航空母艦到底有幾強?戰力如一個中小型國家 體積大但你無法打中
近幾年,幾個軍事強國似乎突然發現了東亞之美,紛紛派出了軍艦到南海附近巡航,其中不乏具有強勢武力宣示意味的航空母艦。
當然大家都知道航空母艦是很厲害的東西,但它究竟強在哪裏?有什麼重要性?又能造成什麼效果?現在就來介紹!
什麼是航空母艦?
用最簡單的話來說,航空母艦就是能載着飛機移動,並提供升降場地的大型軍艦,也就是一個活動的軍機基地。
雖然大多數人對航空母艦的印象,是以有跑道能讓戰鬥機起降的樣式居多,然而根據其字面或是英文 Aircraft carrier 的定義,只要能裝載飛行器的戰艦,就屬於廣義的航空母艦,因此有些體積較小、沒有正式加速跑道,但能運送並提供直升機起降的軍艦,會被稱為「直升機航空母艦」(Helicopter carrier)。
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一個國家需要航空母艦的原因是什麼?
因為航空母艦就像個移動的機場,使得寬廣海面到處都可能變成基地,供飛機起落,以讓作戰更具機動性、變化性、破壞性與持續性,對軍事強國來說,是相當重要的武力。從攻擊面切入,它能將飛機基地移到比較接近目標的地方,因而更容易發動攻擊,也更容易返回航空母艦進行調整與補充,並繼續再度、三度攻擊。從防守面切入,它能在國土之外攔截來犯的敵人,將戰場盡量限制在不會影響到國民生活的區域,也就是「決戰境外」。在開打之前,航空母艦也具備震攝效果,因此也常被軍事強國透過軍演、環繞友邦航行等方式,警告敵對國家不要輕舉妄動。搭載多架軍機的航空母艦,已經有比擬一個中小型國家的武力。
講得很厲害的樣子,那麼航空母艦的戰力到底有多強?
如果要用量化數值來說的話,美國最新的福特級核動力航空母艦(Gerald R. Ford-class aircraft carriers)與近期曾與英、日舉行聯合軍演的卡爾文森號航空母艦(USS Carl Vinson CVN-70),都有常態 75 架,最高約 90 架的軍機承載能力。雖然這數目還包含了直升機、偵察機、運輸機等機型,但傳統上仍是以戰鬥機為主要,如果以一艘航空母艦近 90 架戰鬥機對照台灣現有的 142 架 F-16,就算不考量新機型優勢,仍可以看出一艘航空母艦的戰力就相當強。
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既然提到了 F-16,為什麼沒有見過它搭配在航空母艦上?
說來有點玄妙,因為單引擎的 F-16 對美國來說,是屬於「空軍」戰鬥機,而航空母艦是「海軍」,所以使用其他機型;不過這是美國的規則,至於其他國家要是取得這些機型,要怎麼編制就是各國的事情了。在傳統上,美國海軍通常使用雙引擎的機型,例如 F-18、已退役的 F-14 都是採用這類設定,普遍的說法是由於海軍戰鬥機需要進行較長距離的飛行、較多的海上任務,而雙引擎飛機能在一具引擎失效的狀況下,仍靠一具引擎維持基本的飛行能力並返航,因而可提高飛行員與戰機的存活率。然而這說法也不是人人都能接受,因為軍武牽涉的交易額都相當龐大,因此也有派別說、利益說、引擎規格說等觀點。但「美國海軍使用雙引擎戰鬥機」的規則,已經在 F-35 機型問世後逐漸被打破,這部單引擎的機型已經廣泛地各軍種接受,原因當然是它的表現相當好,也可能是「老闆很懂事」。
航空母艦那麼大,感覺是很明顯的目標,把它打沉不就好了?
現在的航空母艦,動輒上看 250 或超過 300 公尺的長度,如果就人力建造的艇艦來看,的確相當大,但如果放在茫茫大海中,那就顯得相當渺小了;即便如此,仍有人會覺得這樣一艘「目標大」、「移動慢」的海上巨物,簡直就是活靶,應該很好打,但事實並非如此。因為正規的航空母艦編制,從來就不是單獨行動,而是環繞着由各種飛機、艦艇、潛水艇所構成的護衛網,因此想要攻擊或接近的難度都相當高。想要攻擊一部航空母艦,依照距離短、中、長,概略可以分成反艦飛彈、使用飛機或其他艦艇的機載攻擊,以及可打到數千公里外的彈道飛彈。具有主動導向尋找目標的反艦飛彈,是最便利的方式,但短程反艦飛彈的攻擊距離只有幾百公里,如果從沿海基地發射,根本打不到航空母艦的距離,而範圍較廣的反艦飛彈,則容易因為航行時間較長,而容易被護衛系統攔截摧毀。
如果想要用其他飛機或船艦前往使用飛彈、炸彈或火炮攻擊,也難穿越由數十或上百架各種飛機、艦艇交織而成的攻擊與防衛網,成功率也是極低。彈道飛彈是相當有趣且大膽的想法,因為它必須飛行到超高,甚至穿出大氣層之後再落下,以得到足夠的射程以及速度,因此攻擊固定物時,具有超遠距與難以攔截等特性,但飛行時間會比較長,軌跡也容易被計算出來。而航空母艦畢竟不是固定物,因此它可以在收到彈道飛彈的訊息後,就開始進行移動,並啟動各種防禦機制。相對的,彈道飛彈由於飛行機制與超高速等因素,因此只能進行小幅度的方位調整,在現有技術下,想要打中航空母艦的可能性相當低;即便如此,由於近距離的爆炸仍可能造成衝擊波衝擊,因此美國的航空母艦,經常會在本體附近引爆強力炸彈,以進行耐打擊測試。
不過在近幾年,已經有國家宣稱將彈道飛彈攻打航空母艦的技術,開發到實用的狀態,至於是不是真的那麼厲害,說真的還是不要有使用的那天比較好。
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航空母艦從不單獨行動,那麼它的隊伍編成是怎樣?
在正規、標準的狀態下,航空母艦的確從不獨自行動,也絕對不能讓非盟邦與敵方船艦太過接近;但也有例外的例子,是功能不強的航空母艦,以較為單薄的編隊航行,而且也讓他國的艦隊近距離觀察,畢竟它的存在意義並不高,因此要看也隨便了。至於正規的航空母艦隊伍編成,則依照各國的觀念而有所不同,而目前比較被接受的,則是「航空母艦打擊群 」(carrier strike group, CSG)與「航空母艦戰鬥群」(英語:carrier battle group,CVBG,CVSG 或 CARBATGRU)兩種模式。
在概念上,打擊群的編成主要以攻擊為主,通常是用以對付武力比較薄弱的對象;由於敵人的反擊、抵抗能力都弱,因此主要是帶些重點攻擊武器出發,通常以一艘航空母艦為主,在精簡狀態時伴隨數艘巡洋艦與驅逐艦隊即可開到人家門口,放出飛機攻擊,視情況也會追加防禦、攻擊與偵查系統。至於戰鬥群則用以對付具有強勢反擊與抵抗能力的敵人,所以編成會更加複雜嚴密,除了航空母艦本身外,負責攻擊與護衛的艦艇也會更多,並增加潛水艇、偵查系統,以因應更嚴苛的交戰需求。簡單說來,打擊群較接近攻擊簡單、還手能力弱的對象,戰鬥群則傾向對付戰力強、會反擊的敵人。
為什麼有的航空母艦前端是向上翹的?
航空母艦前端的上翹部分,稱為滑跳彈射甲板(Ski-jump),是為了幫助飛機起飛而做的設計,它能將原本往前衝的力道,分開一部分去幫助飛機往上推,可以提升飛機在短跑道、低速度環境下的起飛成功率。不過滑跳甲板現在已經逐漸被平甲板的蒸氣彈射(Steam catapult)與電磁彈射(electromagnetic catapult, Electromagnetic Aircraft Launch System, EMALS)取代;三者相較,滑跳彈射甲板是比較早期的設計,因此當有兩部以上的航空母艦並列時,翹甲板容易直觀被認為是相對傳統的艦型,但由於它的製造成本跟技術要求都比較低,因此仍被某些艦艇採用。
可是我看紀錄片中的老航空母艦,甲板卻是平的?
如果在二次大戰,也就是大概 1940~1950 年代前,那時的航空母艦的確大多是平甲板,這是因為當時的飛機比較小、重量也比較輕,因此只要長度夠,也能用平甲板起飛。以日本在 1920 年代動工改裝的加賀號航空母艦為例,就是採用了平甲板,但它曾瘋狂地採用了三層、三跑道設計:最上層為降落跑道、中間為輕型飛機起飛跑道、底層為重型飛機起飛跑道,但後來則因為實際狀況而拆除剩下一層。
不過由於平甲板能提供的衝刺加速效果不高,因此也讓飛機的起飛重量受限,所以無法搭載大量彈藥,這也在二次大戰時,迫使日軍的九七 / 九九型飛機在攻擊敵艦時,經常只能帶一顆炸彈、出手兩次:第一次投炸彈、第二次就用飛機直接撞,相當殘酷。在二戰之後,則因為飛機的體積越來越龐大、重量越來越高、所攜帶的武器也越來越多,再加上航空母艦多使用將起飛與降落跑道分離的斜向/夾角甲板(angled flight deck),因此起飛前所能進能衝刺的距離就很短,因此即便在引擎力道大幅度強化的狀態下,仍需要使用滑跳彈射甲板。
斜向 / 夾角甲板是什麼?
斜向/夾角甲板指的是將甲板中間加寬,然後利用特殊的輪廓,在上面規劃出兩條獨立跑道,一條負責降落、一條負責起飛。從 1910~1920 年代開始,除了少數具試驗性質的作品外,大多早期的航空母艦,都是在甲板上建一條從頭貫穿到尾的跑道,這類設計通常被稱為直通或全通式甲板(Full length flight deck),然後無論是要起飛、要降落的飛機,都在這個場地上進行,相當單純。但在實際應用上,全通式甲板面臨了幾個問題:首先是它的效能有限,每次只能有一架飛機起飛或降落,而且包含天候、前一架飛機引起的亂流,都會造成起降困難;再者,當降落失敗而需要再起飛、重新降落時,就會癱瘓起落功能更長的時間;除此之外,降落時不穩定所產生的偏移,也可能讓飛機碰撞到其他在附近停泊或準備出勤的人員與物件。
為了解決這些問題,英國海軍在 1940 年代提出了斜向/夾角甲板的構想,實際就是先把甲板中段加寬,然後畫出兩條以類似小寫 y 字型存在的跑道;其中比較長的那一筆,用以降落之用,而且兩側分別都接到艦身邊緣,以方便在降落失敗時重新起飛,至於比較短的那一筆,則作為起飛路線,在它被使用的時候,飛機後方會升起噴射氣流擋板(Jet blast deflector)以保護附近人員與機件,然後奮力往前衝。
蒸氣彈射與電磁彈射有什麼優點?
由於滑跳彈射甲板在飛機起飛時,所能提供的幫助還是有限,特別是隨着飛機越來越重,這也讓起飛難度與飛行員壓力越來越大,因此在 1950 年代時,英國又提出了蒸氣彈射系統的構想。蒸氣彈射的原理,是收集來自航空母艦動力鍋爐的蒸氣,封存在密閉系統裏,等到壓力達到標準,再於瞬間完全釋放,讓龐大的能量去推動一個活塞,活塞上面有一個底座則連動機身,以在短時間內大幅度提升飛機速度。蒸氣彈射的優點,在於能夠提升飛機的加速表現,因而可讓起飛更加穩定,並搭載更多武器;至於缺點則是構造體積大且複雜,會消耗鍋爐動力以及珍貴的淡水,而且造價與保養的負擔相對較重。除此之外,蒸氣釋放瞬間的最大衝擊,也被認為會對飛機機身造成破壞。
至於近代開發的電磁彈射,則改以電磁的方式推動一個位於軌道上,並連動機身的底座;雖然就甲板上的部分看來,電磁彈射與蒸氣彈射看起來都是用一個底座推進飛機,然而它們的作動過程卻完全不一樣。電磁彈射的優勢,包含了造價較低、體積精簡,而且比較不耗損航空母艦本身的動力;除此之外,它也能調整動力輸出的曲線,可依照不同機型變化,也可減少對機身的衝擊破壞。關於電磁彈射的缺點,目前能聯想到的,就是對電力的依賴太大,不過由於它還是相當新的系統,首見於 2017 年開始服役的福特號航空母艦(USS Gerald R. Ford),實際表現還有待時間驗證。
航空母艦的確是相當強大的存在,這也是為什麼許多國家都想要擁有它的原因,但就現實來說,還是不要使用到比較好。
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【本文獲「GQ Taiwan」授權轉載,原標題:【GQ軍事科普】海上兵器的終極 BOSS!關於航空母艦最重要的 10 件事】