角甲板。

可见明显增加了舰艏与舰舯右舷舰岛侧的可用空间，甲板利用率更高。

当然斜角甲板的角度增大，为保证足够的长度与面积，舰体的左舷要改建外张甲板，改装工作的施工量明显的增大了

20世纪60年代，英国曾提出CVA-01型航母的建造计划，斜角甲板只是向左舷偏转了3.5°。

但后来工党上台后国防预算大幅缩减，最终计划建造4艘的CVA-01型航母和空军的TSR-2攻击机一样都被取消。

至此，皇家海军也再无弹射起飞/拦阻着舰（CATOBAR）可部署常规起降飞机的大型航母驶下船台

　　被皇家海军列为第一艘改装斜角甲板的航母是当时刚完工还在试航的R-06“半人马座”号。

只不过为节省经费加快工程进度，“半人马座”号只是改装了5.5°的斜角甲板，而非坎贝尔设想中理想的10°斜角甲板。

继“半人马座”号，该舰在建中的姊妹舰R-07“阿尔比翁”号和R-08“堡垒”号也都变更了设计，增设5.5°斜角甲板，并在第二年的5月、11月顺利下水服役。

同样接近完工的R-09“皇家方舟”号也增设了5.5°斜角甲板，先期服役的“鹰”号在之后的返港大修间加装了5.5°斜角甲板。

虽然小角度斜角甲板的改装所需时间与费用相对降低，成本效益颇高，但毕竟无法充分发挥出斜角甲板的效能，与8°~10°的斜角甲板仍有差距。

因此后来英国皇家海军又为这几艘航母（包括“鹰”号、“皇家方舟”号）改装了更大角度的斜角甲板。

埃塞克斯级航母改装斜角甲板前后对比图，上为SCB27A改装后的结构，下为SCB27A+SCB125后的结构。

增设10.5°的斜角甲板后，所需的拦阻索数量大幅减少

1955年10月“中途岛”号暂时退出现役，开始代号为SCB-110的现代化改装。

此次改装最主要的目是让“中途岛”号具备起降高性能喷气式战斗机的能力。

为此引入了C-11型蒸汽弹射器和147米长的10.5°斜角甲板。

上图为“中途岛”号的平直甲板上停放着可执行核打击任务的AJ-1“野人”攻击机。

下图的“中途岛”号舰艏停放着F-8U“十字军战士”战斗机和A-3D“空中勇士”攻击机

1949年4月18日安放龙骨正式开工，5天后便被取消建造的CV-58“合众国”号专为部署海基远程轰炸机而研制。

采用的是两侧对称的双斜角甲板构型。

但CVA-58的这种斜角甲板构型与此后成为主流的斜角甲板构型还是有些差异的。

“双斜角甲板”的用途也只是用弹射器弹射起飞舰载机，而舰载机的着舰和平直甲板一样，仍是从舰艉进场向舰舯直线滑行拦阻着舰

1960年“埃塞克斯”级首舰CV-9“埃塞克斯”号与福莱斯特级2号舰CV-60“萨拉托加”号结伴而行。

福莱斯特级航母成为世界上第一种“超级航母”，引领着航母在战后的发展方向，也标志着美国海军航母的发展进入了一个全新的时代

　　相对于为省钱、省工而采用5.5°斜角甲板的英国皇家海军航母，经费充裕的美国海军在现役的航母改装中增设的都是10.5°的“完整”斜角甲板。

1952~1957年间，一共有14艘埃塞克斯级航母通过代号SCB125的改装工程加装上了斜角甲板。

3艘中途岛级航母也在1954年~1960年间的SCB-110/110A改装工程中增设了斜角甲板。

在作为CV-58“合众国”号的替代者，福莱斯特级航空母舰在开工13个月后的1953年6月，设计上做了大幅修改，引进了10.5°的斜角甲板、蒸汽弹射器与光学着舰引导系统，首开世界航母先进技术之先河。

接下来陆续服役的美国超级航母包括后续2艘福莱斯特级、4艘小鹰级与1艘“企业”号核动力航母，也都采用的是10.5°斜角甲板。

直到上世纪70年代陆续开工的尼米兹级才改为斜度稍小的9.5°斜角甲板。

差不多与福莱斯特级同期开工建造的法国克莱蒙梭级R-98“克莱蒙梭”号和R-99“福熙”号航母采用的是8°斜角甲板

作为红色海军从“载机巡洋舰”向大型舰队航母转型中的过渡产物，“库兹涅佐夫”号的飞行甲板与美式航母类似，降落区的斜角甲板与舰体中轴线的夹角为稍小的7°。

滑跃起飞/拦阻着舰的“库兹涅佐夫”号的出现打破了美国对大型航空母舰的垄断，开启了红色海军“稍纵即逝”的大型航空母舰时代，也成为目前安德烈旗的力量象征。

而姊妹舰“瓦良格”号历经周折、等待也开启了它的传奇…

效益

从这组“埃塞克斯”级航母照片对比图，可以看出改装了斜角甲板带来的效益

试航中的“福莱斯特”号，红色区域即为舰艏弹射区域与斜角甲板间所夹的三角形停放区域

　　以埃塞克斯级为例，在改装前的直通甲板上，若舰载机着舰失败未能钩住拦阻索制动停止就有撞上前端甲板停放的其他飞机，为确保安全，进行着舰回收作业时最好要清空甲板，这也就严重制约了飞行甲板的作业效率。

在增设了斜角甲板后，即便舰载机着舰失败没有钩住拦阻索，也可直接从斜角甲板前端拉起复飞，而舰艏和甲板右舷就不会妨碍降落作业，仍能停放飞机、进行起飞或挂弹等其他作业。

福莱斯特级在设计建造中引入斜角甲板后，舰艉的降落区与舰艏的起飞区完全分隔开，可同时互不干扰地进行着弹射起飞与拦阻着舰作业。

同时，飞行甲板在舰艏弹射区与斜角甲板之间形成了大面积的三角形停放区域，可在不干扰舰艏甲板与斜角甲板区域作业的情况下停放于调度舰载机。

凭借斜角甲板的优势与庞大的飞行甲板面积，福莱斯特级的飞行作业安全性大为提高，事故率也只有埃塞克斯级的一半左右。

　　而斜角甲板的斜角并非越大这些效益就越大。

斜角甲板角度越大，飞行甲板面积越大，舰载机弹射与着舰作业的互相干扰越小。

但角度越大，航母航行方向与斜角甲板中线方向差距越大，且更易受舰艉紊乱的影响，飞行员驾机对正斜角甲板中线拦阻着舰的难度加大。

同样，斜角甲板的角度越小，则斜角降落区在整个飞行甲板中所占比例也越大，剩余可用甲板面积就会减小，进而影响舰载机的操作与调度。

因此尼米兹级航母在略微减小斜角甲板的角度后，通过加长斜角甲板的长度来弥补总体的甲板面积的缩小。

珍珠港中的“中途岛”号与福莱斯特级“独立”号，斜角甲板度数对比明显。

在1966年代号SCB-101的改装中，“中途岛”号加装了“史上最大”的13.5°斜角甲板，在扩大了飞行甲板面积的同时也加大了舰载机的降落难度以及整个舰体的稳定性

　　斜角甲板的作用除了在前文中反复提及的提高舰载机降落的安全性，提高甲板作业效率，适应了此后更快更大更重的喷气式飞机的上舰，使航母具备了起飞与着舰同时作业的能力外。

斜角甲板概念创始人坎贝尔在回忆录中还提及了斜角甲板的这4点附带效益：

　　1，可减少拦阻索和拦阻网这些拦阻设备的数量，航母只需要四组拦阻索和1个拦阻网即可。

　　2，降落事故率的降低，出动率的提高。

航母所需携带的备用飞机和飞机零部件的减少大幅降低了航母的操作成本。

　　3，航母飞行员和甲板作业人员的伤亡率大幅降低，不仅节省了人员培训成本，而且还提振了人员的信心与士气。

　　4，随着斜角甲板日趋成熟，性能不断挖掘，甲板上的停放空间利用率不断提高。

在不同风速、风向下航母甲板作业变得的更容易、更迅速，灵活性更高。

　　回溯梳理斜角甲板的发展历程，正是诸多节点转折才连成今日“斜角甲板”的式样。

而这其中的曲折，也让那个笔者一番感慨：

1，弹性甲板为代表的，“创新”过程中必然少不了曲折和试错的过程；2，坎贝尔正因有着航母上一线飞行经验才能提出根本性的新概念新设想，而波丁顿是个科班出身的工程师，才能将坎贝尔的设想变成现实。

正是坎贝尔和波丁顿之间的“默契”，才有了“斜角甲板”的推广、实用化。

3，战后以战后喷气式飞机上舰为驱动掀起的航母技术革新、升级浪潮中，斜角甲板，蒸汽弹射器、光学助降系统这现代航母的“三大件”都诞生在有着深厚航母技术积累的英国。

但我们都知道三者的集大成者却是“后来者”美国。

英美“师生关系”间中首创、推广、学习、反超或许对我海军及我国航母技术的发展有着一定参考借鉴作用。