航母甲板很光滑?那只是看上去平滑而已,實際上栽個跟頭搓掉皮

2020-11-28 騰訊網

航空母艦,是迄今為止人類建造的噸位最大,性能最先進的水面艦艇。航母的戰鬥力完全依靠其攜帶的幾十架各型飛機來實現,所以現代航母最典型的標誌就是寬大平坦的甲板,實際上航母就是一座浮動的海上機場。不過,有趣的是,航母寬大的甲板並不是遠遠看上去那樣光滑平坦,仔細一看給人一種坑坑窪窪、極為粗糙的感覺,整體看起來就像塑膠跑道一樣,這是加工工藝不精,導致甲板粗糙嗎?顯然不是!因為各國航母的甲板,其實都是如此。

(甲板如此粗糙,其實並不是加工工藝的問題,而是專門做成這樣的)

航母環境特殊,因此對甲板有特殊的要求,甲板塗料自然也不能馬虎

要了解航母甲板為什麼看起來如此粗糙,就要首先了解航母的具體使用環境,以及海上航母起降飛機和陸地起降飛機的區別。由於航母是長期在大洋上航行,不但軍艦本身四面環海,而且經常會遭遇狂風暴雨等惡劣氣候。由於海上空氣溼度大、水汽充足,而且這種水霧還不是一般的水霧,而是含有鹽分的"鹽霧"。長時間處於在這種環境下,任何金屬部件特別容易腐蝕,所以,航母的甲板不能是一整塊金屬直接暴露在空氣中,而是要塗上一層塗層,從而有效保護金屬甲板不被鹽霧所腐蝕,這樣可以有效提升航母艦體的壽命,確保航母的正常使用。

(福特號航母甲板)

其次,由於現代戰鬥機都是噴氣式戰鬥機,而且由於航母相對尺寸狹小,所以飛機的起落都在同一塊甲板上,這樣就不可避免地導致航母甲板經常會遭到飛機尾焰的烘烤。由於現代噴氣式戰鬥機的尾焰溫度普遍在1000℃以上,即使經過空氣降溫,噴在航母甲板上的溫度也通常在800℃以上,而如果沒有一層保護塗層的話,如此高溫的燃氣直接噴在甲板上,會導致甲板退火,導致甲板的強度下降,甚至因為烘烤而變形,從而導致甲板壽命縮短,也會威脅到艦載機的安全起降。

(起飛和降落時,飛機發動機噴出的高溫氣流會烘烤甲板,因此塗層必須隔熱)

由此不難看出,航母甲板的塗層是很有講究的。受使用環境和功能的制約,航母的甲板通常不直接使用金屬甲板,而是要噴上一層特殊的塗層,以保護金屬甲板免遭鹽霧的鏽蝕和戰鬥機尾焰的烘烤。這層塗層的材質其實和學校裡常用的塑膠跑道的材料非常類似,只不過,性質上要比普通的塑膠材料高出很多。由於航母的甲板終年暴露在殘酷的海洋環境中,飛行甲板塗料需要有良好的彈性和柔韌性,並能適應日夜溫差和時節變化,由於航母的甲板是由金屬製成,且航母的任務區域相對廣大,從寒冷的高緯度地區到炎熱的赤道,航母在航行過程中,受氣溫變化影響,其鋼製結構同樣會發生熱脹冷縮的形變,這就要求航母塗層必須有很強的彈性和柔韌性,這樣才能"貼"住因氣溫變化而發生形變的航母甲板鋼,而如果塗層缺乏必要的的彈性和柔韌性,則航母甲板鋼的形變必然會導致其外表塗層的開裂、剝離甚至是破碎。

(其實,防滑才是航母甲板塗層如此粗糙的主要原因)

航母甲板上敷設厚厚的塑膠塗層,其實還有一個最重要的功能——防滑。因為航母甲板是鋼製的,而鋼鐵的摩擦係數相對較小,當人在鋼板上行走時,往往會因為不注意而滑倒。而航母甲板上都是飛機、飛彈、油泵等等各種危險品,而艦載戰鬥機在起飛和降落時速度很大,一旦有人員意外滑倒,很容易出現嚴重的飛行事故,所以,航母甲板通常要求保持0.7以上的摩擦係數。實際上,根據需要,各國對於航母甲板的摩擦係數最高要求是0.9以上,但是這種水平以目前的技術還做不到,所以只能退而求其次,以0.7為標準。

(正在固定飛機的美國海軍航母水兵,在航母甲板上固定飛機,除了使用系留樁以外,粗糙防滑的甲板可以有效幫助飛機固定)

之所以需要如此高的摩擦係數,主要還是源於戰鬥機海上起降的特殊需求。因為海上相對空曠,所以空氣對流情況比較劇烈,所以有俗語稱大海是"無風三尺浪",實際上就是說明海上的風浪相對較大,而艦載戰鬥機儘管有20~30噸的重量,但是在海風面前,依然還是不太夠看,如果是光滑的鋼板,由於鋼板的摩擦係數小,稍微有一點橫風,肯定就能把停放在甲板上的飛機給吹偏了。為此,航母甲板上還普遍設計了凹坑式的系留樁,用於固定停放在航母甲板上的飛機。而甲板摩擦係數大,則更有利於飛機的固定。

(英國伊莉莎白女王號航母甲板上固定的F35B戰鬥機)

曾經因為航母飛行甲板的防滑問題,釀成慘重的損失

航母甲板的防滑處理不僅僅是在飛機起降時有重要的安全意義,在日常的航母甲板調度方面也有同樣重要的意義。這是因為,海上風力大,如果是鋼製甲板而沒有任何防滑措施,那麼甲板上的勤務人員同樣很容易滑倒或者被風吹倒。同時,飛機在甲板上進行調度,如果甲板沒有足夠的摩擦,那麼風吹過來,飛機就很容易打滑或者偏移位置,從而會造成事故。更重要的是,如果是在冬季或者寒帶地區執行任務,鋼製的飛行甲板一旦結冰,整個航母就會無法使用。這種問題一旦在戰時出現,將會是艦隊的滅頂之災!

(結冰的美國航母甲板,在這種情況下,如果不除冰,航母是無法正常使用的,而甲板上的防滑塗層至少可以確保人員在甲板上正常走動)

在二戰時期,曾經著名的"PQ-17悲劇",在很大程度上就是因為航母甲板結冰而導致的。在二戰時期,由於蘇德兩國在蘇聯西部的平原地區展開血戰,讓蘇聯承受了德國大部分軍事壓力,而英美盟國在戰時為了支援蘇聯的衛國戰爭,組織了從冰島經過巴倫支海到蘇聯摩爾曼斯克的北極航線,為蘇聯提供急需的各種軍需物資和糧食彈藥。1942年6月,趁著北極夏天難得的晴好天氣,規模龐大的PQ-17船隊,經冰島啟航前往蘇聯。

(為了保全自己的軍艦,卻讓商船獨自面對德國轟炸機和艦隊的攔截屠殺,這樣的事情,英國人還真幹出來了)

整個PQ-17船隊總共有34艘各型商船,所運送的物資多達20萬噸,是整個二戰戰史上英美聯軍向蘇聯派出的最大的一支運輸船隊。鑑於當時德國已經將其王牌戰列艦"提爾皮茨"號調往挪威駐守,為了對抗這艘巨艦,英國派遣了兩支護航艦隊,其中以英國重巡洋艦"倫敦"號、"諾福克"號和美國重巡洋艦"威奇塔"號、"塔斯卡魯沙"號,協同6艘驅逐艦以及若干其他輔助武裝船隻作為直接護衛。同時英國海軍主力艦隊:航空母艦"勝利"號、戰列艦"約克公爵"號以及美國戰列艦"華盛頓"號,英國重巡洋艦"坎伯蘭"號以及若干驅逐艦所組成的主力艦隊則跟隨在運輸船隊身後160千米處,目的就是等待德軍"提爾皮茨"號戰列艦一旦出現,就立即從"勝利"號航空母艦上派出艦載機,用魚雷攻擊提爾皮茨號,即使不能將其擊沉,也能將其纏住不能脫身,然後等待英美海軍主力戰列艦,將其殲滅——就像是殲滅德國"俾斯麥"號戰列艦一樣。

(提爾皮茨號戰列艦的381毫米巨炮是英國北極運輸船隊的噩夢,但是有趣的是,在得知英國護航艦隊撤退後,提爾皮茨號戰列艦也撤回了位於挪威特隆赫姆的基地,並沒有直接對PQ-17船隊實施打擊)

但是,恰恰就是在"提爾皮茨"號戰列艦出動後,受巴倫支海浮冰影響的英國主力艦隊和PQ-17運輸船隊之間的距離已經從160千米拉開到了320千米。而且最要命的就是——儘管是6月,但是北極地區依然十分寒冷,"勝利"號航母的甲板完全結冰,飛機無法起飛,也就無法對前線弱小的直接護衛艦隊提供空中掩護,而"提爾皮茨"號戰列艦則可以得到從挪威陸地機場起飛的德國陸基戰鬥機和轟炸機的保護。為此,英國海軍部最終不得不被迫解散了護航艦隊,整個皇家海軍艦隊迅速向西撤退,以避開德國轟炸機和戰列艦的攻擊。

這樣的撤退,導致了整個PQ-17船隊完全暴露在德國轟炸機和艦艇的打擊之內,全部成為德軍的活靶子。最終34艘商船中僅有10艘駛抵摩爾曼斯克和阿爾漢格爾斯克,總共有約7萬噸物資交到蘇聯紅軍手中,而13萬噸物資和24艘商船以及其全體水手,都永遠留在了巴倫支海冰冷的海水之下。慘重的損失甚至一度逼迫英國停止了對蘇聯的援助,而因航母甲板結冰而導致的慘重失敗,"PQ-17悲劇"是迄今為止最大的一次。

(因為甲板結冰,飛機無法起飛,最終釀成大禍的英國"勝利"號航空母艦)

其實早在二戰時期,各國海軍就已經意識到了航母甲板防滑對於航母作戰的重要意義,不過由於當時飛機普遍比較輕便(通常不超過5噸),所以當時的大型航母,大多是在甲板上直接鋪上一層硬質的柚木,柚木長時間使用後其表面會自然磨損粗糙,這在當時的情況下已經基本夠用,但是在北極地區,由於甲板結冰打滑,飛機完全不能起飛,所以才出現了"PQ-17悲劇"。在現在,艦載戰鬥機著艦重量普遍在20噸以上,最大起飛重量則在30~35噸之間,因此航母的甲板防滑要求要遠高於二戰時期。使用特殊的防滑塗層也就是理所當然的事情了。

維護好航母甲板塗層,保存航母的戰鬥力

根據公開的報導,航母甲板塗層主要是由 40-50%三氧化二鋁、20-35%的硫酸鋇、10-20%的環氧樹脂構成的混合材料。這種材料可以有效滿足吸附性、彈性、耐高溫和防滑的需求。通常情況下,這種塗層會每年進行一次更換,更換時需要將原先的舊塗層剷除,再鋪上新的塗層,以確保航母甲板的正常使用。當然這種塗層也不是鋪好以後就萬事大吉了,在航母日常維護中,有一項幾乎全體水手參加的活動,就是掃甲板——因為航母艦載機在甲板調度難免會有添加油料等活動,任何潤滑油或者飛機燃油滴落在甲板上。而飛機燃油相當於一種有機溶劑,長期的浸泡會分解環氧樹脂,導致航母塗層損壞。所以在不執行戰備任務時,航母全體水手經常聚集在甲板上,共同打掃甲板,其具體方式,就是使用大桶的水,泡上洗滌劑,再用專門刷地的大型毛刷,將航母飛行甲板表面的油漬全部刷除,以確保航母甲板塗層的清潔。

(認真地保養,是確保航母戰鬥力的重要手段,美軍作為世界頭號航母使用國,其海軍對於航母的運用和保養方式,都值得學習借鑑)

雖然航母的甲板塗層並不是什麼高精尖的材料,但是其對於航母的日常訓練和執勤有著重要的意義,更能夠在惡劣氣象條件下確保航母艦載機的正常出動,所以儘管這種塗層看起來凹凸不平、十分粗糙,但其確實是現代航母戰鬥力的重要保證。

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