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航母简史:04.五花八门的改造

 科学声音 2022-08-07 发布于上海

上文书我们讲到了第一次世界大战的爆发。战争是军事科技最好的催化剂。在这几年里,航空技术快速发展。大家可能也都知道,早期的飞机都是怪模怪样的。比如莱特兄弟制造的飞机就是个鸭式布局,水平升降舵放在了飞机的最前方。机身就是几根木质骨架,碰上一层帆布。寇蒂斯的飞机也是半斤八两。说白了那种结构就跟纸糊的风筝差不多。

但是,经过战争的催化,飞机的外形立刻就变得很成熟了,那些稀奇古怪的造型全都被淘汰出局。不管是英国的骆驼式飞机,还是法国的斯帕德。或者是德国的福克DR1,外形都大差不差,都是我们脑子里印象比较深的那种双翼机的外观,前边是个螺旋桨,飞机有个圆筒机身,有两层平直机翼,尾巴上是垂尾和平尾。

当然福克DR1稍微有点特殊,这是一种三翼机,著名的红男爵里希特霍芬驾驶的就是这种飞机。

这样的成熟的飞机要想上军舰,可比当年的伊利从宾夕法尼亚号上起飞要麻烦得多。毕竟新飞机都变重了,当年伊利用的寇蒂斯飞机总共只有不到400公斤重,算上人也就不到500公斤。但是后来的战斗机最大起飞重量全都在1吨以上。要是太小了,带不了多少油,也带不了弹药。而且大家都希望飞机母舰速度快点,不要影响到舰队的航速,也为飞机的起飞创造更好的条件。

所以,英国人决定先改装一艘快速飞机母舰试试看。他们就把一艘轻巡洋舰暴怒号拿出来进行改装实验。这艘暴怒号属于勇敢级轻型战列巡洋舰。这种船就是个怪胎,要不是首席海务大臣费希尔的坚持,皇家海军是肯定不会造这种玩意儿的。

德意志帝国

费希尔主要针对的是德国的海军力量。这个德国地形很特殊。你可以认为当时的德意志第二帝国的版图形状就是“王八驮石碑”的造型。所以德国一面是波罗的海,一面是北海。从波罗的海到北海,要绕过丹麦这么一个鼓出来的国家。丹麦和北边的瑞典可以说是牢牢卡住了波罗的海和北海之间的咽喉要道。所以呢,德国就修了一条基尔运河,截弯取直,军舰可以在波罗的海和北海之间开来开去。虽然在运河里走船不如海上宽敞,总比受制于人要好多了。

所以,德国在北海这边的海军基地就是威廉港,在波罗的海就是基尔港。日后就是这个基尔港水兵起义引发的连锁反应,弄垮了德意志第二帝国。这是后话了。费希尔的想法就是造一些适合波罗的海这种狭小海域的军舰。将来是要穿过丹麦海峡,进到波罗的海对德国进行打击的。

勇敢级轻巡洋舰

英国人管这种船叫做“轻巡洋舰”。其实这种军舰吨位一点都不小,标准排水量都快到2万吨了。这么大的船怎么叫“轻巡洋舰”啊?那年头军舰吨位膨胀很快,伊丽莎白女王级战列舰的是3万多吨的排水量,1916年开造的胡德号排水量暴涨到4万多吨了,2万吨级的军舰,当然也就显得轻了。但是,吨位并不是唯一因素,说它轻是因为这个家伙太偏科了。

勇敢级前两艘的主炮口径都是15英寸,380毫米粗的大炮管子,前后都是双联装,一共装了4门炮。第三艘就是暴怒号,按照费希尔的设想,炮要进一步加大,加大到457mm口径。乖乖,您这主炮仅次于未来的大和号了,妥妥的小船拉大炮啊。费希尔的设想是将来在波罗的海抢滩登陆德国本土。前边的陆战队往海滩上冲。后边的军舰拿大炮先把岸上扫一遍,然后炮火延伸,给登陆部队开路。炮不大,威力不够啊。

18英寸巨炮

但是,为啥除了费希尔,其他人都不待见这种军舰呢?是啊,炮倒是大啊,一个齐射,船上的铆钉都飞出来了,这小身板扛不住啊。费希尔要求这艘军舰的航速要高,最大航速31节。这是什么概念?相当于57.4公里/小时。这么大的军舰,这算是相当快的航速了。发动机功率又不够,要达到这个航速该怎么办呢?拼命减重呗,装甲比纸糊的好不了多少,最薄的地方是19mm,最厚的地方是76mm,根本经不住一发鱼雷的打击。

前两艘勇敢号和光荣号是造出来啦,皇家海军是捏着鼻子收下了,编入了大舰队。第三艘暴怒号还在造呢,还没造完,费希尔辞职了。人走茶凉啊,皇家海军马上开始商量,这第三艘船怎么办呢?最后决定,拿出来改装成水上飞机载舰算了。这家伙航速够快,弥补了过去水上飞机母舰速度太慢的缺陷。

船头已经搭成了平甲板

那么这艘船怎么改装呢?1917年,大家开了个会,前头的主炮就不装了。炮塔和附属机构空出来的空间刚好改造成机库,可以装进3架水上侦察机和5架战斗机。弹药舱刚好可以放炸弹和汽油,也算是比较合理的安排。机库的顶棚就是飞行甲板,长度是69.5米,宽度是15.2米。尾部的炮塔就不动了,还是留着比较好。

这种改装还是很快的,暴怒号改装好了以后,就开始出海试航,除了796名水兵以外,还有邓宁少校带领的14名航空兵的军官和70名士兵。他们还带了3架肖特式水上飞机和5架小狗式战斗机来做测试。

其实从甲板上起飞,问题不大,那时候飞机的速度都不快。但是怎么降落就成了难题了。水上飞机还好办,从甲板上自己起飞,降落的时候可以落在水里,然后用吊车从水里捞起来,放回军舰上。但是,这样的话,军舰是要停船的。所以后来水上飞机母舰都是在屁股后边的水里拖着一个方形的网格。这个网格可以漂浮在水上。水上飞机对准这个网格滑跑降落,勾着这个网格,其实就是被军舰拖着一起跑嘛,这时候军舰就可以一边跑,一边用吊车把水上飞机吊起来。这样的话呢,就不需要停船了。

可是普通的战斗机该怎么降落到船上呢?船停着,那就好办。飞机可以奔着船头飞过来,方向和起飞的时候相反就行。但是,如果军舰正在高速航行,飞行甲板偏偏又在船头,这个难度就大了。这就是邓宁他们要实验的主要任务。

邓宁驾驶小狗式战斗机降落在暴怒号的前甲板上

1917年8月2日,他们开始做实验了。首先,暴怒号逆风航行。邓宁驾驶着小狗式战斗机慢慢接近了军舰。他尽量压低速度,这样就可以基本上和暴怒号齐头并进。他所做的,其实就跟如今的小轿车在高速上变道差不多。他绕过军舰的上层建筑落到船头甲板的过程,其实就跟你开着小轿车超过旁边的大卡车,变道超到大卡车前头去差不多。看着傍边那么长那么高的集装箱,你可以大致估量一下你敢不敢这么做。

邓宁的技术非常好,要知道,军舰上层建筑造成的混乱气流会干扰飞机的飞行。这个小狗式战斗机的操纵性也不是那么好,甲板上也没有任何拦阻索。只有7个海军飞行员在等着徒手抓飞机。邓宁飞过军舰的左舷,一歪驾驶杆,飞机跟着一拐,完成变道,马上减速,降落到了前边的飞行甲板上。旁边的7个飞行员马上跑过来拽着飞机上的绳子和拉环,帮助飞机停稳。因为没有拦阻索,不靠这个办法停不下来。

所以,这一次算是成功了,邓宁第一次驾驶飞机在航行之中的军舰上降落成功。5天以后,邓宁再一次试飞,这一次,他降落时候撞坏了一部升降机。等升降机修好以后,他再次升空,然后再来一次降落,但是这一次他的发动机出了故障,开始冒火苗子,最后邓宁的飞机撞到甲板,从另外一侧掉进海里,等大家把飞机残骸捞出来的时候,大家发现邓宁已经溺水身亡了,他被卡在飞机里爬不出来。

邓宁的飞机坠海瞬间

这个教训是很惨痛的,如果邓宁这么优秀的飞行员都无法稳妥安全地完成在前甲板降落,那谁还能行呢?看来,这是航空母舰的设计不合理才造成的麻烦。1917年9月份,事故调查委员会得出一个结论,那就是降落甲板起码要有90米长才算够,也就是说飞行甲板必须贯穿头尾,宽度最好也要占满船身才行。

但是,谁也没见过这种头尾贯通的船。船的上层建筑怎么安排?会不会影响船的操纵呢?再说了,那时候的船都是有烟囱的,烟道如何安排?英国人早就买下一艘没完工的客轮进行改装研究,这艘船1914年开工,1916年被英国人买下,他们马上就对这船的改装方案进行了论证。过去军舰不太需要考虑空气动力方面的事儿,但是这艘船必须考虑。

百眼巨人号

按照最初设计,中间的直通甲板是必须的,上层建筑就必须放在船的旁边,一边是舰桥,另一边是烟囱,这不就对称了嘛。但是1916年的11月份,这个模型被送进了国家物理实验室的风洞里吹风,这下发现不对劲了,这种设计会导致甲板上的气流紊乱。严重干扰飞机降落。而且这种布局会导致船泊的结构强度出问题无论如何不是个好设计,于是设计团队就只能改成全平板的结构。

那么问题又来了,烟囱怎么办呢?现在锅炉是放在船中央,烟囱按理说也是从船中央伸出来,可是现在必须保持一个一马平川的甲板,烟囱往哪儿放啊?没办法,只能从船两边伸出来,汇集到一个大管子,大管子就在平甲板的下边,一直延伸到船尾,这烟要拐弯儿走好远才能排放掉。这一下,平甲板也得垫高一点,留出这个烟道的位置。下一个问题又来了,这艘船的平衡性怎么样呢?上层建筑太高,万一稍微一歪就翻了,那就麻烦了,这方面还是要重新计算重新测量,麻烦事儿特别的多。

这艘船就是历史上著名的百眼巨人号,也是第一艘拥有全通甲板的航空母舰。百眼巨人号1917年下水了,但是甲板改造进度很慢,始终有新问题冒出来,船舶的驾驶室没地方安排,你总不能让人家憋在飞行甲板下边操舵把,视野多憋屈啊。只能把驾驶室设计成可升降的,需要航空作业,那就缩回来。类似的事情层出不穷,看来进度不容乐观。可是皇家海军又急等着航母用。没办法,先改装暴怒号吧。

为了改装进度块,暴怒号没有大改。只是把后甲板的主炮也拆了,改造成降落甲板,长度是86.6米,宽21.3米。这下就不用玩儿超车变道这么高难度的动作了,直接在后甲板降落就行,后甲板还安装了阻拦装置。后甲板的飞机怎么转移到前甲板起飞呢,还得装个过街天桥。左后两边各有一座。从桥上绕过上层建筑,转到前甲板。

暴怒号经过改装以后,拉到海上进行试验。试验进行得很不顺利,烟囱会排出大量的热空气,上层建筑也会造成复杂的乱流。这种乱流有点让人琢磨不定,所以就给海军的飞行员们制造了很多的麻烦。他们从1918年的4月份开始进行降落实验,一直进行到5月底。13次降落试飞中只有3次是成功的,其余10次飞机被撞坏,有几次飞行员还受了伤。看来只有把烟囱拆掉才能解决问题。英国人根本没有时间去拆掉烟囱。所以暴怒号就这么跟随着舰队开始作战行动。暴怒号实际上成了水上飞机母舰,根本没有几个驾驶员敢开着飞机直接降落在船尾的降落甲板上。

后甲板经常用来释放飞艇

过了一段时间,飞行员们对这艘船的性能稍微熟悉一点的,这时候大家开始小心翼翼地往船上降落,舰载机也从小狗换成了骆驼。1918年的7月,暴怒号参与了一次空袭行动,这次还是去袭击德国人的齐柏林飞艇基地。暴怒号航空母舰和5艘轻巡洋舰以及8艘驱逐舰组成了舰队,向目的地出发了。

7月19号早上3:00,暴怒号航空母舰上的舰载机起飞了,7架战斗机向130公里以外的德国飞艇基地飞去。在飞行途中有一架飞机发生了故障,只能迫降在海面上,英国驱逐舰把飞行员给捞起来了,只能靠剩下的6架飞机继续执行作战任务。当时天气不是很好,但是能见度还凑合,这6架飞机从不同方向对德国人的飞艇基地发起了攻击。德国人的两座飞艇库发生了大爆炸,里面所有的齐柏林飞艇全部葬身火海,袭击取得了巨大成功。

暴怒号搭载的骆驼舰载机

但是这6架战斗机自己也损失惨重。有3架飞机迫降到了中立的丹麦。有两个人顺利驾驶飞机回到了暴怒号。有一个人失踪了,再也没找到。战斗机即便是回到暴怒号附近,也没能降落到船上,而是迫降在水里,由起重机把飞机捞起来。这就是舰载机航空兵最早的作战方式,没办法。降落问题还是没解决。

百眼巨人号在1918年的5月份终于改装完毕。加入皇家海军的序列,百眼巨人号上的飞机起降就舒服多了,毕竟没有什么乱七八糟的干扰。英国人也在计划可否利用百眼巨人号搭载飞机对龟缩在港口里的德国公海舰队进行最后一击。英国人专门做了研究,还把舰载机从骆驼换成了杜鹃。这飞机为啥叫杜鹃呢?就是因为杜鹃最喜欢把蛋下在别人的窝里。所以,英国人也巴不得杜鹃带着炸弹扔到公海舰队的老巢去。

但是这时候第一次世界大战已经接近尾声了。到了1918年的11月11号,德国人就停战了。英国人的所有构想都没来得及使用。不过这些招数20年后用在了意大利人身上。日本人紧跟着英国老师的脚步,他们买了6架杜鹃式飞机,在英国老师的指点下,在最新的航空技术方面下起了苦功。英国人完全想不到这个徒弟有多狠,最终把这个老师打得找不着北。

鹰号航空母舰(1931年)

正因为英国人在舰载机的使用上尝到了一点甜头,他们在战后会把很多军舰都改造成平甲板的航空母舰。智利海军订购了一艘战列舰,但是因为战争的原因一直无法完工,英国人就把这艘船也买下来了,改造成了鹰号航空母舰,这是第一艘真正意义上的舰队航空母舰,也有平甲板,也有岛式上层建筑。百眼巨人、暴怒号和鹰号这几艘船在建造和改装的过程里其实是互相参照,互相借鉴经验,慢慢摸索最合理,最有效的航母构型。英国人在这方面走的弯路很多,但是经验也很足。

一战以后,勇敢级的另外两艘船也改造成了航母,暴怒号又一次进行了改装,也搞成了平甲板航空母舰,但是这家伙稳定性不好,有点头重脚轻的意思。百眼巨人因为是客轮改造而来,肚子里边的机库特别宽敞,即便是飞机的机翼不折叠,也能放下不少,日后经常用它来运送飞机,甚至是用来运送陆基飞机。

暴怒号改成了平甲板

反正这几艘改装的航母总是存在各种问题。因为英国人算是明白了一个道理,航母靠改装是不行的,必须从头开始设计专用的航母,否则总是别扭,不是排烟管道弯来弯去,就是舰桥没地方摆。这些问题都必须从头解决。英国人1917年就下了订单,要订购一艘完全彻底,从头开始就是专用航母,也就是新的竞技神号。

英国人特别喜欢重复使用军舰的名字,前边他们改装了一艘水上飞机母舰叫做竞技神号,这次又叫竞技神号,太容易弄混了。虽然订单下得很早,但是建造很慢,设计一改再改,耽误了进度。英国人万没想到,他们居然被日本人反超了,世界第一艘专用航母的桂冠就这样被活生生抢走了。

这档子事儿,我们下次再说。

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