1928年1月,“兰利”号进入马尔岛(加利福尼亚)的海军船厂进行彻底检修。在里弗斯船长的建议下,该船的甲板被延长了23英尺(7。01米)。当“兰利”号再次出现在海上时,刚刚晋升海军少将的约瑟夫·里弗斯命令在甲板上摆放36架飞机,他亲自监督飞机摆放情况,甲板上面又装载了另外6架飞机。约瑟夫·里弗斯是被晋升为将官级军衔的第一位美国海军飞行军官。
并不是所有的海军飞行员都对里弗斯的努力买账。里弗斯的参谋长、海军中校尤金·威尔逊(EugeneE。Wilson)回忆里弗斯努力在“兰利”号搭载36架飞机——两个满满的战斗机中队时说:“该航母上军官的具体意见是:为了保证飞行员的生命安全,让飞机能够顺利起飞后再回到甲板上,航母上至多搭载12架飞机,也就是36架中的13。这个关键的安全问题在多次会议中都讨论过,但是强势的里弗斯仍然固执己见。”
在1921—1922年的华盛顿海军会议上,虽然没有海军权威的支持,与会的政客还是决定在未来的20年里大规模发展舰载航空兵。
20世纪20年代中期(1917年),海上出现的航空母舰是第一代航母,其中大部分是由巡洋舰、商船和辅助舰改建而成的,第一代航母中只有英国的“竞技神”号和日本的“凤翔”号是专门按照航空母舰的标准建造而成的。
《华盛顿海军裁军条约》促成第二代航空母舰的诞生。
在美国参加第一次世界大战之前,美国国会就批准了建造6艘大型的巡洋战舰的建议。这些巡洋舰的最初设计规模是排水量3。53万吨、长度874英尺(266。4米)、配备10门14英寸(355。6mm)大炮、采用大规模涡轮发电机驱动、废气由船上的7根烟囱排放、航速达到35节(64。82千米小时)。这批船在建造早期又重新设计了,排水量为4。35万吨、安装8门16英寸(406。4mm)大炮,这样航速就降低了1—2节(1。85—3。7千米小时)。第一次世界大战结束之前这几艘船都没有开工,根据《华盛顿海军裁军条约》的限制,1922年2月8日造船工作全部暂停,这几艘船也就一直没有下水。《华盛顿海军裁军条约》允许将2艘大型军舰改建成航空母舰,1922年7月1日,美国国会批准将巡洋舰“列克星敦”号(已完成33。8%)和“萨拉托加”号(已完成35。4%)修建为航空母舰。其他的姊妹舰“星座”号(stellation)、“宪法”号(stitution)、“突击者”号(Ranger)和“合众国”号(Ues)虽然还在建造中,但是也只能被迫放弃。
在接受军备限制之前,美国海军还在构想建造3。5万吨的航母,后来这些设计构想大部分都被用在新船上了。随着“列克星敦”号和“萨拉托加”号逐渐成形,人们越来越相信它们将成为最大规模、最强有力的海上战舰。它们保留了巡洋舰船身的流线型设计,船身全长均为888英尺(270。66米),在两次世界大战之间,其他舰船都是3。3万吨的标准排水量,而实际排水量都超出了3000多吨。美国海军部的解释说:多余的吨位也是《华盛顿海军裁军条约》允许的,因为《条约》规定的吨位不包括用于防止空袭和潜艇袭击的吨位。两次世界大战之间超过这个吨位的唯一的一艘船就是英国的巡洋舰“胡德”号(Hood),它的排水量为4。21万吨,但是它的船身长度要比美国的两艘船短27。5英尺(8。38米)。
“列克星敦”号和“萨拉托加”号的设计航速是33。25节(61。58千米小时),而实际航速都超过这个数。有一次为了产生21万马力(156660千瓦)的动力,“列克星敦”号以34。5节(63。89千米小时)的速度连续航行了1个小时;而“萨拉托加”号则以34。99节(64。8千米小时)创下了大型舰船的航速纪录。这两艘舰的动力非常强大,1930年冬天,华盛顿州的塔科马市停电时,“列克星敦”号停泊在港口为该市连续供电30天。而“萨拉托加”号在一次紧急情况下曾供应了超过400万千瓦时的电量。
最初,为了清除飞行甲板上的障碍,建议取消“列克星敦”号和“萨拉托加”号的上层建筑结构,但是在舰船模型进行气流测试之后,决定在飞行甲板的右舷搭建一个巨大的岛式结构,该结构中有控制室、烟囱和炮塔。这个岛式结构使船长延伸了原来的13,其中的烟囱可以排放船上16个锅炉产生的废气,以驱散飞行甲板上方的气体,这样就不会影响飞机起降了。
按照华盛顿条约中条款的规定,航母上可以配备大炮的最大直径为8英寸(203。2mm)。当“列克星敦”号和“萨拉托加”号被重新设计的时候,海军就建议在这两艘航母上配备允许的最大规格的武器,外加一大组防空火炮。莫菲特少将领导下的航空局反对这种设计,他说:“保护航母不受飞机的侵袭应该是航母上搭载的飞机的任务。因此没有必要在航空母舰上配备防空炮火。”航空局还主张将6英寸(152。4mm)的大炮作为航母的主要炮火。海军将官委员会批驳了航空局,将官委员会说:“航母在很多情况下都有可能利用搭载的飞机成功地保护自己。然而,被搭载飞机的主要任务不是保护航母,因此当航母需要保护时这些飞机可能用不上。当然,在夜间和某些特殊的天气条件下飞机作为防御性的武器根本没用。”
“列克星敦”号和“萨拉托加”号竣工时,每艘船上双炮塔中都有一排8门8英寸(203。2mm)大炮,分别在岛式结构的前方和后方。这些大炮的射程是2。8万码(25592米)。每艘航母在飞行甲板边缘上方的炮座上都配有12门5英寸(127mm)的大炮和几挺机枪。
大型航母上的飞行甲板和机库甲板由两台位于中心位置的升降机连接在一起。当船身上的标线达到飞行甲板高度时,飞机库门就关闭了。虽然在飞机库甲板的侧面也有很大的开口,但是飞机库甲板完全封闭也减小了飞机库的容量。
两艘航母都延期完工并预算超支。位于新泽西州康登县的纽约造船厂负责生产“萨拉托加”号航母,最后又在美国布朗勃法瑞电力公司的帮助下建成。1927年11月16日,“萨拉托加”号成为第一艘被授权的航母。一个月之后的12月14日,“列克星敦”号由位于马萨诸塞州昆西的福尔河船厂生产完成。在得到供给后两艘航母进行了试验航行,之后“萨拉托加”号和“列克星敦”号在1928年2月中旬和3月末分别穿过巴拿马运河到太平洋舰队报到。
这两艘航母最初分别配备了83架飞机:36架战斗机共2个中队,32架俯冲轰炸机共2个中队,12架鱼雷飞机1个中队,还有3架多用途飞机。虽然这些中队被统称为“列克星敦”号航空团和“萨拉托加”号航空团,但是两个航空团都没有团长。从某种程度上说,这些中队都是由航母指挥官指挥的,中队中职位较高的指挥官负责处理某些信息。
海军少将里弗斯对两艘航母上搭载飞机的数量很不满意。不久,这两艘航母就归他所指挥,里弗斯开始增加航母的搭载能力。“列克星敦”号上搭载飞机的数量不断增加,直到1929年3月,这艘航母出海时可以在甲板上停放战斗机和轰炸机共计120架。里弗斯估计“列克星敦”号的飞机库甲板还可以再挤进30架飞机。值得注意的是,无论何时,只要可能的话,里弗斯就将飞行甲板用作“停机甲板”,在这一点上与英国和日本不同,当飞机不起飞或修理的时候只在飞机库里停放飞机。里弗斯深思熟虑后制订了一个计划,凭借这个计划就可以让“列克星敦”号、“萨拉托加”号和“兰利”号3艘航母只搭载某一种类型的飞机,如战斗机、侦察俯冲轰炸机或者鱼雷轰炸机。这样在起飞飞机时就不会因为变换飞机类型而耽误时间,而且经过一系列测试之后,里弗斯深信“萨拉托加”号可以搭载200架飞机!但是最后里弗斯并没有将每艘航母只配备一种飞机,因为这样的话一旦损失一艘航母就会使整个舰队丧失某一类型的所有飞机。海军少将里弗斯还希望所有的航母飞机能够携带一枚500磅(226。8千克)的炸弹。
在搭载飞机的数量和飞机起降周期的速度两方面,美国的航母都要优于各国的航母。海军少将里弗斯1925—1931年的不懈努力,为美国航母具备的非凡能力,奠定了坚实的基础。1931年,里弗斯离开海军航空母舰,并在两年后晋升为海军上将。1931年之后,里弗斯的晋升主要是在作战部队中,后来在1936年他又被晋升为美国海军总指挥。里弗斯的快速晋升证明当时的一种流行说法是假的,即当时有些人经常说20世纪30年代美国海军的“战列舰指挥们”反对发展舰载航空兵事业。
根据《华盛顿海军裁军条约》,美国改建了“列克星敦”号、“萨拉托加”号两艘航空母舰;日本改装了“赤城”号和“加贺”号两艘航空母舰,这些新一代的航空母舰在第二次世界大战中发挥了重要作用。
三、第三代航空母舰的诞生与发展
在两次世界大战之间建造的第三代航空母舰将航母的设计向前推进了一大步。除了飞行甲板较过去的更大之外,第三代航母还具备了许多新特点。续航能力同样是设计者们考虑的首要问题,尤其对于美国来说,这一点非常重要,因为他们已经逐步意识到,将来在太平洋上可能面临的主要对手是日本。
在美国,一些大型产业依靠政府的支持才逐渐走出低谷,造船业就是其中之一。1932年,海军提出建造两艘大型航空母舰,该项计划很快便得以顺利通过,同时也被纳入了1934年的造船规划。但是,作为罗斯福总统的“新政”的一部分,该两艘航母的建造费用将由公共建设工程行政管理部门支付。
美国航空局希望能避免过去曾在“突击者”号上出现的失误,他们坚持认为,新航母的最小排水量应为20321吨(20000长吨),航速32。5节,提高对于鱼雷和炸弹的防御能力。除此之外,更重要的是要改进飞行设施,包括建造一个专门用来停放舰载机的机库甲板、装备更多的快速升降机以及极好的炸弹操作管理系统。此外,他们还打算在航空母舰上建造两个起飞甲板。
在“约克城”号(CV-5)和“企业”号(CV-6)航空母舰的设计中,虽然并没有完全采纳上述建议,但与以前的航母相比较,性能已经有了明显的提高。在航母甲板上建有一个右舷岛型上层建筑,能够搭载80架飞机,并安装了三个中心升降机,航速可达33节。此外,还装备了3个飞机弹射装置,其中两个平镶在飞行甲板上,一个横向安装在机库里。从理论上讲,第三个弹射器能够弹射出更多的飞机,但实际上,它却妨碍了机库内的活动空间,并且该装置从未在战时使用过。以上两艘航空母舰保留了露天机库,跑道由横跨航母、厚15。25厘米(6英寸)的柚木地板铺成。为了保持飞机的稳定,整个甲板每隔1。2米(4英尺)就建有一条固定带。据说,飞机可以从飞行甲板的任意一端降落,因此,飞行甲板两端就各建了一套拦阻索。同机库弹射器一样,经过实践证明,这种设计特性并不切合实际,所以不久便被放弃了。
在航空母舰设计方面,日本人与美国人观点相同。
日本试图制造一艘性能更好的航空母舰,他们充分利用了《华盛顿海军裁军条约》的一项条款,该条款豁免吨位在10160吨(10000长吨)以下的航母。1929年11月,日本开始建造“龙骧”号航母,排水量仅有8128吨(8000长吨),搭载48架飞机。尽管尺寸有限,但设计者们还是在该艘航母上建造了1个双层机库,并配置12门12。7厘米(5英寸)口径火炮,而且其航速与美国“突击者”号航母一样。
如果说“突击者”号航空母舰非常令美国海军失望,那么“龙骧”号航空母舰对于日本海军来说几乎就是一场灾难,设计人员在其这么小的排水量上做了太多的文章,而其实际吨位远远超过计划8128吨(8000长吨)的标准吨位。就在该舰正式服役后不久,日本帝国海军遭受了两次海上大灾难:一次是一艘新型鱼雷艇倾覆,另一次是联合舰队遭受了台风的严重破坏。这促使日本海军对这艘新型航空母舰的稳定性进行了详细的审查,结果他们拆除了4门火炮,以便尽可能地减少重量。但不幸的是,它仍需要提升前甲板(舰艏楼)以改善抗风浪能力,这就抵消了火炮拆除后所减少的重量。最后,该艘航空母舰又增加了大约2540吨(25000长吨)的压舱物,这就大大降低了航空母舰的速度。
1934年11月,日本开始建造“苍龙”号航母,排水量达19101吨(18800长吨),搭载53架飞机,航速达34节,比“约克城”级航空母舰的速度稍快。虽然1930年的《伦敦海军条约》同意放宽《华盛顿海军裁军条约》对于军舰吨位的限制,但日本海军认为,当1936年条约期满后,他们所建造的下一艘军舰将不会受到吨位限制。由于日本并不打算签署其他的协议,因此,日本的航母设计者们就不再有任何吨位限制方面的顾虑,他们建造了“苍龙”号姊妹舰“飞龙”号航母,并对其性能进行了一系列改进。
1935年9月,日本联合舰队因遭遇一次台风而损失惨重,这影响到“飞龙”号的设计,但该艘航母不同寻常的设计特点却得到海军航空局的认可。根据观察,航空局发现航母的岛型上层建筑应当尽可能接近船体中心点的地方,因此,建议将“飞龙”号的岛型上层建筑建在船体中央。此外,设计者们还建议把烟囱也安装在此。为解决这一问题,一些人提出了把上层建筑建在航母左舷的大胆设想。他们又提出了另一条理由证明该项决定的正确性。人们设想:为什么不能让两艘姊妹舰并排航行,这样一来,打算在左边航母“苍龙”号上降落的飞机就可以在进入编队或返回航母时进行左手半圆飞行;而另外一艘航母的飞机就能进行常规起降,两个舰载编队就可以保持相对独立。然而正如过去在英国“百眼巨人”号上发生的情况一样,一旦飞机在降落过程中出现问题,飞行员大都会向左面观看,因此,“飞龙”号飞行员在降落中发生的事故大约是姊妹舰“苍龙”号的两倍。
接下来,日本建造的另外两艘航空母舰就排除了这些问题。根据1937年日本“舰队补充计划”而建造的“祥鹤”号和“瑞凤”号航母并不受到《伦敦海军条约》的限制,其标准排水量26087吨(25675长吨),搭载72架舰载机,航速达34节。由于日本轻型航母舰载机能够借助甲板上的风力进行起飞,所以,该两艘航母均未安装弹射器,但安装了11条拦阻索,其中3条位于防撞护栏前部,8条位于防撞护栏尾部。此外,航母上建有2个机库和3个升降机(1个位于中心线,另外2个分别位于左舷和右舷)。由于借鉴了“飞龙”号航母的经验,设计者们还分别为两艘航母建造了一个小型右舷岛型上层建筑,放弃了在航母两侧建造烟囱的计划,取而代之的是两个弯曲的右舷排烟烟道。
从许多方面来看,“祥鹤”号和“瑞凤”号都是当时日本最好的航母,它们为后来的航母设计奠定了基础。与“龙骧”号航母一样,这两艘航母的干舷(吃水线以上的船身)都很高,因此舰艏都比较干燥。它们还分别在船艏装配了一个与众不同的大型“O”形水听器,专门用于探测潜艇。“祥鹤”和“瑞凤”号的防御性武器系统也很强大:8对新型“89型”12。7厘米(5英寸)口径双管防空炮塔,12挺用于近距离防御的25mm(1英寸)口径三管轻机枪。
日本海军还研制了与美英海军不同的飞行甲板操作系统,有一名空中作战官和两名下级军官在舰桥上指挥空中飞行,另外一名军官负责飞行甲板的飞机滑行等活动。飞机的起飞过程非常简单,空中指挥官或其助手举起一面白色旗帜,这是要求飞行员间隔20秒进行起飞的信号;如果空战指挥官想结束飞行活动,只需放下白旗即可。当飞机返回航母之际,要在距离航母350—550米(400—600码)远的上空顺风飞行,当飞行甲板军官允许飞机降落时,就会发出一种快速闪光信号。然后,最近的一架飞机就飞到距离航母尾部约730米(800码)、距海面约180米(600英尺)的上空进行降落。此外,由于甲板上没有任何帮助飞行员判断降落路线的信号指示系统,因此,飞行员必须根据自己的判断进行降落。为了帮助飞行员判断风向,飞行甲板的前端设有一个蒸汽喷射器,用来显示甲板上的风向。在航母的甲板中心区和甲板边缘还设有几排指示灯,以便飞行员了解自己的飞行高度。
为了引导舰载机在航空母舰上进行降落,美国和英国也采用了甲板降落由指挥官来指挥的方法,人们通常将其称为“击球手”,这是一名经验丰富的军官,手持两个外形像乒乓球的短桨。当飞机尾钩接近拦阻索的时候,他就会举起短桨,示意飞行员如何纠正飞行高度、位置和飞行姿态。如果看到飞机不能降落的话,他就会及时向飞行员发出拉起的信号,使飞行员重新进行盘旋飞行,等待降落。虽然这种程序无法保证飞机尾钩每次都能顺利钩住拦阻索,却在很大程度上降低了飞机降落时的危险性。
就在此时,美国海军迈出了看似倒退的一步。在航空局的建议下,美国海军理事会批准建造一艘与“突击者”号尺寸相同的航空母舰,排水量15377吨(14500长吨),这是因为,美国海军当时已经用完了《伦敦海军条约》所规定的大部分吨位,如果再加上这艘15377吨的航母,美国海军舰船总吨位将达到137165吨(135000长吨),这是可允许的最大吨位。然而,这艘舷号为“CV-7”的新型航母克服了“突击者”号航母的缺点,它实际上是“约克城”号航母的缩影,为了保持搭载尽可能大的航空大队,它牺牲了自己的航速。根据设计,该艘航母具有3个中心线升降机,在建造时,其前面的一个升降机被一个新型的T形升降机所代替,其位置在岛型上层建筑对面的左舷甲板边缘。当飞机起落架放在升降机的横杆下,同时尾轮放在升降机底部时,该T形升降机正好可容纳1架飞机。在不使用时,该升降机就被垂直折叠起来,其主要用途是加快飞机从机库到飞行甲板的运送速度。同“约克城”级航空母舰一样,它也配备了一个横贯甲板的弹射器。尽管这些改革并非都很成功,却从一个侧面表明,美国海军已经抓住了最基本的前提,那就是:舰载机只有在升空时才能成为一种有生力量。更重要的是,这一概念大大推进了美国海军的前进步伐,使其在世界航母设计发展方面远远领先于其他国家海军。