上一次，我們講到了斜角甲板是如何誕生的，其實英國人是走了一段彎路，他們想搞一種柔性甲板，斜角甲板只是對這種柔性甲板的一種輔助措施。但是，很快，英國人就發(fā)現(xiàn)，柔性甲板純屬多余，有了斜角甲板，飛機的降落問題基本解決。從此以后，艦載機的起降可以分離開，互不干擾。降落失敗可以拉起復(fù)飛，艦載機的降落不再是一錘子買賣。

我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代航母最關(guān)鍵的幾項重要技術(shù)都是英國人鼓搗出來的，但是吧被美國人發(fā)揚光大，美國人馬上就把斜角甲板給抄過去了，他們發(fā)現(xiàn)這個斜角甲板的效果好得出奇，反正是用過的都說好。這倒不是說美國人想不到類似的點子，而是他們當(dāng)時的心思根本不在這里。當(dāng)時美國人獲得了大量的德國黑科技，他們就像是進(jìn)了玩具店的孩子，什么都想要，暫時還在眼花繚亂的階段?？墒堑聡切┖诳萍?，有很多都是狗急跳墻的產(chǎn)物，美國人是被繞進(jìn)去，走了不少冤枉路。

目前，噴氣式艦載機的起飛問題還是沒解決，因為當(dāng)時的噴氣式艦載機變得越來越重，而且當(dāng)時的噴氣式艦載機的推重比很低。就拿F9F黑豹艦載機來講，滿載起飛，推重比只有0.33左右。推重比是啥啊？不就是加速度嘛，推重比小，就意味著加速緩慢。0.33的推重比，跟現(xiàn)在的噴氣客機是差不多的，稍微高點兒有限。你想想客機需要跑多長，才能飛起來。航母甲板上哪有那么長的跑道呢？

沒辦法，只能靠外力了，比如液壓彈射器。彈射器并不是個新東西，很早以前，戰(zhàn)列艦上都攜帶了水上飛機，都需要靠彈射器彈出去，畢竟戰(zhàn)列艦上也沒有起飛滑跑的跑道。最早用的是機械式彈射器，這東西其實就是個大號彈弓。不過呢，二戰(zhàn)時期，大家都不怎么喜歡彈射器，當(dāng)時螺旋槳戰(zhàn)斗機的起降性能也都不錯，只有極個別的飛機，因為太重，需要液壓彈射器來助一臂之力。日本人甚至?xí)没鸺破痫w。說實話，火箭助推是一種最簡單粗暴，但是也非常有效的技術(shù)手段，偶爾用用到也還行。但是如果個個都要用，那就太麻煩了。甲板上堆著大批量的火箭助推器，想想就瘆得慌。一個火星子下來，船就報銷了。

復(fù)雜的液壓彈射器

美國人倒是有液壓彈射器，面對越來越重的噴氣式艦載機，而且飛機自身推重比還那么低，即便是當(dāng)時最大的液壓彈射器也變得力不從心了。液壓彈射器是個什么結(jié)構(gòu)呢？其實就是一個長長的液壓油缸，里邊有個活塞。用高壓空氣，擠壓液壓油，液壓油去推動活塞，活塞拉扯鋼纜，經(jīng)過一系列的滑輪機構(gòu)，最后伸出甲板，掛到艦載機上。這樣就可以把艦載機彈射出去。

當(dāng)時美國的很多大型航母都配備了H8彈射器，這幾乎就是液壓彈射器的極限了。彈射無外掛的F9F黑豹式，需要14節(jié)甲板風(fēng)，如果是滿載的F9F，那就需要24節(jié)的甲板風(fēng)。甲板風(fēng)是怎么來的？航母開足馬力自己頂著風(fēng)跑唄。最起碼，航母得有這個航速，有老天爺?shù)淖匀伙L(fēng)幫助，那純屬是錦上添花了。

F9F艦載機

可是，如果下一代的艦載機變得更大怎么辦呢？首先就是提高液壓油缸的壓力。但是在高壓之下，液壓油的溫度也急劇上升，乃至到了開鍋沸騰的程度，甚至可能燒起來，也就是說，液壓油的最大壓力是有上限的。你要讓活塞在油缸里大幅度的伸縮，難度非常大。

那么下一個辦法是利用滑輪組，放大鋼纜的滑動。啥意思呢，還記得物理課上學(xué)過的定滑輪動滑輪嗎？定滑輪是只改變方向，不改變力的大小。動滑輪呢，省了一半的力氣，但是運動幅度小了一倍。你拉扯繩子走了兩米，動滑輪只走了一米。反過來行嗎？我拉扯動滑輪運動1米，那繩子頭不就運動2米嗎？我多套上幾級滑輪組，不就可以把液壓活塞的短程運動給放大成長程運動嗎？

這倒是可行，但是，很快麻煩又來了?；喗M一多，鋼纜就變得非常多，長度也越來越長，而且還需要更粗的鋼纜，你可別以為這些鋼纜份量輕，其實鋼纜是很重的。你想想為啥普通的轎廂電梯高度有限，還不是因為高度太大的話，鋼纜的自重也會變得很大，乃至鋼纜承受不住自身的重量。必須用碳纖維才能改善這一點，50年代初畢竟沒有碳纖維不是嘛。其實液壓彈射器有很多方面都和電梯很相似，因為最早申請液壓彈射器專利的有兩個人，一個英國的，一個美國的，美國的這位剛好是電梯公司的工程師。

按照既定的思路走下去，不管如何改進(jìn)，液壓彈射器依然變得越來越大，越來越重。美國海軍研發(fā)的新一代H9彈射器要求能夠把45噸重的物體加速到144公里/小時?；蛘呤前?0噸的物體加速到200公里/小時。就是這個H9彈射器，已經(jīng)龐大到了連合眾國號這樣的超級航母都裝不下的地步了。所以，美國海軍的液壓彈射器這條路已經(jīng)基本走到頭了。

美國人當(dāng)然也不會在一顆樹上吊死，他們還走了另外兩條路，一條就是利用電力驅(qū)動彈射器，還有一條就是利用爆炸氣體來驅(qū)動彈射器。電力這條路，在當(dāng)時是根本走不通的，但是沒想到在幾十年以后，出現(xiàn)了突破，此處我們按下不表。另外一條路其實是美國從德國人那里搜刮來的黑科技。美國人還真是喜歡鼓搗這些開腦洞的奇思妙想。

不管是美國人還是英國人，他們都認(rèn)為，再用鋼纜滑輪系統(tǒng)，那是不行的。未來的彈射器，必定算一根長長的管子，用高壓氣體直接吹動活塞，用活塞直接拉拽艦載機。可是你想想，活塞是隱藏在管子里，如何能把艦載機和活塞連在一起呢，這個連接還需要非常簡單，非常短。最簡單的辦法就是在管子外壁上開個槽。活塞從這個縫里伸出一根掛鉤，直接掛在艦載機上。

V1導(dǎo)彈的彈射器

可是接下來的問題就讓大家頭疼了，在氣缸側(cè)面開個縫，難道不漏氣嗎？是啊，這就是美國人最頭疼的問題啊。美國人不是搞到了很多德國人的黑科技嘛，去德國人哪里翻翻唄。你別說，德國人還真的研發(fā)過類似的技術(shù)，只是，這個彈射器算用來彈射V1導(dǎo)彈的，長度很小。德國人采用雙氧水作為推進(jìn)劑，雙氧水在催化劑的作用下會迅速的分解出大量的氧氣和水蒸汽。這點力氣足夠把V1導(dǎo)彈給彈出去了。V1的彈射器很簡陋，活塞甚至都會被噴出去，沒關(guān)系，德國人把活塞撿回來，洗洗涮涮，下次再用。雙氧水算有腐蝕性的，還是要穿好防護(hù)衣。

德國人的這個彈射器核心部件就是一個側(cè)面開縫的金屬氣缸，關(guān)鍵是活塞必須拖拽著一根封條，自己把這個縫給堵上。說白了，一根管子，前半截是沒有高壓蒸汽的，活塞以后，才是高壓蒸汽，你只要把后半截給封上就行。說得通俗點，有點像是自封塑料袋，你一捏就封上了。

反正德國人要求不高，這東西也不是用來彈射大型艦載機的，V1導(dǎo)彈的重量才2噸，很小。美國人要求彈射器可以用來彈射重達(dá)45頓的轟炸機的。V1這個彈射器可以提供一個思路，但是還有很多問題要解決。比如美國人就不喜歡用雙氧水來提供動力，雙氧水太難伺候了。他們更傾向于火炸藥，這東西來得快，馬力大?；鹚幦紵a(chǎn)生的高溫燃?xì)庾阋酝苿託飧桌锏幕钊雅炤d機彈出去。

英國人就顯得比較保守，他們可沒美國人那么大的膽子。你忘了南云是怎么魚雷換炸彈的？爆炸物堆在甲板上算好玩兒的嗎？你倒好，甲板下邊的用火藥彈射器，你得預(yù)備一大堆火藥，一顆炸彈下來，你的甲板還要不要了？不行啊，還是用蒸汽彈射器比較穩(wěn)妥。反正軍艦上也不缺鍋爐，燒一鍋蒸汽還是不算啥的。關(guān)鍵是，比火炸藥驅(qū)動要安全多了。

英國人為啥會想到蒸汽呢？因為蒸汽彈射器跟火車的關(guān)系很密切。這一點你可能沒想到。因為英國算火車的故鄉(xiāng)，早期英國人開了好多的腦洞，走了不少的彎路，美國人因為是直接照抄，這段彎路，美國人根本沒走過。所以，自然不會往這里想。

英國人一個叫平庫斯的工程師當(dāng)年曾經(jīng)設(shè)計過一個“大氣火車”，啥意思？就是用長管子里的活塞前方產(chǎn)生真空，屁股后邊讓空氣流入，活塞被真空吸著往前跑，然后讓活塞去帶動列車運行。這種設(shè)計的好處就是車上算完全沒燃料的，也沒有發(fā)動機，不需要噴煙吐火，車輛也很干凈，而且車還很輕。老爺太太們從乘坐，不會弄臟衣服。當(dāng)然，這種系統(tǒng)需要分段設(shè)置泵站，一截一截的吸。你靠頂頭的一臺泵吸著跑幾十里地，那根本不現(xiàn)實。

平庫斯還組織了一個協(xié)會來推廣他的想法，所以，當(dāng)時在英國，法國和美國，真的有人建立了一小截試驗線。美國紐約的那一條試驗線只有幾百米長，還不如游樂園的兒童火車呢。英國的南德溫線算最長的一條試驗線，就靠這種泵吸技術(shù)，列車居然能跑到每小時40英里，急速可以達(dá)到70英里。

不管怎么說，這種大氣火車的關(guān)鍵技術(shù)，依然是側(cè)面開縫的氣缸。關(guān)鍵問題依然是如何密封。英國人靠活塞拉皮條來封堵開口，這根皮條很長，漏氣難免。所以，這個大氣火車的效率非常低，維護(hù)工作也非?？膳拢鲜蟀哑l給咬了，都能造成火車趴窩。所以，這東西最后就不了了之了。但是這段技術(shù)上的彎路，居然可以用在蒸汽彈射器上，這是當(dāng)年的英國人想不到的。

所以，英國的工程師米切爾一直在研究這檔子事兒，他也是攔阻索的發(fā)明人，他在1938年曾經(jīng)拿出了類似的專利，但是后來被二戰(zhàn)給耽誤了。但是等到1946年，他真的接到海軍的訂單的時候，他還是另起爐灶。他終于找到一套封堵縫隙的被辦法，別人都把密封條放在氣缸外，他算放在氣缸內(nèi)部?；钊蠋е唤M滑輪，活塞一邊走，這組滑輪一邊在把密封條往開縫里塞，你就當(dāng)這東西算個特殊的拉鏈算了。

最后，終于拿出了蒸汽彈射器的全套技術(shù)。現(xiàn)代蒸汽彈射器的構(gòu)架，基本來自米切爾的設(shè)計。英國人生產(chǎn)了BSX-1蒸汽彈射器裝在了英仙座號航空母艦，為了省事，他們并沒有在甲板上開槽，而是把蒸汽彈射器直接裝到甲板之上，然后在上邊再鋪了一層甲板。

英國人發(fā)現(xiàn)，這東西比以前的液壓彈射器輕了不少，而且動力澎湃。效果真的不錯。不過因為這個蒸汽彈射器實在算太給力了，沖擊力可以達(dá)到400噸，如何減少對船頭的沖擊，就成了英國人下一步要做的事兒了。

英仙座號航母上安裝了蒸汽彈射器

英國自然要和美國人分享一下自己的成就，1952年，他們把英仙座號航母開到了費城的海軍船廠。當(dāng)時美國人還在準(zhǔn)備火藥彈射器的設(shè)計，他們的進(jìn)度嚴(yán)重落后于英國人。人家英國人已經(jīng)完成了890次彈射實驗，其中有100多次是載人彈射實驗。美國海軍的高層自然也都來了，他們把自己擁有的各種噴氣式飛機拉上去飛了個遍。那真是爽的不要不要的。在蒸汽彈射器的加持之下，F(xiàn)3D戰(zhàn)斗機居然可以在順風(fēng)10節(jié)的情況下起飛。如果換了過去的H8液壓彈射器，彈射同樣的飛機，起碼要有28~30節(jié)的逆風(fēng)才行。

至此，美國海軍航空部門的高層眼都直了，他們明確表示，這好東西我們馬上就要。美國人大手一揮，買5套。盡管這時候BSX-1彈射器還不完善，彈射間隔長達(dá)20分鐘，但是大家都看到了蒸汽彈射器的巨大潛力。

英仙座號在美國測試了140次，回到英國樸茨茅斯以后，拆掉了彈射器，成了一艘飛機運輸艦，這艘老船也算是完成了自己的使命。后來嘛，美國人不但從英國買成品，還買專利，因為美國航母比英國的航母大多了。按照英國的原版設(shè)計，太小家子氣啦。所以，美國人還是要自己設(shè)計的。

開口氣缸

經(jīng)過一次次的改進(jìn)，現(xiàn)在蒸汽彈射器算有兩個氣缸的，活塞伸出來的掛鉤也不是直接從側(cè)面開縫伸出來，而是拐了個彎。這樣的話，漏氣更少。兩個氣缸一左一右，使出的推力可以并聯(lián)起來，力氣更大。即便如此，我們看到蒸汽彈射器在工作的時候，總還是有大量的蒸汽泄露出來。這也是沒辦法的事情。所以，蒸汽彈射器說起來原理很簡單。但是工藝要求很高，你能做到盡量少漏氣，也算是你的本事了。

后來，大家在船頭上也安裝了緩沖裝置，畢竟你還是要減少彈射活塞的沖擊力。這套系統(tǒng)才變得具有實用性。

第一艘安裝了實用彈射器的是英國人的皇家方舟號航空母艦。這已經(jīng)是1955年的事了。飛機和彈射器的磨合還需要花不少的功夫。比如怎么把飛機掛到彈射器的掛鉤上。液壓彈射器時代都是用鋼絲掛到上，美國人嫌麻煩，他們在飛機的前輪上安裝了彈射的卡榫，直接就可以掛在彈射掛鉤上。這樣就省事多了。過去的螺旋槳式飛機往往算后三點式起落架，前邊兩個輪子，后邊一個輪子，你想掛在前輪上，也沒得掛。所以，只能用鋼絲掛在機翼上。

所以，我們以前看到的航母，在船頭總是有兩只犄角一樣的玩意兒。就是為了讓飛機拋下彈射鋼索以后，不至于掉進(jìn)海里。沒辦法，蚊子腿也是肉啊，這東西也不便宜，為了這點事，還要讓十幾個壯漢子在甲板上伺候著。所以，美國人最后改進(jìn)了彈射方式，現(xiàn)在的航母已經(jīng)不再需要這個犄角了。

當(dāng)然噴氣式飛機的后邊還有一根錨桿，就為了是拉住艦載機，以免飛機在彈射器力量不足的時候就被拉走了，這不行，一定要在彈射器功率爆表的一瞬間，釋放飛機，才能讓飛機以最短的距離起飛。這套機構(gòu)，也是逐漸完善起來的。所以啊，彈射器是個系統(tǒng)工程，零七八碎的事情很多。但凡有一件不到位錨，就嚴(yán)重影響效率。

在二戰(zhàn)以后，美國維持著海上霸主的地位，他們有錢建造最新最好的航母，英國人算沒有那么多錢，所以，盡管斜角甲板和彈射器都是英國人發(fā)明的，但是最后，英國人自己也沒錢玩兒了。能玩彈射器的也就逐漸只剩下了美國一家。當(dāng)然，美國人也一直在改進(jìn)彈射器，蒸汽彈射器總是要消耗大量的淡水，這事兒太麻煩了，如果我們不用蒸汽，而是用噴氣發(fā)動機的燃?xì)?，這不是就能省不少事呢？這個思路其實就是美國人當(dāng)年火藥彈射器的一種升級與延伸。

美國人在50年代還真的給搞出來了，但是當(dāng)時蒸汽彈射器已經(jīng)完全搶了風(fēng)頭，最后這個技術(shù)也就不了了之了。到現(xiàn)在，還有人在提出新的燃?xì)鈴椛淦鞯募夹g(shù)方案，但是大家對這個技術(shù)路徑提不起多少興趣。弄來弄去，還是開口氣缸嘛。如今風(fēng)頭最強的已經(jīng)是電磁彈射器了，電磁彈射器走的就是另外一條路徑，跟開口氣缸沒啥關(guān)系了。這條路，我們以后在講中國自己的航母的時候，再來講。

現(xiàn)在噴氣式飛機的航母起降都解決了，下一個問題就是如何提高這座海上機場的運作效率了，解決這個問題的，又是英國人。我們下次再說。