现代战争越来越讲究联合作战,海陆空三军一体化是未来战争的大趋势。不过,每个领域都有自己的杀手锏,就像战斗机之于空军,陆基导弹之于陆军,航母对于海军来说具有不可取代的重要意义。早在二战时期,航母就已经成为海战利器,在战争中发挥了巨大作用。不过,随着造船技术的进步,现代航母不论是从结构上,还是从性能上,都跟早期的航母有巨大区别。
观察现代航母,人们会发现一个特点,航母的结构从外面看都是“上宽下窄”,也就是甲板面积很大,但是底部却窄得多。举例来说,美国的尼米兹级航母的甲板宽度为70米,而吃水线以下的底部宽度为40米。
美国的福特号航母最多能搭载90架舰载机,它的排水量已经突破了11万吨。
而航母最宽大的地方就在其甲板,这也是停放舰载机最多的地方。总体来看航母,你会发现航母的构造看起来很不稳固,甲板面积如此宽大,也是整艘船上最宽的一部分,而航母的底部却很狭窄,像极了一个“不倒翁”,这样上宽下窄的构造难道不会翻船?
海上环境变化如此之大,万一遇到狂风,窄窄的船底是怎样维稳的?将重心放在了甲板上,这样是很容易出现晃动的,再加上航母体积庞大,这些都会造成航母晃得更厉害。然而各国的航母却从未出现过在海中行驶不稳的现象。
航母的甲板上停满了舰载机,再加上设备和物资,航母的整体重量很大。按理说,这样的结构在航行中很容易乱晃。就算航母再重,但是要是结构不稳定,航母的晃动幅度只会越来越大。
航母之所以这么稳定,首先是因为它的重心很低。虽然航母甲板很大,但是实际重量与其他部分比起来还是比较小的。其次,为了保证平衡,航母上的每个部分都是进行精心设计。整体都是平衡的。除此之外,航母舰底还有很多压载水舱。
有了压载水舱,航母就可以通过注水和放水来控制平衡。因此,就算航母在海上遇到倾斜,通过调节这些设备,就可以维持稳定性。这个和不倒翁的原理很像,因此,就算航母的甲板再大,行驶的时候也不会倾斜,更不会翻船。
航母建造技术复杂,除了本身的造船技术,还涉及到多方面的专业知识。二战的时候,美国航母就已经能够战斗。
航母设计主要运用的还是浮力定律,如果学过物理的同学都知道,经常会在阿基米德定律里翻跟头。航母的底部是整个舰身的重心,并设计了很多压载水箱,可以控制吃水量,就像是一个不倒翁一样。
那么航母的设计也是一样,虽然航母的体积很大,但是航母的底部是整个舰身的中心,吃水量很大,因此排开水的体积也很大。再加上航母等水面舰艇内部中空,因此能够浮在海面上,其设计原理跟我们生活中,见到的不倒翁其实是一个道理的。
巨大的航母实际上上层部分几乎都是空心的外飘箱式结构设计,而动力轴系和发动机、锅炉等重量级设备都隐藏在航母的下层,不仅如此,航母携带的大量燃油、淡水净化设备、储存补给等也都集中在水线以下,这就使得航母的下层始终保持着非常稳定的状态。
例如美国在二战期间建造的埃塞克斯级航空母舰,该级舰在后来为了起降喷气式战斗机,就对飞行甲板、升降台、弹射器、拦截索及拦截网进行了改造,由于改造后重量上升,因此就拆除了所有侧面装甲,改装压载水舱水柜,以平衡舰体顶部重量。
此外,在航母舰体外部也设计安装有提高稳定性的相关设备。首先,在航母的整体设计上,舰体结构前后左右就被设计的大致平衡。其次就是会安装减摇鳍,减摇鳍装在舰体两舷中部,剖面为机翼形,通过操纵机构转动减摇鳍,使水流在上产生作用力,从而形成减摇力矩,减小摇摆,以便减少舰体横摇。
由此看来,建造航母要求国家具备很高的建造技术。如果技术不够硬,就算航母建成了也很难下水。除了上述设备之外,航母上还装有减摇鳍。这个设备是在航母两舷中部安装的,远远看去就像一个机翼。航母下水之后,士兵就会操纵设备,让减摇鳍转动起来。如此一来,就算航母在航行中遇到很多冲击,也不会摇摆。