Летная палуба авианосца — это поверхность, с которой взлетают и приземляются его самолеты , по сути , миниатюрный аэродром в море. На меньших военных кораблях, у которых авиация не является основной миссией, посадочная площадка для вертолетов и других самолетов вертикального взлета и посадки также называется летной палубой. Официальный термин ВМС США для этих судов — «авианосные корабли». [1]
Летные палубы использовались на кораблях с 1910 года, американский летчик Юджин Эли был первым человеком, взлетевшим с военного корабля. Первоначально состоящие из деревянных рамп, построенных над полубаком крупных кораблей , ряд линейных крейсеров , включая британские HMS Furious и Courageous , американские USS Lexington и Saratoga , а также японские Akagi и линкор Kaga , были преобразованы в авианосцы в межвоенный период . Первым авианосцем , который имел полноразмерную летную палубу, похожую на конфигурацию современных судов, был переоборудованный лайнер HMS Argus , который вступил в строй в 1918 году . Бронированная летная палуба была еще одним новшеством, впервые внедренным Королевским флотом в 1930-х годах. Ранние посадочные устройства полагались на низкую скорость и скорость посадки самолетов той эпохи, которые просто «ловились» командой палубных матросов в довольно опасном положении, но они стали непрактичными, поскольку появились более тяжелые самолеты с более высокими скоростями посадки; поэтому вскоре предпочтительным подходом стало использование тросов-замедлителей и крюков-хвостов .
В эпоху холодной войны на полетной палубе было введено множество инноваций. Наклонная полетная палуба, изобретенная Деннисом Кэмбеллом из Королевского флота, была одной из выдающихся особенностей конструкции, которая радикально упростила подъем самолета и движение палубы, позволяя выполнять операции по посадке и запуску одновременно, а не попеременно; она также лучше справлялась с более высокими скоростями посадки реактивных самолетов. В 1952 году HMS Triumph стал первым авианосцем, на котором была опробована наклонная полетная палуба. Еще одним достижением стал трамплин , который устанавливался на наклонной рампе на полетной палубе вблизи конца разбега самолета; это изменение значительно сократило требуемое расстояние и стало особенно полезным для эксплуатации самолетов STOVL . Кроме того, на протяжении многих лет появлялись различные неудачные концепции замены или дополнения обычной полетной палубы, от гибкой полетной палубы до подводного авианосца и истребителя- летателя .
Первые летные палубы представляли собой наклонные деревянные рампы, построенные над полубаком военных кораблей. Юджин Эли совершил первый взлет самолета с фиксированным крылом с военного корабля с USS Birmingham 14 ноября 1910 года. [ необходима цитата ]
Два месяца спустя, 18 января 1911 года, Эли посадил свой самолет-толкач Curtiss на платформу в Пенсильвании, стоявшую на якоре в заливе Сан-Франциско , используя первую систему хвостового крюка, разработанную и построенную цирковым артистом и летчиком Хью Робинсоном. Эли сказал репортеру: «Это было достаточно просто. Я думаю, что этот трюк можно было успешно провернуть девять раз из десяти». 9 мая 1912 года [2] коммандер Чарльз Сэмсон стал первым человеком, взлетевшим с корабля, который находился в движении, когда он управлял своим Short S.27 с HMS Hibernia , который шел со скоростью 10,5 узлов (12,1 миль в час; 19,4 км/ч). [ необходима цитата ]
Поскольку скорость взлета ранних самолетов была настолько низкой, самолет мог сделать очень короткий взлет, когда стартующий корабль шел против ветра. Позже, начиная с HMS Repulse , на орудийных башнях линкоров и линейных крейсеров появились съемные «платформы для взлета» , что позволяло самолетам взлетать для разведывательных целей, хотя не было никаких шансов на восстановление. [ необходима цитата ]
2 августа 1917 года, во время испытаний, командир эскадрильи Эдвин Харрис Даннинг успешно посадил Sopwith Pup на борт взлетной платформы HMS Furious , став первым человеком, посадившим самолет на движущееся судно. Однако при третьей попытке у него лопнула шина, когда он пытался приземлиться, в результате чего самолет перевалился через борт, убив его; таким образом, Даннинг также имеет сомнительную честь быть первым человеком, погибшим в результате несчастного случая при посадке на авианосец. [ необходима цитата ]
Посадочные условия на Furious были крайне неудовлетворительными. Чтобы приземлиться, самолеты должны были маневрировать вокруг надстройки. Поэтому Furious был возвращен в руки верфи, чтобы добавить 300-футовую (91 м) палубу на корме для посадки, поверх нового ангара. Однако центральная надстройка осталась, и вызванная ею турбулентность сильно повлияла на посадочную палубу. [ необходима цитата ]
Первым авианосцем, который начал демонстрировать конфигурацию современного судна, был переоборудованный лайнер HMS Argus , у которого была большая плоская деревянная палуба, добавленная по всей длине корпуса, что давало комбинированную посадочную и взлетную палубу, не загороженную турбулентностью надстройки. Из-за ее незагороженной полетной палубы, у Argus не было фиксированной боевой рубки и трубы. Вместо этого выхлопные газы направлялись вниз по борту корабля и выбрасывались под веерным хвостом полетной палубы (что, несмотря на меры по рассеиванию газов, давало нежелательный «подъем» самолетам непосредственно перед посадкой).
Отсутствие командного поста и дымовой трубы было неудовлетворительным, и Argus использовался для экспериментов с различными идеями, чтобы исправить это решение. Фотография 1917 года показывает его с полотняным макетом надстройки «острова» правого борта и дымовой трубы. Она была размещена на правом борту, потому что роторные двигатели некоторых ранних самолетов создавали крутящий момент , который тянул нос влево, что означало, что самолет естественным образом отклонялся влево при взлете; поэтому было желательно, чтобы они отворачивались от неподвижной надстройки. Это стало типичным расположением авианосцев и использовалось на следующих британских авианосцах Hermes и Eagle .
После Первой мировой войны линейные крейсеры , которые в противном случае были бы списаны в соответствии с Вашингтонским военно-морским договором , такие как британские HMS Furious и Courageous , американские USS Lexington и Saratoga , а также японские Akagi и линкор Kaga , были переоборудованы в авианосцы по вышеуказанным схемам. Будучи большими и быстрыми, они идеально подходили для этой роли; тяжелое бронирование и размеры , а также низкая скорость переоборудованного линкора Eagle на практике стали своего рода помехой.
Поскольку военная эффективность авианосцев тогда была неизвестна, ранние корабли обычно оснащались орудиями крейсерского калибра, чтобы помочь в обороне, если их застанут врасплох вражеские военные корабли. Эти орудия, как правило, снимались во время Второй мировой войны и заменялись зенитными орудиями , поскольку доктрина авианосцев развивала модель «оперативной группы» (позже названной «боевой группой»), где защита авианосца от надводных кораблей представляла собой комбинацию эскортных военных кораблей и его собственных самолетов.
На судах такой конфигурации ангарный настил был прочностной палубой и неотъемлемой частью корпуса, а ангар и легкая стальная полетная палуба считались частью надстройки. Такие корабли строились до конца 1940-х годов, классическими примерами являются авианосцы ВМС США классов Essex и Ticonderoga . Однако в 1936 году Королевский флот начал строительство класса Illustrious .
На этих кораблях полетная палуба была прочной палубой, неотъемлемой частью корпуса, и была сильно бронирована для защиты корабля и его воздушного дополнения. Полетная палуба как прочная палуба была принята для более позднего строительства. Это было обусловлено постоянно увеличивающимися размерами кораблей, от 13 000- тонного USS Langley в 1922 году до более 100 000 тонн в последних авианосцах класса Nimitz и класса Gerald R. Ford .
Когда авианосцы вытеснили линкоры в качестве основного корабля флота, существовало две школы мысли по вопросу включения броневой защиты в полетную палубу. Военно-морской флот США (USN) изначально отдавал предпочтение небронированным полетным палубам, поскольку они максимизировали ангар авианосца и размер полетной палубы, что в свою очередь максимизировало вместимость самолетов в ангаре и на полетной палубе в форме постоянного «палубного парка» для большой доли перевозимых самолетов. [3] [4]
В 1936 году Королевский флот разработал бронированный авианосец с полетной палубой, который также закрывал стороны и торцы ангара броней. Добавление брони к полетной палубе давало самолетам под ней некоторую защиту от авиабомб, в то время как бронированные стороны и торцы ангара помогали минимизировать повреждения и потери от взрывов или пожаров внутри или снаружи ангара. [5] Добавление брони к ангару привело к снижению верхнего веса, поэтому высота ангара была уменьшена, и это ограничило типы самолетов, которые могли перевозить эти корабли, хотя бронированные авианосцы Королевского флота перевозили запасные самолеты в верхних ангарах. [6]
Броня также уменьшила длину полетной палубы, уменьшив максимальную вместимость самолетов бронированного авианосца с полетной палубой. Кроме того, авианосцы Королевского флота не использовали постоянную палубную стоянку примерно до 1943 года; до этого вместимость самолетов авианосцев RN была ограничена вместимостью их ангара.
23 000-тонный класс British Illustrious имел ангар для 36 самолетов размера Swordfish и один ангар размером 458x62x16 футов (139,6 м × 18,9 м × 4,9 м), но перевозил до 57 [7] самолетов с постоянной палубной стоянкой, в то время как 23 400-тонный класс Implacable отличался увеличенной вместимостью ангара с верхним ангаром размером 458x62x14 футов (139,6 м × 18,9 м × 4,3 м) и добавлением нижнего ангара размером 208x62x14 футов (63,4 м × 18,9 м × 4,3 м) впереди кормового лифта, который имел общую вместимость 52 самолета размера Swordfish или смесь из 48 самолетов конца войны. в ангаре плюс 24 самолета в постоянном палубном парке, [8] но перевозил до 81 самолета с палубным парком. [9]
27 500-тонный USN Essex class имел ангар размером 654 на 70 на 17,5 футов (199,3 м × 21,3 м × 5,3 м), который был спроектирован для размещения 72 довоенных самолетов USN. [10] но перевозил до 104 самолетов поздней войны, используя как ангар, так и постоянную палубную стоянку. [11] [12] Опыт Второй мировой войны заставил USN изменить свою политику проектирования в пользу бронированных полетных палуб на гораздо более крупных кораблях: «Основная броня, которую несли на Enterprise, — это тяжелая бронированная полетная палуба. Это оказалось существенным фактором в катастрофическом пожаре и взрывах , которые произошли на полетной палубе Enterprise в 1969 году. ВМС США усвоили этот урок на собственном горьком опыте во время Второй мировой войны , когда все его авианосцы имели только бронированные ангарные палубы. Все ударные авианосцы, построенные после класса Midway, имели бронированные полетные палубы». [13]
Первоначально посадочные механизмы были примитивными, самолеты просто «ловила» команда матросов, которые выбегали из-за крыльев полетной палубы и хватали часть самолета, чтобы замедлить его. Эта опасная процедура была возможна только для ранних самолетов с небольшим весом и скоростью посадки. Сетевые устройства служили для того, чтобы поймать самолет, если последний выйдет из строя, хотя это, скорее всего, привело бы к повреждению конструкции. Нескользящая поверхность палубы важна для предотвращения скольжения самолета по мокрой палубе при качке судна.
Посадка более крупных и быстрых самолетов на полетную палубу стала возможной благодаря использованию тормозных тросов, установленных на полетной палубе, и хвостового крюка, установленного на самолете. Ранние авианосцы имели очень большое количество тормозных тросов или «проводов». Современные авианосцы ВМС США имеют три или четыре стальных троса, натянутых по палубе с интервалом 20 футов (6,1 м), которые обеспечивают полную остановку самолета, летящего со скоростью 150 миль в час (240 км/ч), примерно за 320 футов (98 м).
Тросы установлены так, чтобы останавливать каждый самолет в одном и том же месте на палубе, независимо от размера или веса самолета. Во время Второй мировой войны большие сетчатые барьеры возводились поперек полетной палубы, чтобы самолеты можно было парковать в передней части палубы и поднимать в кормовой части. Это позволяло увеличить количество экипажей, но приводило к удлинению цикла запуска и подъема , поскольку самолеты перемещались по авианосцу, чтобы обеспечить взлет или посадку.
Баррикада — это аварийная система , используемая в случае, если невозможно выполнить нормальную остановку. Ленты баррикады зацепляются за крылья приземляющегося самолета, и импульс передается на двигатель останова.
Наклонная полетная палуба была изобретена капитаном Королевского флота (позднее контр-адмиралом) Деннисом Кэмбеллом , как результат конструкторского исследования, первоначально начатого зимой 1944–1945 годов. Комитет старших офицеров Королевского флота решил, что будущее морской авиации — за реактивными самолетами, чьи более высокие скорости требуют, чтобы авианосцы были модифицированы, чтобы «соответствовать» их потребностям. [14] [15] [16] [17]
При использовании этого типа палубы, также называемой «скошенной палубой», «скошенной палубой», «палубой с углом талии» или «углом», задняя часть палубы расширяется, а отдельная взлетно-посадочная полоса, предназначенная для посадки, располагается под углом к осевой линии. [18]
Наклонная полетная палуба была спроектирована с учетом более высоких скоростей посадки реактивных самолетов, для которых потребовалась бы вся длина центральной полетной палубы для остановки. [18] Конструкция также позволяла проводить одновременные операции по взлету и посадке, а также позволяла самолету, не успевающему соединиться с тросами-аэродинамическими устройствами, прервать посадку, ускориться и перезапуститься ( bolter ) без риска для других припаркованных или стартующих самолетов. [18]
Редизайн позволил внести несколько других изменений в конструкцию и эксплуатацию, включая установку более крупного острова (что улучшило как управление кораблем, так и управление полетом), радикально упростило подъем самолетов и перемещение по палубе (теперь самолеты стартовали с носа и приземлялись на наклонной полетной палубе, оставляя большую открытую зону в середине корабля для заряжания и заправки), а также контроль повреждений. Благодаря своей полезности в летных операциях наклонная палуба теперь является определяющей чертой авианосцев, оснащенных системами STOBAR и CATOBAR .
Наклонная полетная палуба была впервые испытана в 1952 году на корабле HMS Triumph путем нанесения наклонных маркировок на центральную линию полетной палубы для приземления с посадкой. [18] Это также было испытано на корабле USS Midway в том же году. [19] [20]
Несмотря на новую маркировку, в обоих случаях тормозные устройства и барьеры все еще были выровнены с центральной линией исходной палубы. С сентября по декабрь 1952 года USS Antietam имел рудиментарный спонсон, установленный для настоящих испытаний наклонной палубы, что позволяло производить посадки с полной остановкой, что во время испытаний оказалось более эффективным. [19] В 1953 году Antietam тренировался с военно-морскими подразделениями США и Великобритании, доказав ценность концепции наклонной палубы. [21] HMS Centaur был модифицирован с нависающей наклонной полетной палубой в 1954 году. [18]
ВМС США установили палубы в рамках модернизации SCB-125 для класса Essex и SCB-110/110A для класса Midway . В феврале 1955 года HMS Ark Royal стал первым авианосцем, который был построен и спущен на воду с наклонной палубой, а не с модернизированной. За ним в том же году последовали головные корабли британского класса Majestic ( HMAS Melbourne ) и американского класса Forrestal ( USS Forrestal ). [18]
Трамплин преобразует часть движения самолета вперед в движение вверх с помощью изогнутой рампы, расположенной в конце полетной палубы. В результате самолет начинает свой полет с положительной скоростью набора высоты. Это позволяет более тяжелым самолетам взлетать, даже если создаваемая подъемная сила меньше. Гравитация заставляет скорость подъема снижаться, но самолет продолжает ускоряться после того, как покидает полетную палубу. К тому времени, когда скорость подъема снизится до нуля, самолет будет двигаться достаточно быстро, чтобы достичь устойчивого полета.
Трамплины могут использоваться для обеспечения взлета обычных самолетов на авианосцах STOBAR . Они также могут обеспечить более тяжелую полезную нагрузку для самолетов STOVL .
Идея, проверенная, но так и не введенная в эксплуатацию, была гибкой или надувной, на воздушной подушке, «резиновой палубой». В раннюю эру реактивных самолетов было признано, что устранение шасси для самолетов, размещенных на авианосце, улучшит летные характеристики и дальность полета, поскольку пространство, занимаемое шасси, можно было бы использовать для размещения дополнительных топливных баков. Это привело к концепции палубы, которая поглощала бы энергию приземления. [22]
С появлением реактивных самолетов риск повреждения винтов больше не был проблемой, хотя для взлета требовалась какая-то стартовая люлька. [23] Испытания проводились с использованием самолета de Havilland Sea Vampire , которым управлял летчик-испытатель Эрик «Винкл» Браун , на гибкой палубе, установленной на HMS Warrior . [24]
Палуба состояла из прорезиненного листа, полностью поддерживаемого несколькими слоями пожарного шланга под давлением. [25] Supermarine спроектировала свой Type 508 для посадки на резиновую палубу. Идея гибкой палубы была признана технически осуществимой, но от нее отказались, поскольку вес самолета-носителя увеличился, и всегда были сомнения относительно способности среднего пилота приземлиться таким образом. Type 508 впоследствии был преобразован в обычный самолет-носитель, Supermarine Scimitar .
ВМС США оценили гибкую палубу берегового базирования, изготовленную Firestone Tire and Rubber Co., с использованием двух модифицированных самолетов Grumman F9F-7 Cougars . Три американских пилота приняли участие в британских испытаниях гибкой палубы в Фарнборо, и ВМС США, несмотря на связь с британцами, частично переделали испытания в Фарнборо, совершив 23 посадки в Патаксент-Ривер, прежде чем отменить проект в марте 1956 года по аналогичным причинам. [26]
В эпоху холодной войны предлагалось и в некоторых случаях проводилось экспериментирование с несколькими нетрадиционными альтернативами традиционной кабине экипажа.
Shipborne Containerised Air-defence System (SCADS) была предложенным модульным комплектом для преобразования судна RO-RO или контейнеровоза в авиационные суда, с одной схемой, позволяющей преобразовать контейнеровоз в авианосец STOVL за два дня во время чрезвычайной ситуации и быстро убрать после использования для хранения. Сборная полетная палуба и трамплин позволили бы эксплуатировать шесть Sea Harrier и два вертолета, с транспортными контейнерами, обеспечивающими ангар для самолетов и размещение их вспомогательных систем и персонала, а также оборонительных систем и ракет. [27] Было разработано несколько вариантов концепции SCADS для различных миссий; одна реализация была адаптирована, например, для вертолетных операций. [28] Это был фактически современный эквивалент торгового авианосца времен Второй мировой войны .
Система Skyhook была разработана British Aerospace , включающей использование крана с верхним стыковочным механизмом, подвешенным над морем, для захвата и выпуска самолетов вертикального взлета и посадки, таких как реактивный самолет Harrier jump jet. Система могла быть установлена на кораблях различных конфигураций и размеров, даже таких маленьких, как фрегаты , что позволяло практически любому кораблю Королевского флота размещать несколько Harrier. Skyhook был предназначен для того, чтобы обеспечить не только запуск и восстановление таких самолетов, но и быстрое перевооружение и дозаправку. [29] [30] Система продавалась различным иностранным клиентам в 1990-х годах, например, чтобы позволить японскому флоту вертолетных эсминцев управлять Harriers, установив Skyhook на борту. [31] Возможно, наиболее сложной предложенной реализацией было применение Skyhook на больших подводных лодках, таких как российский класс Typhoon , для создания подводного авианосца . [32] [33]
Saunders -Roe SR.A/1 был прототипом реактивного летающего истребителя-лодки, разработанного в 1940-х годах с целью устранения монополии авианосцев на запуск реактивных истребителей. Описанный как первый в мире водный самолет, использующий реактивную тягу, [34] SR.A/1 привлек интерес как британских, так и американских официальных лиц, и данные по проекту были переданы. [35] Однако официальные лица пришли к выводу, что концепция устарела по сравнению с более совершенными наземными истребителями, а также неспособностью решить проблемы с двигателем, что привело к прекращению работ. В июне 1951 года прототип SR.A/1 (TG263) совершил последний полет. [36] [37]
В начале 1950-х годов Saunders-Roe работала над новым проектом истребителя, получившим обозначение Project P.121 , который имел лыжи — авиационное издание Flight называло его «Saunders-Roe Hydroski» — с целью приблизить его характеристики к характеристикам наземных самолетов. Приняв гидролыжи и отказавшись от подхода корпуса SR.A/1, никаких уступок гидродинамическим требованиям к фюзеляжу не было. [38] [34] 29 января 1955 года компания решила не продолжать строительство прототипа, поскольку предложение не получило никакой официальной поддержки. [39] [34]
Convair F2Y Sea Dart был сверхзвуковым гидросамолетом-реактивным истребителем, у которого вместо колес были лыжи. В конце 1940-х годов ВМС США опасались, что сверхзвуковые самолеты будут глохнуть на низких скоростях, необходимых для аэрофинишера авианосца, и поэтому не смогут приземлиться на обычный авианосец. Sea Dart должен был приземляться на (гладкую) воду; затем его опускали и поднимали с моря с помощью крана. ВМС также рассматривали возможность объединения Sea Dart с нетрадиционным подходом подводного авианосца, который мог бы перевозить до трех таких самолетов внутри специально построенных барокамер. Они поднимались бы с помощью левого подъемника в кормовой части паруса и либо взлетали бы самостоятельно со спокойного моря, либо запускались бы катапультой с кормы при сильном волнении. [40] Во время фазы испытательного полета гидролыжи создавали сильные вибрации во время взлета и посадки, в то время как фатальная авария, вызванная разрушением конструкции, также омрачила программу; ВМС решили отменить все серийные самолеты. [41]
В конце 1940-х годов ВМС США проявляли значительный интерес к концепции подводного авианосца. Исследование, проведенное в 1946 году, предполагало создание очень больших подводных лодок длиной от 600 футов (180 м) до 750 футов (230 м) для перевозки двух бомбардировщиков XA2J Super Savage для нанесения стратегического ядерного удара или, в качестве альтернативы, четырех истребителей F2H Banshee . Другое предложение включало бы переоборудование избыточных подводных лодок времен Второй мировой войны для обеспечения возможности перевозки и запуска модели гидросамолета штурмовика Douglas A-4 Skyhawk , который был бы оснащен гидролыжами для взлета, аналогичными тем, что были у Sea Dart. [42]
На летной палубе авианосца ВМС США задачи обозначены разными цветами майки:
5 июня 1945 г. USS
Bennington
сообщил, что его максимальная вместимость ангара составляла 51 самолет, 15 SB2C и 36 F4U, и что 52 из них перевозились в качестве палубного парка. В то время он перевозил 15 TBM, 15 SB2C, а остальное представляло собой смесь F6F и F4U. Он был вынужден использовать и сообщить о своем максимальном хранилище в ангаре из-за тайфуна
В девятиударах камикадзе
«...Военно-воздушные силы флота потеряли... 44 человека убитыми... Для сравнения,
Банкер-Хилл
потерял 387 человек убитыми в результате
атаки камикадзе 11 мая 1945 года».
42 F4U Corsair и 15 Fairey Barracuda
Implacable
:
48 Seafire, 21 Avenger и 12 Fireflies
Bennington
:
37 Hellcats, 37 Corsairs, 15 Helldivers и 15 Avengers
Испытания SR/A.1 с двигателем Beryl продолжаются.
этой статьи появилась в печати 26 января 2012 г. на странице A6 нью-йоркского издания под заголовком: «В чреве военного корабля готовится мощное жало».