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水:航母甲板到底有多大

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这个帖子原本是作为前帖的补充内容,只不过好像比正文更有意思就单独拿出来
数据来源:D.hobbs著《British Aircraft Carriers Design, Development and Service Histories》、战列舰论坛《二战时期舰队型航母的横向比较》、以及从各种地方找来的二手边角料

首先解析一下上下两个只有五列的表。前帖明确表示过其参考价值不高,理由是整张表标准几乎未知,以及不同国家重量分配定义差异,但抛开这些仍然可以发现一些事情。
例如equ/aer这栏,表示的是补给与舰载机的质量比。虽然aer中可能包含散件等不直接参与航空的部分,并且舰载机单机质量大小存在差异,equ指代的也是整舰补给而非仅供给舰载机,但这个比值越大往往也意味着单位质量的舰载机能够获得更多的补给与维护,即能够更高质量且更持久地保障航空作战。可以看出假定其表格内标准统一,那么光辉的航空保障能力可能明显低于其美日同行。
除此之外还有其装甲质量占比。光辉在23,000吨的标准排水量下不仅在机库上方配备了120磅的装甲飞行甲板,而且在机库侧面布置了厚达180磅的装甲,属于明显重防护的设计。但同样配备装甲飞行甲板的大凤,在机库侧面防御显然不如光辉、略逊于不挠与怨仇的前提下,其装甲质量占比甚至高于光辉而舰体占比明显更低。那么同样可以猜想光辉级能否通过调整装甲分布、改善舰体结构设计等在排水量不变的前提下增添补给、增加飞行甲板尺寸以优化其航空运作能力。当然需要声明的是,大型舰舰体结构质量占比往往低于小型舰,并且光辉的aer占比高于其三个同行。

接下来是中间那一横条的表格。
公式①的算法是:(飞行甲板长*飞行甲板宽)^(1/2)/(标准排水量^(1/3)),输入单位为英尺或吨。这个东西的物理意义是,如果所有航母标排都一样,那其飞行甲板尺寸都有多大。如果将一条航母简单地放缩,那其排水量和长度大致呈三次方关系,而其飞行甲板面积与长度呈二次方关系,即长度上延长一倍、排水量增加到8倍、飞行甲板面积却只增长到四倍,贸然使用飞行甲板尺寸/标准排水量对大型舰是明显不利并且失真的。为了抵消这一影响,故将飞行甲板面积开平方,将标准排水量开立方,再进行比较。
当然事实上这个公式远非完美,因为战舰排水量增加并不会呈现简单的几何放缩关系,同时将飞行甲板长宽之积近似视为飞行甲板面积时忽略了飞行甲板形状与设施侵占的影响。加上部分数字存在信源不明的情况,所以下面基于这个式子算出来的数推出的结论仅供参考。
可以很明显看出来,约克城的飞行甲板相对大小显著靠前,而埃塞克斯更是作为唯一一个突破了10的存在;二者的飞行甲板相对规整并且少有英国航母侧面设施侵占的问题,其放飞能力亦是相当优秀的;
IJN的航母中,苍龙&飞龙的飞行甲板尺寸亦相当突出。排水量使用的是苍龙的数据,即使考虑飞龙相比苍龙增加了千余吨排水量,亦不影响二者的实际排位,超过约克城、仅次于埃塞克斯。而翔鹤与大凤二者基本持平,但相比苍龙&飞龙相对减小,推测可能受缩小被弹面积、增添防护等因素的影响。只不过需要说明的是,大凤采用了明显前凸的封闭式舰艏,这一设计相比美日大量的开放式舰艏可以增加飞行甲板长度,故某种意义上约克城、埃塞克斯、翔鹤等均有能力进一步提升数值。
不知道是否因为舰艉甲板下折的设计,皇家方舟号虽然从俯视投影上长于怨仇,但其可用长度却小于光辉六舰,因此数据上反而低于光辉。光辉及不挠的飞行甲板相对大小和翔鹤、大凤基本相同但明显低于约克城等,而怨仇则因为不明原因将飞行甲板数值上收窄了5ft(书中在飞行甲板宽后额外标注了Armoured Steel,目前个人不明确其含义),导致其数据明显低于光辉级前四舰。
问题出在更大的战舰上。受战争经验影响,对航母本身防护等其他方面的追求随着条约的取消而逐渐抬头,战舰体型也明显增加,布置在高处的装甲、更多更自动化的对空武器、越来越多的人员、电子设备与功能性舱室等,无一例外对战舰提出了更高的要求:
——中途岛作为明显强化防护的设计,其飞行甲板相对大小甚至不如光辉级;
——大量吸收战争经验,强化防雷、航空运作能力等的马耳他X1案,虽然理论上配备当时皇家海军史无前例的飞行甲板尺寸,并且没有机库周围厚重装甲的限制,但飞行甲板相对面积算下来亦并未达到光辉翔鹤等更早航母的水准;
——而最重量级的大胆,其在1942年批准建造时排水量便已然达到32,500吨,后续经扩大升降机、改善TDS等一系列设计变动,最终在进行斜角飞行甲板的改造前,对应的标排已然达到了36,970吨。即使按照其42年批准建造的标排计算,其数值也并未超过9,稳居二战期间各国舰队航母倒数第一。
不过,上述三舰中最小的大胆,在绝对尺寸上亦足以达到WWII期间较为优秀的水准,因此中途岛、马耳他等在WWII环境下的“超级航母”选择了强化其它方面而不是一昧增加飞行甲板面积同样可以理解。
但是飞行甲板面积并不和放飞能力直接挂钩。
上文提及的式子中用飞行甲板长宽之积替代了飞行甲板实际面积,这对于形状更加规整、实际可用面积更大的美国航母不利;放飞能力受整备、提升、甲板调度、起飞方式等因素影响,因此战争早期光辉级表现出的放飞能力显著不如飞行甲板面积近似的约克城级;由于不管是滑跑还是弹射升空,飞行甲板前端都需要腾出固定长度,那么在飞行甲板面积相同的情况下,更加细长的飞行甲板有利于提升飞行甲板实际利用面积......因此,上式的数值比较同样仅能提供一个角度作为参考。
包括航空母舰在内的所有军舰,设计都受众多因素影响,成品都是不断妥协选择后的结果。将不同要求与环境下的设计一概而论、指望某种设计包打天下,都是非常自大并且不切实际的行为。


IP属地:广东1楼2024-05-21 20:45回复