二战英国，日本和美国的航母在甲板和机库的设计上有哪些区别？ 第1页

从一个经常有人搞不清的概念——封闭/开放式机库说起。

按英美的定义，参与船体总纵弯曲的机库是封闭式机库，换句话说机库本身是维持船体总纵强度的一个构件。开放式机库则与之相反，机库结构并不会随着船体的弯曲而产生同样的形变。也可以这么说，封闭式机库相当于舰体结构的一部分，而开放式机库相当于常规设计中的甲板室。既然开放式机库不会随着舰体弯曲而弯曲，那么为了弥补形变量，就需要一个伸缩结构。

如图，红框圈出的部分标为expansion joint也就是伸缩接头。图中为黄蜂号，飞行甲板上共有四个接头。

具体细节，可以看到左右两部分实际上没有刚性连接，甲板平整度由标着1的这块板子维持。

任何一条采用开放式机库的航母，小到CVE和CVL，大到中途岛级这样的，都会有这个结构。

大改装之后的中途岛号。

照片上会更明显一些，斜向的黑线就是。

而日本的定义完全是字面上的意思，只要机库是“封闭的”，就是封闭式机库。封闭与否，主要看机库侧壁，而与承力结构等等均没有关系。看一下图就明白了。

大改装之前的赤城号，上层机库侧面没被钢板封住，按日本人的定义这就是开放式机库。

大改装之后上层机库侧面被钢板完全封闭，就变成了封闭式机库。

改装前后对比。按照日本的定义，美国人从突击者到中途岛因为机库侧壁有大型卷帘门，因此是开放机库；而如果把卷帘门焊死，那就变成了封闭机库。

这样一来就出现了很巧合的情况：按美国自己定义的采用开放式机库的航母（同突击者到中途岛），恰好也符合日本对开放式机库的定义，封闭式机库也一样；但反过来，按日本定义采用封闭机库的日本航母，从英美角度来看就完全对不上，一个典型例子是信浓号所谓“前部开放后部封闭”的机库，如果直接套用英美定义则完全不可思议。方便起见，下文涉及到封闭/开放式机库时，一律采用英美定义。

美国航母中，除列克星敦级是封闭式机库之外，其余均为开放式机库。直到二战后的超级航母合众国级，才再次采用了封闭式机库的设计，并延续至今。

英国航母中，阿格斯号、鹰号、暴怒号、勇敢级、马耳他级（未成）采用了开放式机库，其余航母均为封闭式机库（这里不包括护航航母）。

日本航母比较特别。众所周知，日本在航母设计上惯用双层机库，而出于维持舰体强度的考虑（后文会详细解释），他们经常把强力甲板放在上下层机库之间，形成下层封闭上层开放的混合结构。日本航母中，纯粹的开放式机库航母有凤翔、赤城、加贺、龙骧、信浓、伊吹级（未成）、大鹰级、神鹰、海鹰级，纯粹的封闭式机库航母有龙凤、飞鹰级，其余均为混合结构（注意这里是按英美定义）。

有一些基本的力学常识就会知道，舰体总高度越大（或者说承力甲板层数越多），舰体的强度越高。在干舷高度、吃水等指标类似的情况下，封闭式机库的强力甲板位置比开放式机库更高，承力舰体的高度更大，因此强度更好。换句话说，在同等的强度要求下，封闭式机库航母的舰体结构重量会更低。这也就是封闭式机库的主要优点，即减重。英国人早在设计赫尔墨斯号的时候就考虑过这个问题，认为开放式机库比封闭式机库会重1000吨，最终采用了封闭式机库。对比19900吨的约克城级与22000吨的皇家方舟号，前者舰体和设备总重14451吨，后者则只有13651吨，结论也是很清楚的。舰体长度越大，差距就会越明显。

这种重量差距，集中体现在强力甲板（strength deck，或称上甲板）厚度上。

水线长度770英尺的约克城级，需要45磅（1.125吋）厚度的上甲板来确保舰体纵向强度。

水线长度900英尺的中途岛级，需要的厚度就涨到了80磅（2吋）。

而水线长度850英尺的列克星敦级，由于采用了封闭式机库，仅需40磅厚度的上甲板。

战后设计的合众国级航母水线长度达到了空前的1030英尺，参考从约克城级到中途岛级的增长，如果继续采用开放式机库，增长幅度将不可接受。再考虑到对核爆冲击波的防御能力，合众国级采用了封闭式机库，板材厚度如下图。

那么，既然封闭式机库的减重效果如此之好，那么美国人为什么在吨位限制严苛的条约型航空母舰上还是采用了开放式机库呢？这主要和美国人独有的机库弹射器有关。

前面提到开放式机库的伸缩缝时，实际上已经点出了它的一个主要优点：机库结构可以容许较大的开孔或者开缝。机库弹射器的问题我在这个答案里已经提过了（https://www.zhihu.com/question/63705231/answer/223503991），简单来说是为了满足单层飞行甲板的美国航母在全力收放舰载机群时临时放飞飞机用的、双层飞行甲板的替代品。为了从机库里弹射飞机，自然需要在机库侧壁开出比飞机翼展还要大的开口。这个开口有多大，可以看看这张照片体会一下：

如果封闭式机库也要采用这样的设计，意味着这个开口要开在承力舰体上——这会对舰体强度造成致命的影响。封闭式机库不是不可以开口，但开不了这么大。比如现代航母的侧舷升降机，其开口大小与舰体尺寸的比例远比上图要低。

升降机也与开口有关。封闭式机库的航母大多只有两台升降机，而且升降机面积往往不大。比如列克星敦级，原本计划在飞行甲板后部设置第三台升降机，但由于强度问题而被放弃。其中部升降机过于狭小，在萨拉托加号上面最终被拆除。而拥有三台升降机的比如皇家方舟号，其升降机也十分狭小，并刻意错开了位置，如图。

开放式机库则完全不存在这种问题，比如下图的约克城级，三台大型升降机布置在中轴线上。

美国航母的开放式机库还有另外一个好处，就是可以让飞机在机库暖车。对于封闭式机库（包括日本定义中的封闭式机库），发动机暖车的废气会充盈整个机库，很快就会使发动机无法正常运转，因此暖车只能在飞行甲板上进行。而对于开放式机库，只要把侧壁平时由卷帘门封住的开口打开，就可以排掉废气，飞机在机库即可完成整备。因此美国航母可以实现更大的单次发机量，这对于航母的攻击能力十分重要。

与上一个优点相关的，由于通风良好，对冲击波也有很好的释放能力。对于在机库里爆炸的炸弹，其冲击波可以直接从侧壁开口泄出，能够大大降低对机库和飞行甲板造成的破坏，也可以避免引发的火灾造成的人员窒息。遭受空袭时，也可以通过侧面开口迅速把机库被的易燃易爆物推出去，从而减小可能的损伤。

而对于日本航母，虽然大多都具备开放式机库，但日本人独特的脑回路又（我为什么要加个“又”字？）一次发挥了影响，他们把机库侧壁完全封死。理由主要有两个，一是降低风浪的影响，由于日本航母相对较低的干舷，这一点倒还算合理；二是由于机库内往往会有灯光，因此要封住机库以降低夜间被敌方发现的概率（这一点，我就，嗯，不吐槽了……）。因此上面提到的优点，像是机库暖车还有释放冲击波，对日本航母来说统统没有，中途岛海战中日本航母的损失与此也不无关系。不过日本人在大凤号上面修改了设计，机库侧壁加上了爆风泄出口，外面有钢制保护盖，发生爆炸时会被冲击波直接冲掉。

然后谈谈单层/双层机库以及载机量的问题。所有美国航母均采用单层机库，无一例外。

英国航母中，暴怒号、勇敢级、皇家方舟号、不挠号、怨仇级、鹰级（也有将其称作鲁莽级的）采用双层机库，其余为单层机库。

日本航母中，仅凤翔、大鹰级、神鹰、海鹰级采用单层机库，赤城加贺是三层机库（不过最下层后来只能当成备件库），其余均为双层机库。

双层机库最初是配合双层飞行甲板而产生的设计，相关内容在这里（https://www.zhihu.com/question/63705231/answer/223503991）写过了。由于这种设计能大幅度提高载机量，因此在单层飞行甲板航母的设计中也得以保留。这种设计也与舰载机的搭载有关。早期舰载机的机体轻小，可靠性一般，又大多是木制，一个良好的存放和维护环境就显得十分重要，那么飞机就需要全部收容进机库。若停放于甲板，高海况的上浪对飞机也会造成很大影响，对于在北大西洋活动的英国航母和低干舷的日本航母来说这一点尤为重要。双层机库的意义就在于，能够在机库全收容的前提下仍能维持大载机量。

而美国航母之所以能在使用单层机库的情况下载机量还能凌驾于英日航母，其奥秘就在于甲板系留。这是由间战时期美国人的航母战术决定的。美国人最初也是机库全收容，但其战术要求在最短时间内放出最大数量的机群，这就需要以飞行甲板作为舰载机运转调度的中心。这样一来，美国人意识到飞行甲板是一个比机库常用的多的停放处，转而将很大一部分舰载机一直停放在甲板上。到了三十年代后期舰载机迅速大型化，美国航母仍能保持大载机量，全赖甲板系留之功。与甲板系留对应的设计也就是甲板系留孔，通过绳索把舰载机固定于甲板。系留孔如下图。

具体结构是这样：

（甲板系留孔英日航母其实也有，但远没有美国人这么密集）

而甲板系留会不可避免地带来舰载机损耗加剧的情况，对于木制飞机来说尤为严重。美国人的对策是携带大量的备用机，在间战备用机的数量会达到常备机的50%。那么问题来了，备用机放在哪里？答案是机库天花板，见下图。

然后又会有一个问题：英日航母为何不在机库顶部吊挂备用机？这就引出了舰体空间的问题。

美国航母的机库高度，虽然纸面上与英日航母类似（比如约克城级是17.5英尺，皇家方舟号是16英尺），但实际的高度差距远不止这一点。我们还是来看图，约克城级的前部舰体：

从这张图来看，似乎约克城级的机库高度也就是两层甲板。但注意红框里的框架结构，俯视是这样的：

也就是说这只是一系列的支撑梁，只要把飞机的机翼与机身拆开，就可以很方便地悬吊在支撑梁之间，前面的照片也很清楚地显示了这一点。上文的17.5英尺其实是支撑梁最底端到机库地板的高度，实际的可用空间远大于此。美国航母的机库，实际上是三层甲板高度，这也是悬挂备用机的基本要求。

与英国航母对比一下：

左侧为皇家方舟号，右侧为光辉级。可以看到其机库高度是实打实的，没有任何多余的可用空间。这张图没有完整画出光辉级的结构，实际上是这样：

可以看到箱型的支撑梁，与前面美国航母的框架式全然不同，因此虽然理论上机库高度也是三层甲板，但实际上没有多余空间。而不挠级和怨仇级在光辉级的基础上增加了一层机库，支撑梁结构简化，机库高度缩减为14英尺，干舷高度基本未变，见以下两图：

光辉级。

怨仇级。

日本航母也与之类似，机库高度基本上是两层甲板，比如下图的翔鹤级：

这样来看，美式单层机库和英日双层机库占据的舰体空间要差出一层甲板舱室。这已经是不小的差距了，结合干舷高度来看就更加可观。约克城级的干舷高度约为54英尺（16.45米），对比英日航母，皇家方舟号59.5英尺，光辉级43英尺，飞龙级12.8米，翔鹤级14.15米，大凤级12.4米。

舰体内部的可用空间虽不起眼，但对战斗力的影响其实非常大。航母上的各项工作，比如飞机维护、比如甲板调度、比如整备定位、比如损管，都需要大量的人力。到了战争后期，各方面人员数量都有增长，尤其是防空炮手，增长了数百人之多。即使是埃塞克斯级这样空间充足的航母，战争后期也出现了“热铺”，食堂浴室之类的舱室到了晚上也被迫改成住舱，英日航母的局促逼仄可想而知。人员数量直接决定了航母的持续作战能力，与之相比，双层机库提供的全收容能力反倒不甚重要了。英国在后来的马耳他级的设计中，也彻底转向了美式：单层、大高度、开放式机库。

关于机库就说这么多，接下来谈谈与航母攻击能力直接相关的飞行甲板。

先说一些没什么用的细节差异。全通式飞行甲板从前往后分别是起飞区、停机区、降落区（当然了称呼是这么称呼，实际上同时起降的情况极少，一般会尽力避免）。起飞区会布置弹射器（尽管日本航母没有），降落区会布置拦阻索和拦阻网。但美国航母比较特别，其拦阻索遍布整个飞行甲板，从舰艏方向也可以收放飞机。这由间战时期美国人的战术实践决定。收放飞机需要航母迎风航行，但很多时候不能这么做，因为迎风方向有敌人。三十年代舰载机的作战半径很小，这样就会非常危险，因此美国航母引入了双向收放飞机的设计，并对航母的倒车航行能力做了特别要求。英国航母飞行甲板为裸露的钢板，日本航母在飞行甲板中段纵向铺设了柚木板，而美国航母则把木板铺满了整个甲板。英美航母的着舰引导均靠人力指示，而日本航母靠一套灯光导引系统（与二战后普遍采用的菲涅尔透镜式不一样）。甲板上的遮风栅，美国航母上的直接手动安装，而英日航母则是固定于甲板上，液压起降（类似于现代的偏流板）。不过说来说去也就是这些细节差异，二战既没有斜角甲板，又没有全面使用侧舷升降机，就飞行甲板而言，不存在本质上的差异。

然后是攻击能力。对于二战的舰队航母，攻击力基本上取决于单次最大起飞量（所谓deckload），而与此直接相关的是飞行甲板的尺寸。之所以强调这个指标，主要与攻击波的组建方式有关。二战任何航母均不具备一次性放出所有舰载机的能力，想要获得规模足够大的攻击波，一个很容易想到的办法是让前面的放出的飞机等待后面的飞机升空——但实际上很少会这么做。起飞一架舰载机需要加油、挂弹、暖机、定位，这里面没有哪一项不耗时间。加油挂弹可以同步进行，暖机仅在甲板上可以与其同步；美国航母虽然可以在机库暖机，但受限于升降机，在机库完成暖机的飞机仅能有很少几架能够加入甲板上的机群。如果让前面等待后面，一来损失航程和飞行员的精力，二来延误战机，实战中还不一定能够组织得很好。那么，去掉起飞区，剩余的飞行甲板面积直接决定了航母舰载机攻击波的大小。由于英国舰载机运用模式与美日存在很大差异（强调少量多次的空袭而非单次飞机数），下文仅就美日进行对比。

首先是长度。日本航母中，赤城号飞行甲板长度249.17米，加贺号248.6米，苍龙飞龙云龙216.9米，翔鹤级242.2米，飞鹰级210.3米，大凤257.5米。对比美国，约克城级就达到了244.6米，埃塞克斯级更是达到262.7米。宽度差距则更大，约克城级飞行甲板宽度26.2米，从舰艏到舰艉的宽度基本一致，这个宽度可以满足并列三架舰载机的需求；而对于日本航母，飞龙飞行甲板宽22.32米，翔鹤26米，且日本航母飞行甲板形状远不及美国规整，从舯部向舰艏舰艉都有较大收缩。这样日本航母往往只能排列两列舰载机，第三列需要错开位置，进一步降低了舰载机的停放数量。再加上弹射器问题，日本航母的单舰最大发机量较美国航母低很多。

看几个数据：

1942年3月10日美军TF11和TF17突袭Salamaua、Lae，列克星敦号放出8架F4F、31架SBD、13架TBD；约克城号放出10架F4F、30架SBD、12架TBD。

1942年5月7日珊瑚海，列克星敦号放出10架F4F、28架SBD、12架TBD；约克城号放出8架F4F、25架SBD、10架TBD；5月8日，列克星敦号放出9架F4F、15架SBD、12架TBD；约克城号放出6架F4F、24架SBD、10架TBD。

1942年6月4日中途岛，大黄蜂号放出20架F4F、34架SBD、6架TBD。

1942年5月7日，翔鹤号放出9架零战、19架九九舰爆、13架九七舰攻；瑞鹤号放出9架零战、17架九九舰爆、11架九七舰攻；5月8日，翔鹤号放出9架零战、19架九九舰爆、10架九七舰攻；瑞鹤号放出9架零战、14架九九舰爆、8架九七舰攻。

1942年6月4日，赤城加贺各自放出9架零战、18架九九舰爆；苍龙飞龙各自放出9架零战、18架九七舰攻。

1944年6月19日菲律宾海，翔鹤号放出16架零战、18架彗星舰爆、9架天山舰攻；瑞鹤号数量相同；大凤号17架彗星舰爆，其他相同。

英国人从43年开始学习美国人的航母运用方式，目前见到的最大的单次发机量是30架（13架海盗，17架梭鱼）。

但谈到差别，更多的是在装甲飞行甲板的问题上。这是一个更大的、主要关于航母防御能力的话题，以后有机会再写。

最后还要强调一点：我着重写的是“差别”，虽然对各方面优劣做了对比，但我不希望形成某种设计一定强于某种设计的印象。说到底，舰船设计是一项综合性极强的工作，涉及到的方方面面，并非优劣二字就能简单评判的。上文虽然给日本航母挑了不少毛病，但日军就败于此么？那么作为胜利者的英国航母呢？挑完了毛病之后，真的全无优点可以吸取么？答案当然是否定的。

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哦对了，为了防止有人扫了几眼就得出一些奇怪的乱七八糟的结论，我还是强调一下吧：

机库到底是封闭还是开放，与是否采用装甲飞行甲板没有关系。

机库到底是封闭还是开放，与直接防护的强弱没有关系。

机库到底是封闭还是开放，与载机量的大小没有关系。