逼死强迫症，酷似七巧板，航母甲板为什么不对称？

5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰成功完成首次航行试验任务，顺利返回上海。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。从外观上看，它与山东舰和辽宁舰的最大区别就是采用了平直通长飞行甲板。

这是首航试验中的中国海军福建舰（2024年5月7日摄，无人机照片）。新华社发（丁子羽 摄）

航空母舰，英文名是Aircraft Carrier，直译为“飞机搭载舰”，这正是航母与其他水面舰艇的最大不同点。如何在狭小的飞行甲板上满足舰载机的起降作战需求，是航母设计的基本出发点和关键点。因此，飞行甲板也就成为了航母整舰设计中的重要一项。

作为海军舰艇中最大的舰种，航母的甲板是不对称结构，有的舰艏还是上翘的，例如我国的辽宁舰和山东舰。实际上航母甲板的形状并不是一开始就固定不变的，它是怎么演变的？为何会如此演变？

航母发展的初期，对甲板的设计也处于摸索之中。由于当时的飞机很轻，起飞速度低，起飞需要的跑道很短，一般都是改装战列舰或巡洋舰的前甲板。1910年11月14日，美国海军航空先驱尤金·伊利（Eugene Ely）就驾驶着一架双翼飞机从“伯明翰”号巡洋舰改装过的前甲板上起飞，飞机飞行了一段距离后安全降落在附近的一片海滩上。这是人类第一次驾驶飞机从军舰上起飞。两个月后的1911年1月18日，他从附近的陆地上起飞，并在“宾夕法尼亚”号巡洋舰改装过的后甲板上完成了降落，创下了人类首次从军舰上起降飞机的纪录。

1912年5月9日，英国海军航空先驱查尔斯·萨姆森（Charles Rumney Samson）驾驶飞机从行驶的“爱尔兰”号战列舰上起飞，成为第一个从行驶军舰上起飞的人。因为早期飞机的起飞速度很低，所以从迎风航行中的军舰前甲板上起飞相对容易。

1917年6月，英国以“暴怒”号巡洋舰为基础，在舰体前身加装大型飞行甲板，改装成航空母舰。同年8月2日，英国海军上校爱德温·邓宁（Edwin Harris Dunning）驾驶“幼犬”式战斗机成功降落在航行中的“暴怒”号上，成为了第一个降落在行驶军舰的人。然而，在之后的降落尝试中，他不幸身亡，成为第一位死于航空母舰降落意外事故的飞行员。

在“暴怒”号上着陆，飞机必须要绕过舰体中部的舰桥，着陆条件不能满足需求。因此，“暴怒”号在1917年11月被送回船厂进行改装，在后甲板新增加了91米长的甲板。设计师的想法是飞机在前甲板上起飞，在后甲板上降落，起降的飞机可以互不影响。然而中部舰桥和烟囱仍然存在，在军舰行驶中引起的乱流严重影响了飞机着陆，并且无法高效调度舰载机。因此“暴怒”号又不得不进厂改造，把中间的建筑去掉，连通前甲板和后甲板。航空母舰甲板前后贯通的形式这才确定下来。

改装完成的“暴怒”号。图源：美国海军历史与遗产司令部

早期航母甲板的改装不限于单层。英国就曾改造过双层飞行甲板的航母。日本的“加贺”号和“赤城”号航母也曾尝试过三层甲板。下两层是起飞甲板，最上层是起降两用。看似成功实现分流，并且舰载机的出动架次频率可以翻倍，然而现实证明这并不是一种好方法。

三层甲板的“加贺”号。图源：日本吴市海事历史科学馆

首先是起飞问题。即使有了双层乃至三层甲板，为了增加升力，舰载机起飞也只能朝着航母的行进方向。上下甲板同时起飞，飞机在空中相撞的风险很大，所以只能采取交替起飞方式。这种情况下，起飞效率并无明显变化。

其次，在不占用机库空间情况下，增设新的起飞甲板将导致船体重心上移，影响全船稳定性，对整体性能产生很大影响。而且多层甲板对升降机的要求也太高。因此双层乃至多层甲板的方案很快就被废弃了。

通过对“暴怒”号的改装摸索，世界上第一艘拥有全通式平直甲板的航空母舰“百眼巨人”号于1918年9月正式服役。它是英国皇家海军从邮轮改造而来的，采用了覆盖整个船体、可供飞机起降的木制全通甲板，没有指挥塔，也没有烟囱。但这样的设计仍有弊端：第一，她的废气从船尾排出，这使得飞机降落时会受到额外的气流影响，同时也会阻碍视线。第二，甲板上没有舰岛，不利于飞机的起降调度。

1918年的“百眼巨人”号。图源: 美国海军历史与遗产司令部

为了消除这些弊端，英国正式建造的第一艘航空母舰“竞技神”号建造了直通式甲板和舰体右侧的舰岛。此后，这种布局渐渐成为二战前后航母的主要形式，例如美国的“埃塞克斯”级航母、“约克城”级航母、“列克星敦”级航母，日本的“赤城”号、“加贺”号等。

1924年的“竞技神”号航母。图源：美国海军历史与遗产司令部

“列克星敦”号。图源：美国海军历史与遗产司令部

这个时期航母的最大缺陷是舰载机无法同时起飞和降落，起降效率极低。尽管从理论上来说，在拦阻索和拦阻网充分发挥作用的前提下，直通式甲板的起飞作业和降落作业可同时进行。但实际上大多数航母飞行甲板长度有限，导致前后两个作业区缓冲距离过短，起飞和降落难以同时进行，影响了航母作战效能的发挥。

中途岛战役时，日军的航母战斗群就遇到了这种情况。攻击完美军的日机返回后盘旋等待降落，而航母上的飞机则等待起飞。由于无法同时起降，如果先让航母上的飞机起飞，返航的飞机就会燃油耗尽坠入大海。日军指挥南云忠一不想承受这个损失，决定先收回飞机再起飞。结果这段时间航母几乎毫无战斗力，让美军打了个时间差，这成为日军中途岛战役失败的一个因素。

20世纪50年代初，喷气式飞机时代到来。由于喷气式飞机降落时速度过快，留给飞行员的操纵反应时间和容错率都大幅减少；为了安全考虑，舰艏区域要尽量清空，以免降落失败后发生碰撞等更大事故，这些都对航母的飞行甲板提出了新要求。直通式飞行甲板的缺陷越来越明显，即使延长也难以满足实际需求。

朝鲜战争中，美军先后派遣了11艘航母参战。这些航母并没有在战斗中受损，相反，却出现了多次因舰载机降落引发的严重事故。例如在1951年9月16日，“埃塞克斯”号的F2H女妖式舰载机降落时尾钩未能钩上拦阻索，随后直接冲向了舰艏的飞机，引发大火和爆炸，造成7人丧生。

直通式甲板示意图。图源：Wikipedia

针对直通式甲板的缺陷，1951年8月7日，英国皇家海军上校、资深专家丹尼斯·坎贝尔（Dennis Campbell）首次在海军研讨会上提出了斜角甲板的设想，现场却反应平平。但是这个设想给参会的刘易斯·伯丁顿（Lewis Boddington）留下了深刻印象。1952年2月，在两人的积极推动下，皇家航空研究院经过进一步讨论，同意进行试验。这种斜角甲板创造性地将整个甲板分为了两部分——前部的起飞区和后部的降落区。起飞区与船的纵轴一致，降落区与纵轴成一定角度，向左舷偏转，两个区域之间形成的三角区用来停放战机。这就是现代航空母舰飞行甲板的典型特征。

英国于1952年在巨人级航母“凯旋”号上进行斜角飞行甲板试验。尽管测试并未对“凯旋”号航母的甲板本身进行任何改造，只是在航母的后端甲板上，划出一条与轴线成10度角的降落跑道，构成一个斜角降落区，结果试验相当成功。随后英国又在“光辉”号航母上进行了进一步的实验测试，也达到了预期效果。但由于财政吃紧，英国在1954年才在半人马级航母“半人马”号上正式加装了5.5度的斜角甲板。1955年完工的英国“皇家方舟”号航母，是世界上第一艘服役时就采用斜角甲板的航母。

斜角甲板试验示意图。图源：Wikipedia

美国在英国提出斜角甲板构想的一开始就敏锐地捕捉到了其价值，也在“中途岛”号航母上进行了类似的测试，最后于1952年率先在“埃塞克斯”级“安提坦”号航母上进行了10.5度的斜角甲板改装，成为全球第一个拥有斜角甲板航母的国家。从50年代中后期开始，美国对14艘“埃塞克斯”级航母和3艘“中途岛”级航母进行了改造，增加了斜角甲板。之后的“福莱斯特”级、“小鹰”级（夹角都是10.5度）直至现在的“尼米兹”级（9.5度）、福特级，均全部采用了斜角甲板的设计。

斜角甲板设计示意图。图源：Wikipedia

“福莱斯特”级是美国第一种建造时即带有斜角甲板的航母，引领了航母甲板从战后至今的发展方向，也标志着美军航母的发展进入了一个全新的时代。此后的大中型航母，如中国、俄罗斯、法国，印度的航母均采用了这种设计。

斜角甲板设置的最大特点是对舰载机的起飞、降落和停放进行了分区。好处第一是舰载机的起飞和降落作业可同时进行，两者互不干扰，极大地提高了作战效率。第二，由于降落区的尽头伸出航母侧边缘，在着舰飞机未能钩住拦阻索时，可马上拉起复飞而不至于与前甲板停放的飞机相撞。第三，斜角甲板的使用还增加了甲板的宽度和使用面积，减少舰载机之间的相互干扰，同时也增加了可携带的舰载机数量。第四，因为航母的舰岛都在右侧，增加的斜角甲板不但有利于平衡舰岛的重量，还可以让甲板下新增的舰体空间装载更多的武器设备。最后，斜角甲板的设置巧妙地将起飞区、着陆区、停机区、升降机、弹射器、拦阻索、指挥塔等进行了有序的安排。

从世界航母的发展史来看，斜角甲板的倾斜角度保持在6-14度之间。度数小于这个范围，降落区就会占据较多的飞行甲板面积，相应地会减少起飞区和停机区的面积；要想起飞降落互不干扰还需要增加舰的长度。度数大于这个范围，起飞与降落之间的相互干扰会小，但舰载机降落时，更易受舰艉气流的影响，同时也增大飞行员对准降落区的操作难度。

现在世界各国的大中型航母几乎都采用了斜角甲板的设计。但从外观上看，有些航母的舰艏甲板的设计不是平直的，而是弧形上翘的结构，使战机沿上翘的曲线跑道起飞，从而获得向上的动量，这便是滑跃起飞甲板。它可使飞机在较短的距离上完成在平直跑道上需较长距离才能完成的起飞。滑跃起飞甲板的设置又可细分为整体式滑跃甲板和部分式滑跃甲板。

整体式滑跃甲板

整体式滑跃甲板，也就是航母的滑跃起飞甲板的宽度占据了整个舰艏的甲板。俄罗斯的“库兹涅佐夫”号，印度的“维克拉玛蒂亚”号和新下水的“维克兰特”号、我国的辽宁舰和山东舰就采用了整体式滑跃+斜角甲板的布局。

和平直通长甲板相比，滑跃式甲板在起飞区结构上的不同，导致其甲板停放飞机的数量减少，造成了一个波次出动飞机能力的差异。此外，滑跃式起飞的舰载机武器和燃油的携带能力低于在平直通长甲板上采用弹射式起飞的舰载机。这最终限制了重型舰载机在作战半径和武器挂载能力上的优势不能完全发挥。此外，像预警机这样的固定翼飞机也无法在滑跃式甲板上起飞，只能用直升机来代替，这大大削弱了航母自身的空中预警能力。

俄罗斯“库兹涅佐夫”号航空母舰。图源：新华社

部分式滑跃甲板

部分式滑跃甲板，顾名思义，其宽度只占据了舰艏甲板的部分宽度，或者也可以说在舰艏甲板安装了一座滑跃起飞跳台。上世纪60年代，英国率先提出了滑跃式起飞的概念，此后在70年代建造、80年代服役的三艘“无敌”级航母均采用了部分式滑跃起飞甲板。不过更确切地说，应该是滑跃起飞+长方形直通式甲板。

为什么不采用斜角甲板？

尽管英国是很多航母创新先进理念的首创者，包括蒸汽弹射器和光学助降装置皆由其率先提出。但由于二战后其国力迅速下降，国防预算不断缩减，重型航母的巨额建造和维持费用承担不了，导致其心有余而力不足。再加上英国开发出了“鹞式”（AV-8B）短距/垂直起降（STOVL）战斗机，对斜角甲板就没有太大需求了。三艘“无敌”级航母全部退役后，近几年先后服役的两艘“伊丽莎白女王”级航母（英国皇家海军有史以来最大的服役舰艇），均采用了部分式滑跃+全通式甲板布局，舰载机也是短距/垂直起降战机F-35B。

“伊丽莎白女王”号（资料照片）。新华社/路透

相较于垂直起飞，滑跃起飞较节省油料，但缺点是以此种方式起飞的飞机所能携带的弹药更少及作战半径更小。此外，部分式滑跃甲板的宽度，只有舰艏甲板宽度的一半，一般只能设置一条滑跃起飞跑道，这显然进一步压缩了舰载机的出动率。不过，此消彼长下的另一面是甲板预留出了更多的舰载机停机区域，增加了舰载机的停放数量和其他甲板作业空间。并且，凭借“鹞式”和F-35B优异的短距起降性能，英国对滑跃起飞跑道的数量需求并不那么迫切。

在1982年的马岛战争中，尽管“无敌”号因为没有搭载预警机而造成英军舰船的损失，但还是证明了其存在价值，在阿根廷空军战机作战半径的边缘，为整个舰队提供部分保护。“无敌”级航母日后也影响了其他中小型、资源与成本较少的国家发展类似的轻型航母。

英国“无敌”级航母“卓越”号（右）和美国“尼米兹”级核动力航母“斯坦尼斯”号。图源：美国国防部

例如，意大利、西班牙等对航母有需求但国力却不支持建造美国那样具有斜角甲板的重型航空母舰的国家也采用了部分式滑跃+直通甲板的轻型航母甲板布局。对于轻型航母来说，其主要的功能特点就是适用和多功能化，既可以应对局部地区一定强度作战的需要，又满足一些多元化任务(如人道主义救援、运输物资等等)，并不是像大型航空母舰那样强调制海权与制空权。

尽管其搭载的作战飞机并没有大型航母那么多样，通常只是一些如F-35B、鹞式等短距/垂直起降战斗机与大量执行反潜、预警、救援等等辅助任务的直升机，但却使航母这种“高大上”的武器变得“平民化”。

各国在航母的发展上通常要综合考虑自身的技术能力和国防预算等因素。毕竟从舰体结构上来看，滑跃式起飞甲板不需要更多的技术支持，简单耐用；而采用弹射起飞方式的斜角甲板则涉及飞机弹射器的设计，以及弹射器与起飞甲板的结合，技术难度大，且需要更多的维修保养。所以，选择适合自身的舰载机起飞方式，研制适合自身发展阶段和能力需求的航母，是各国最现实的选择。