Введение

Посадочная/взлётная поверхность авианосца – лётная палуба авианосца.

Лётная палуба авианосца – это поверхность, с которой взлетают и приземляются самолёты, по сути, миниатюрный аэродром в море. На небольших военно-морских кораблях, для которых авиация не является основной задачей, посадочная площадка для вертолётов и других самолётов вертикального взлёта и посадки (VTOL) также называется лётной палубой. Официальный термин ВМС США для этих кораблей – "корабли, способные нести авиацию". Лётные палубы используются на кораблях с 1910 года, первым человеком, совершившим взлёт с военного корабля, был американский пилот Юджин Эли. Первоначально представлявшие собой деревянные трамплины, построенные над форштевнем линкоров, ряд линейных крейсеров, включая британские и , американские Lexington и Saratoga, а также японские Akagi и линкор Kaga, были переоборудованы в авианосцы в межвоенный период. Первым авианосцем с полноценной лётной палубой, аналогичной конфигурации современных кораблей, стал переоборудованный лайнер , вступивший в строй в 1918 году. Бронированная лётная палуба стала ещё одним новшеством, впервые применённым Королевским флотом в 1930-х годах. Ранние способы посадки опирались на небольшую скорость и скорость снижения самолётов того времени, когда самолёт просто "ловили" команды палубных рабочих в довольно рискованной ситуации, но это стало непрактичным с появлением более тяжёлых самолётов с большей скоростью посадки; поэтому система аэрофинишных канатов и крюков вскоре стала предпочтительным решением. В эпоху холодной войны на лётной палубе было внедрено множество инноваций. Угловая лётная палуба, изобретённая Деннисом Кэмпбеллом из Королевского флота, стала заметной конструктивной особенностью, которая значительно упростила приём самолётов и перемещение по палубе, позволяя выполнять операции взлёта и посадки одновременно, а не попеременно; она также лучше справлялась с более высокой скоростью посадки реактивных самолётов. В 1952 году стал первым авианосцем, испытавшим угловую лётную палубу. Ещё одним усовершенствованием стал трамплин, представлявший собой наклонный трамплин на лётной палубе в конце взлётной полосы самолёта; это значительно сократило необходимое расстояние и оказалось особенно полезным для самолётов STOVL. Кроме того, за прошедшие годы появилось множество неудачных концепций, призванных заменить или дополнить традиционную лётную палубу, от гибкой лётной палубы до подводного авианосца и самолёта-истребителя на гидросамолёте.

Ранние годы

Первые взлетно-посадочные палубы представляли собой наклонные деревянные рампы, построенные над форштевнем военных кораблей. Юджин Эли совершил первый взлет самолета с фиксированным крылом с военного корабля с борта "Бирмингема" 14 ноября 1910 года. Два месяца спустя, 18 января 1911 года, Эли посадил свой самолет Curtiss с толкающим винтом на платформу, установленную на "Пенсильвании", стоявшей на якоре в заливе Сан-Франциско, используя первую систему хвостового крюка, разработанную и построенную цирковым артистом и летчиком Хью Робинсоном. Эли сказал репортеру: "Это было довольно легко. Думаю, этот трюк можно успешно выполнить девять раз из десяти". 9 мая 1912 года командир Чарльз Самсон стал первым человеком, взлетевшим с корабля, идущего ходом, когда он поднял в воздух свой Short S.27, который шел полным ходом. Поскольку скорость взлета ранних самолетов была очень низкой, самолету было возможно совершить очень короткий взлет, когда стартовый корабль шел против ветра. Позже на орудийных башнях линкоров и линейных крейсеров появились съемные "взлетные платформы", позволявшие самолетам взлетать для разведывательных целей, хотя возможности возвращения на корабль не было. 2 августа 1917 года, во время испытаний, командир эскадрильи Эдвин Харрис Даннинг успешно посадил Sopwith Pup на взлетную платформу борта , став первым человеком, посадившим самолет на движущийся корабль. Однако при третьей попытке приземления лопнула шина, из-за чего самолет упал за борт, и он погиб; таким образом, Даннинг также имеет сомнительное звание первого человека, погибшего в результате аварии при посадке на авианосец. Система посадки на "Фуриус" была крайне неудовлетворительной. Для посадки самолетам приходилось маневрировать вокруг надстройки. Поэтому "Фуриус" вернулся на верфь для добавления 300-футовой (91 м) посадочной палубы в кормовой части, над новым ангаром. Однако центральная надстройка осталась, и вызванная ею турбулентность сильно влияла на посадочную палубу.

Полная длина

Первым авианосцем, который начал демонстрировать конфигурацию современного судна, был переоборудованный лайнер, получивший большую плоскую деревянную палубу, протянувшуюся по всей длине корпуса, обеспечивающую совмещенную взлетно-посадочную палубу, не затененную турбулентностью надстройки. Благодаря незагроможденной палубе, "Аргус" не имел фиксированной боевой рубки и дымовой трубы. Вместо этого выхлопные газы отводились вниз по борту корабля и выбрасывались под кормовой свес палубы (что, несмотря на меры по рассеиванию газов, создавало нежелательный "подъем" самолетам непосредственно перед посадкой). Отсутствие командного пункта и дымовой трубы было неудовлетворительным, и "Аргус" использовался для экспериментов с различными решениями этой проблемы. На фотографии 1917 года виден макет правого бортового "острова" надстройки и дымовой трубы, выполненный из брезента. Он был размещен с правой стороны, поскольку роторные двигатели некоторых ранних самолетов создавали крутящий момент, отклоняющий нос влево, что приводило к естественному рысканью самолета влево при взлете; поэтому было желательно, чтобы они разворачивались от фиксированной надстройки. Эта схема стала типичной для авианосцев и применялась на последующих британских авианосцах. После Первой мировой войны линейные крейсера, которые в противном случае были бы утилизированы согласно Вашингтонскому морскому договору – такие как британские и , американские "Лексингтон" и "Саратога", а также японские "Акаги" и линкор "Кага" – были переоборудованы в авианосцы по аналогичной схеме. Благодаря своим большим размерам и высокой скорости они идеально подходили для этой роли; однако тяжелая броня, прочная конструкция и низкая скорость переоборудованного линкора "Орел" оказались на практике некоторым недостатком. Поскольку военная эффективность авианосцев в то время была неизвестна, ранние корабли обычно оснащались артиллерией калибра крейсера для обеспечения самообороны в случае неожиданного столкновения с вражескими кораблями. Эта артиллерия обычно демонтировалась во время Второй мировой войны и заменялась зенитными орудиями, поскольку авианосная доктрина развивалась в сторону модели "ударной группы" (позже называемой "боевой группой"), где оборона авианосца от надводных кораблей обеспечивалась сочетанием сопровождения и собственных самолетов. На кораблях этой конфигурации ангарная палуба являлась главной прочной палубой и неотъемлемой частью корпуса, а ангар и легкая стальная палуба считались частью надстройки. Строительство таких кораблей продолжалось до конца 1940-х годов, классическими примерами являются авианосцы и ВМС США. Однако в 1936 году Королевский флот начал строительство В этих кораблях летная палуба являлась главной прочной палубой, неотъемлемой частью корпуса, и была сильно бронирована для защиты корабля и его авиационного крыла. Принятие летной палубы в качестве главной прочной палубы было продолжено в последующих проектах. Это было обусловлено постоянно растущими размерами кораблей – от 13 000 тонн "Лэнгли" в 1922 году до более 100 000 тонн на новейших и авианосцах.

Бронетанковые

Когда авианосцы вытеснили линкоры в качестве основных линкорных кораблей флота, возникло два подхода к вопросу о включении брони в конструкцию полётной палубы. ВМС США изначально отдавали предпочтение небронированным полётным палубам, поскольку это позволяло максимально увеличить размеры ангаров и полётной палубы авианосцев, что, в свою очередь, увеличивало вместимость самолётов как в ангаре, так и на полётной палубе в виде постоянного «палубного стояка» для значительной части перевозимой авиации. В 1936 году Королевский флот разработал авианосец с бронированной полётной палубой, которая также включала в себя бронированные борта и переборки ангара. Добавление бронирования к полётной палубе обеспечивало некоторую защиту самолётам, находящимся ниже, от воздушных бомб, а бронированные борта и переборки ангара помогали минимизировать повреждения и потери от взрывов или пожаров внутри или снаружи ангара. Добавление бронирования к ангару потребовало снижения надводного веса, поэтому уменьшили высоту ангара, что ограничило типы самолётов, которые могли перевозить эти корабли, хотя бронированные авианосцы Королевского флота действительно перевозили резервные самолёты на верхних ярусах ангара. Броня также уменьшила длину полётной палубы, снизив максимальную вместимость самолётов бронированного авианосца. Кроме того, авианосцы Королевского флота не использовали постоянный палубный стояк до примерно 1943 года; до этого времени авиационная вместимость авианосцев Королевского флота ограничивалась вместимостью их ангаров. 23 000-тонный британский авианосец имел ангарную вместимость для 36 самолётов типа Swordfish и один ангар, но перевозил до 57 самолётов с постоянным палубным стояком, в то время как 23 400-тонный авианосец обладал увеличенной ангарной вместимостью с верхним ангаром и добавлением нижнего ангара, расположенного перед кормовым лифтом, который имел общую вместимость 52 самолёта Swordfish или смесь из 48 самолётов позднего периода войны в ангаре плюс 24 самолёта в постоянном палубном стояке, но перевозил до 81 самолёта с палубным стояком. 27 500-тонный авианосец ВМС США имел ангар, рассчитанный на размещение смеси из 72 самолётов ВМС США довоенного периода, но перевозил до 104 самолётов позднего периода войны, используя как ангар, так и постоянный палубный стояк. Опыт Второй мировой войны заставил ВМС США изменить свою конструкторскую политику в пользу бронированных полётных палуб на гораздо более крупных кораблях: «Основная броня на «Энтерпрайзе» — это тяжёлая бронированная полётная палуба. Это оказалось важным фактором в катастрофическом пожаре и взрывах, произошедших на полётной палубе «Энтерпрайза» в 1969 году. ВМС США усвоили свой урок горьким опытом во время Второй мировой войны, когда все их авианосцы имели только бронированные ангарные палубы. Все авианосцы, построенные после Второй мировой войны, имеют бронированные полётные палубы».

Посадка

Посадка изначально была примитивной: самолет просто "ловили" командой палубных рабочих, которые выбегали с крыльев летной палубы и захватывали часть самолета, чтобы его замедлить. Эта опасная процедура была возможна только с ранними самолетами с небольшим весом и низкой скоростью посадки. Для подстраховки использовались сети, которые должны были остановить самолет в случае неудачи, хотя это могло привести к структурным повреждениям. Нескользящее покрытие палубы важно для предотвращения скольжения самолета по мокрой палубе при крене судна. Посадка более крупных и быстрых самолетов на летную палубу стала возможной благодаря использованию тормозных тросов, установленных на летной палубе, и крюка, установленного на самолете. Ранние авианосцы имели очень большое количество тормозных тросов или "канатов". На современных авианосцах ВМС США три или четыре стальных троса натянуты поперек палубы с интервалом в 20 футов (6 м), которые останавливают самолет, движущийся со скоростью, за примерно 320 футов (98 м). Тросы настроены так, чтобы останавливать каждый самолет в одном и том же месте на палубе, независимо от его размера или веса. Во время Второй мировой войны по всей летной палубе устанавливались большие сетевые заграждения, чтобы самолеты могли парковаться в передней части палубы, а взлетать и садиться – в задней. Это позволяло увеличить количество самолетов на борту, но приводило к увеличению времени взлета и посадки, так как самолеты перемещались по авианосцу для обеспечения взлета или посадки. Баррикада – это аварийная система, используемая, если невозможно выполнить обычную остановку самолета. Ленты баррикады зацепляют крылья приземляющегося самолета, а импульс передается на тормозной двигатель.

Угловой

Угловая взлетно-посадочная палуба была изобретена капитаном Королевского флота (впоследствии контр-адмиралом) Деннисом Кэмбеллом как результат конструкторского исследования, начатого зимой 1944–1945 годов. Комитет старших офицеров Королевского флота пришел к выводу, что будущее военно-морской авиации связано с реактивными самолетами, более высокие скорости которых требовали модификации авианосцев для соответствия их потребностям. При этом типе палубы – также называемой "наклонной палубой", "скошенной палубой", "палубой с углом смещения" или просто "углом" – кормовая часть палубы расширяется, а отдельная взлетно-посадочная полоса, предназначенная для посадки, располагается под углом к продольной оси. Угловая взлетно-посадочная палуба была спроектирована с учетом более высоких скоростей посадки реактивных самолетов, для остановки которых потребовалась бы вся длина продольной палубы. Несмотря на новую разметку, в обоих случаях тормозные устройства и сети все еще были выровнены по продольной оси первоначальной палубы. С сентября по декабрь 1952 года на авианосце "Антиетам" был установлен примитивный спонсон для испытаний настоящей угловой палубы, что позволило выполнять полные посадки с торможением, которые в ходе испытаний оказались более эффективными. В 1954 году авианосец был модернизирован с нависающей угловой взлетно-посадочной палубой. С появлением реактивных самолетов риск повреждения воздушных винтов перестал быть проблемой, хотя для взлета требовалось какое-либо пусковое устройство. Испытания проводились на самолете de Havilland Sea Vampire, пилотируемом летчиком-испытателем Эриком "Винклом" Брауном, на гибкой палубе, установленной на основе резинового листа, полностью поддерживаемого несколькими слоями пожарных рукавов под давлением. Supermarine разработал свой Type 508 для посадки на резиновые палубы. Идея гибкой палубы была признана технически осуществимой, но от нее отказались, поскольку вес палубной авиации увеличивался и всегда существовали сомнения в способности среднего пилота совершать посадку таким образом. Впоследствии Type 508 был разработан в обычный палубный самолет Supermarine Scimitar. ВМС США оценили наземную гибкую палубу, изготовленную компанией Firestone Tire and Rubber Co., используя два модифицированных Grumman F9F-7 Cougars. Три американских пилота участвовали в британских испытаниях гибкой палубы в Фарнборо, и ВМС США, несмотря на координацию с британцами, частично повторили испытания в Фарнборо, выполнив 23 посадки на реке Патуксент, прежде чем отменить проект в марте 1956 года по аналогичным причинам.

Альтернативы

В эпоху холодной войны было предложено и в некоторых случаях экспериментировано несколько неортодоксальных альтернатив обычной взлетно-посадочной палубе. Судоходная контейнерная система противовоздушной обороны (SCADS) представляла собой предлагаемый модульный комплект для переоборудования RO-RO или контейнеровоза в авианосные суда, при этом одна из схем позволяла переоборудовать контейнеровоз в авианосец STOVL за два дня в случае чрезвычайной ситуации и быстрого демонтажа после использования для хранения. Предварительно изготовленная взлетно-посадочная палуба и трамплин позволяли бы эксплуатировать шесть самолетов Sea Harrier и два вертолета, а контейнеры обеспечивали бы ангар для самолетов, размещение их систем обеспечения и персонала, а также системы защиты и ракеты. Было разработано несколько вариантов концепции SCADS для различных задач; одна из реализаций была адаптирована для вертолетных операций, например. По сути, это был современный эквивалент торгового авианосца времен Второй мировой войны. Система Skyhook была разработана компанией British Aerospace и включала использование крана с верхним соединительным механизмом, подвешенным над морем, для захвата и выпуска самолетов вертикального взлета и посадки (VTOL), таких как Harrier. Система могла быть установлена на кораблях различных конфигураций и размеров, даже на таких небольших, как фрегаты, что позволяло практически любому кораблю Королевского флота нести несколько самолетов Harrier. Предполагалось, что Skyhook позволит не только взлетать и сажать такие самолеты, но и быстро проводить их перевооружение и дозаправку. Система предлагалась различным иностранным заказчикам в 1990-х годах, например, для того, чтобы японский флот вертолетных эсминцев мог использовать Harrier, установив Skyhook на борту. Возможно, наиболее сложной из предложенных реализаций было применение Skyhook к крупным подводным лодкам, таким как российская, для создания подводного авианосца. Saunders Roe SR.A/1 был прототипом реактивного гидросамолета-истребителя, разработанным в 1940-х годах с целью устранить монополию авианосцев на запуск реактивных истребителей. Описанный как первый в мире самолет на водной основе с реактивным двигателем, однако официальные лица пришли к выводу, что концепция устарела по сравнению с все более совершенными наземными истребителями, а также из-за неразрешимости проблем с двигателем, что привело к прекращению работ. В июне 1951 года прототип SR.A/1 (TG263) совершил свой последний полет. В начале 1950-х годов Saunders Roe работала над новым проектом истребителя, получившим название Project P.121, который оснащался лыжами – авиационное издание Flight называло его "Saunders Roe Hydroski" – с целью приблизить его характеристики к наземным самолетам. Принятие гидролыж и отказ от корпусной конструкции SR.A/1 не накладывали ограничений на гидродинамические требования к фюзеляжу. Convair F2Y Sea Dart был сверхзвуковым гидросамолетом-реактивным истребителем, оснащенным лыжами вместо колес. В конце 1940-х годов ВМС США опасались, что сверхзвуковые самолеты будут сваливаться на низких скоростях, необходимых для аэрофинишера авианосца, и поэтому не смогут приземлиться на обычный авианосец. Sea Dart приземлялся бы на (гладкую) воду, а затем поднимался и опускался в море с помощью крана. ВМС также рассматривали возможность объединения Sea Dart с неортодоксальным подходом подводного авианосца, который мог бы нести до трех таких самолетов внутри герметичных отсеков. Они поднимались бы лифтом с кормы за надстройкой и либо взлетали самостоятельно с гладкой поверхности моря, либо катапультировались с кормы в более высоком море. Во время летных испытаний гидролыжи вызывали сильные вибрации при взлете и посадке, а также авария со смертельным исходом, вызванная структурным разрушением, омрачила программу; ВМС решили отменить все серийные самолеты. В конце 1940-х годов ВМС США проявляли значительный интерес к концепции подводного авианосца. Исследование, проведенное в 1946 году, предусматривало создание очень больших подводных лодок длиной от 183 до 229 метров для перевозки двух бомбардировщиков XA2J Super Savage для стратегической ядерной миссии или, альтернативно, четырех истребителей F2H Banshee. Другое предложение предусматривало переоборудование устаревших подводных лодок флота времен Второй мировой войны для перевозки и запуска гидросамолетной версии штурмовика Douglas A-4 Skyhawk, который был бы оснащен гидролыжами для взлета, аналогичными тем, что использовались на Sea Dart.