阻拦索
与飞机尾钩啮合的阻拦索是保证飞机安全着舰的关键构件。1975年8月26日,美国航母“富兰克林”号(cv42)上的一架F4战斗机因为阻拦索断裂而坠毁,机组人员全部死亡,经济损失高达数亿美元。所以,阻拦索虽然不是很大的零件,但对于航母来说,却是至关重要的。其性能直接关系到舰载机的安全着舰和航母的安危,它要求材料具有强度高、抗磨损、抗冲击、耐疲劳等特陛。因此,美国花费了大量的财力、物力,在多种材料中精心挑选高性能合金,并采用了多种材料绞制,最后才生产出合乎要求的阻拦索。
涂料
涂料遍及航母的各个角落,但是它的作用是不容小觑的,离开了它航母也无法正常地发挥作站效能。
飞行甲板涂料为了保证舰载机在舰匕安全起降,航母的飞行甲板需要涂敷一层涂料。它既有较高的摩擦系数,可以防滑,又有较好的防腐蚀性能,保证飞行甲板在恶劣的环境中能够抵御大气、海浪飞溅、舰载机的高压气流以及各种油料、洗涤剂的腐蚀和磨损。目前,能起到防滑作用的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,而防腐作用的成分则是采用金属涂层(锌和铝)和聚合物粉末涂层。
船体外壳防污涂料国际海事组织已经作出了决定:从2003年起,禁止使用主要成分为三丁基锡(TBT)的锡基防污底涂料;2008年以后任何船舶上若发现使用该涂料,均属违法。替代涂层材料所面临的主要是成本和有效性问题。
目前较有发展前途的是新型自抛光涂层材料,新型铜基防污涂层材料或水解甲硅烷基聚合物涂料,采用聚合物来调节活性物质的释放速率。因此,这种涂层能在相当长的时间内保持有效。由于活性的表面层长时问地暴露在外,因此涂层表面总能保持光滑平整,寿命也较长,所以这类产品为自抛光涂层材料。据报道,美国新建的航母就采用这类自抛光涂料。
还有一些其他的防污涂料方案:一种是利用船底附着生物上丰富的微生物和酶来生成活陛涂层的防污技术;还有一种被称为“慢烧”的方法,即利用过氧化氢分解成水和氧气时,强氧化作用就会将其表面的生物杀死。但是,这些方法还需要经过实际使用的进一步检验才能运用到航母上。
吸声和阻尼涂料消声瓦是一种目前较为成熟的防声Ⅱ内探测的方法,但由于其施工方法、厚度、重量等方面缺陷,大大限制了它的应用范围。其发展趋势是被施工简单、涂膜较薄的吸声涂料所替代,如英、美采用聚氨酯发泡材料加多孔材料制作的吸声涂料,吸声率可以达到70%~90%,这类涂料在未来的航母上有很好的应用前景。
航母材料的发展超势目前,合金钢与铝合金这样的传统材料仍然是航母的主要结构材料,但将继续向强度高、工艺性能好、建造成本低的方向发展,美国推出的HSLA系列钢材就是—个很好的例证。
在未来的航母上,大量新材料也会得到广泛的应用。强度高、抗冲击性能好的复合材料装甲将会对传统的钢质装甲的统治地位构成威胁。在有些舱壁、桅杆和武器、雷达的外罩上,也会越来越多地应用复合材料。随着复合材料的工艺不断改进,建造成本的降低,强度、密度、防火隔热陛能和抗冲击性能等重要陛能的进一步提高,多种纤维组合的实现,复合材料必定会在航母上得到广泛的应用。
目前,节能环保的观念和意识已经深入^心,在航母的设计建造过程中,绿色概念也越来越受到重视了,前面提到的法国退役航母的遭遇,就更加生动地体现了这一发展趋势。未来的航母在改进焊接材料和工艺、选择舱室绝缘材料和涂装材料方面将更加注重环保要求,甚至在设计思想上也会进行革新,从设计之初就对各项环保措施进行统筹规划,对可能影响环境的问题及时发现,加以解决,使得未来的航母在建造和使用过程中都能更加绿色环保。
航空母舰与巡洋舰、驱护舰等其他水面战斗舰艇相比,最主要的差别在于航母是以固定翼舰载机作为主要作战武器,能够为舰艇编队提供制空、制海、反潜和对陆打击的强大作战威力。
—个国家要建造航母,就必须解决舰载机群在航母上的起飞、空中指挥引导、归航引导、空中交通管制、着舰引导和回收着舰等起降和飞行指挥控制技术;还必须解决舰载机在航母上的停放布列、调运,航空用能源、流体、航空燃油和弹药的供给保障,安全保障以及维护维修等舰面保障技术;由此还带来航母在不对称构型(如斜角甲板和岛式上层建筑的不对称设置)、舷台结构、对适航性和生命力方面的特殊要求。大型航母由于其庞大的外形和排水量,还被称为“海上巨无霸”。这一切不同于一般水面舰艇的特性导致了对航母的建造技术、船厂规模和造船没施配置,以及航母舰载机和航空保障没施研发配套能力等诸方面的特殊要求。—个国家没有高度的工业和科学技术水平以及足够强大的综合国力,便难以具备建造现代航母的能力。这就是自航母问世至今,尽管有13个国家拥有过航母,但真正有能力建造航母并最终建成航母的国家也只有美、英、日、苏/俄、法、意、西等七国的原因。
从1918年英国海军将意大利“康蒂罗索”号客轮改装成具有全通式飞行甲板的“百眼巨人”号航母至今的90年中,包括苏联建造的、完工率达到67.3%后因苏联解体而停建的“瓦良格”号航母以及纳粹德国直至二战结束也没有最终完工的“格拉夫?齐柏林”号航母在内,总共建造了大约68级、277艘、总吨位545.9万吨的航母。其中,美、英、日三国建成的艘数分别约为181艘、56艘和25艘,建成航母的吨位分别约为361.7万吨、90.8万吨和49.6万吨;三国建成航母吨位的总和达到约502.1万吨,约占总吨位的92%,其中美国一家即独占了66.3%。苏联/俄罗斯和法国分别建造了6艘(未计入完工量仅18%即被解体的“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母)和4艘,建造的吨位分别约为23.8万吨和11.3万吨。
世界各国航母建造厂简况这里着重对二战结束后仍从事航母建造的美、苏/俄、法、英、意、西等国的航母建造厂作一简要介绍。
美国
诺福克海军船厂 该厂将“木星”号运煤船改装成美国海军第一艘舰队航母“兰利”号。
昆西船厂、纽约船厂、费城海军船厂、纽约海军船厂 二战期间,这四家船厂曾为美国海军建造了数十艘航母。二战结束后至1967年期间,这四家船厂因经营方面原因均退出航母建造,有的甚至已经倒闭,如昆西船厂和纽约船厂。
纽波特纽斯船厂 创建于1886年。从1930年开始承建航母,至今总共为美国海军建成了“突击者”号航母1艘、 “约克城”级航母3艘、 “埃塞克斯”级航母9艘、 “中途岛”级航母两艘、“企业”号核动力航母l艘,以及世界航母中吨位最大的“尼米兹”级核动力航母9艘。 “尼米兹”级的最后—艘“布什”号和美国新一代航訇}CVN21的首舰也正在该厂建造或研发之中。该厂也是现今美国国内乃至全世界唯一一家建造大型核动力航母的船厂。
此外,细波特纽斯船厂、纽约船厂、纽约海军船厂在1955一1968年问共建成了“福莱斯特”级和“小鹰”级大型航母各4艘。
所有美国海军航母均采用常规起降方式,即弹射起飞、阻拦着舰。
苏联/俄罗斯黑海造船厂 该厂位于乌克兰的尼古拉耶夫市,是苏联唯一建造航母的造船厂。
1963--1968年间建成了两艘“莫斯科”级直升机母舰之后,1970---1991年间先后建成了5艘搭载固定翼舰载机的航母,其中:4艘“基辅”级航母均采用垂直起降方式,1艘“库兹涅佐夫”级航母采用滑跃起飞、阻拦着舰的起降方式。此外,由于苏联解体,建造完工率已达67.3%的“库兹涅佐夫”级第二艘“瓦良格”号航母因得不到俄罗斯的资金支持而被迫停建,并于1998~以2000万美元的价格拍卖。基于同样原因,苏联首艘配置有蒸汽弹射装置的大型核动力航母“乌里扬诺夫斯克”号在建造完工率达17%的状态下被迫停工并被解体。苏联解体后黑海造船厂归属乌克兰。
北方机械制造企业 俄罗斯售给印度海军的“戈尔什科夫”号航母的现代化改装任务由位于俄罗斯西北部、白海之滨的北德文斯克的北方机械制造企业承担。
法国
布雷斯特海军造船厂 该厂位于法国西海岸的布雷斯特市,濒临大西洋,归属于法国舰艇建造局(DCN),是法国海军最主要的航母建造厂。1961年该厂建成法国海军第一艘自行设计建造的“克莱蒙梭”级航母的首舰“克莱蒙梭”号;1999年该厂建成法国海军第一艘核动力航母“戴高乐”号,该舰为解决设计和试航中的若干重大问题,直至2001年才正式交付法国海军。
大西洋造船厂 该厂位于法国西海岸中部,濒临大西洋,归属于阿尔斯通集团。该厂曾建造过法国海军“福煦”号航母(“克莱蒙梭”号的姊妹舰),但下水后即被拖往布雷斯特海军造船厂进行舾装,因而该厂还没有经历过航母建造的全过程。该厂已于2006年1月被挪威阿克尔造船厂并购。
士伦海军船厂 该厂位于法国东南部的士伦市,南临地中海,归属于法国舰艇建造局(DCN)。该厂的主要任务是海军舰艇维修,包括航母的维修。
英国
哈兰·沃尔斯船厂 该厂位于北爱尔兰的贝尔法斯特。20世纪50年代初曾建成标准排水量约36800吨的“鹰”级中型航母,该舰经1959——1964年的现代化改装后,标准排水量和满载排水量分别增大到约43000吨和53000吨,采用常规起降方式。
巴罗船厂 该厂位于英国本岛西海岸,濒临克莱德湾,归属于英国宇航系统公司的海上系统分部。该厂于1980年建成英国海军“无敌”级轻型航母首舰“无敌”号。
斯万·亨特造船公司 该厂位于英国本岛东海岸中部,濒临北海。20世纪80年代建成“无敌”级航母的后续两艘“卓越”号和“皇家方舟”号。 “无敌”级航母采用滑跃起飞、垂直着舰的起降方式。
意大利
蒙法尔科内船厂 该厂是意大利最大的造船企业,拥有意大利最先进的造船设施和设备。意大利第—艘自行设计建造的“加里博迪”号轻型皖母就是该厂于1985年建成的。
里瓦·特里戈索船厂 该厂创建于1897年,是意大利最现代化的中型船厂。该厂承担意大利新型航母“卡武尔”号约占舰长70%的后段的建造。
安科纳船厂 该厂承担“卡武尔”号舰体后段中的部分分段的建造,然后提交里瓦·特里戈索船厂拼装成后段船体。
穆吉亚诺船厂 该厂创建于1883年,是意大利最重要的舰艇建造厂。承担“卡武尔”号长约70米的前段船体的建造,并承担将前、后段拼接成完整的舰体,以及后续的舾装、试验和交船工作。
意大利海军航母均采用滑跃起飞、垂直着舰的起降方式。