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航空母艦の飛行甲板は、航空機が離着陸する場所であり、実質的には海上の小型飛行場である。航空任務を主任務としない小型艦艇では、ヘリコプターやその他のVTOL機の発着場も飛行甲板と呼ばれる。これらの艦艇のアメリカ海軍における公式用語は「航空対応艦艇」である。[ 1 ]
飛行甲板は1910年から船舶で使用されており、アメリカ人パイロットのユージン・イーリーが軍艦から発艦した最初の人物となった。当初は主力艦の船首楼上に作られた木製の傾斜路で構成されていたが、戦間期にはイギリスの巡洋戦艦 フューリアス級およびカレイジャス級、アメリカのUSS レキシントンおよびサラトガ、日本の赤城および戦艦加賀など多くの巡洋戦艦が航空母艦に改造された。現代の艦船の構成に近い全長の飛行甲板を備えた最初の航空母艦は、改装された定期船アーガスで、 1918年に就役した。装甲飛行甲板は、 1930年代にイギリス海軍が開拓したもう1つの技術革新であった。初期の着陸装置は、当時の航空機の低速と着陸速度に依存しており、かなり危険な配置で甲板員のチームが単に「キャッチ」していましたが、着陸速度が速いより重い航空機の出現により、これは非現実的になりました。そのため、すぐにアレスターケーブルとテールフックの配置が好ましい方法になりました。
冷戦時代には、飛行甲板に数多くの技術革新がもたらされた。イギリス海軍のデニス・キャンベルが発明した角度付き飛行甲板は、航空機の回収と甲板の動きを大幅に簡素化し、発着操作を交互にではなく同時に実行できるようにした、際立った設計上の特徴の1つであった。また、ジェットエンジン搭載機のより高い着陸速度にもより適切に対応した。1952年、HMS トライアンフは角度付き飛行甲板を試験した最初の航空母艦となった。もう1つの進歩はスキージャンプで、航空機の離陸滑走の終わり近くの飛行甲板に角度付きランプを取り付けた。この変更により必要な距離が大幅に短縮され、STOVL航空機の運用に特に便利になった。さらに、フレキシブル飛行甲板から潜水艦航空母艦、飛行艇戦闘機まで、従来の飛行甲板に代わる、または補完するさまざまな失敗した概念が長年にわたり登場してきた。
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最初の飛行甲板は、軍艦の船首楼上に設置された傾斜した木製のランプでした。ユージン・イーリーは1910年11月14日、 USS バーミンガムから軍艦からの初の固定翼航空機の離陸に成功しました。
2か月後の1911年1月18日、イーライはペンシルベニア島のサンフランシスコ湾に停泊中のプラットフォームに、サーカス芸人で飛行家のヒュー・ロビンソンが設計・製作した初のテールフックシステムを用いて、カーチス機を着陸させた。イーライは記者にこう語った。「とても簡単でした。この技は10回中9回は成功しました。」1912年5月9日、[ 2 ]チャールズ・サムソン中佐は、10.5ノット(時速12.1マイル、19.4キロメートル)で 航行中の戦艦 ヒベルニアからショートS.27を操縦し、航行中の艦から離陸した最初の人物となった。
初期の航空機の離陸速度は非常に低かったため、発艦船が風上に向かって航行している場合でも、航空機はごく短い距離を離陸することが可能でした。後に、HMSレパルス に始まる戦艦や巡洋戦艦の砲塔には、取り外し可能な「フライングオフ・プラットフォーム」が搭載され、偵察目的で航空機を離陸させることが可能になりましたが、回収の可能性はありませんでした。
1917年8月2日、エドウィン・ハリス・ダニング中佐は試験飛行中、ソッピース・パップをHMS フューリアスの離着陸台に着陸させることに成功し、航行中の艦艇に航空機を着陸させた最初の人物となった。しかし、3度目の着陸試行でタイヤが破裂し、機体は転覆してダニングは死亡した。そのため、ダニングは航空母艦着水事故で死亡した最初の人物という不名誉な記録も持つこととなった。
フューリアスの着陸設備は非常に不十分でした。着陸するには、航空機は上部構造物を迂回する必要がありました。そのため、フューリアスは造船所に戻され、新しい格納庫の上に300フィート(91メートル)の着陸用デッキを後部に増設しました。しかし、中央上部構造物はそのまま残され、そこから発生する乱気流が着陸デッキに大きな影響を及ぼしました。
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近代的な艦艇構造を初めて示した航空母艦は、定期船を改装したイギリス海軍の アーガス級空母であった。アーガス級空母は船体全長にわたって大型の平らな木製甲板が追加され、上部構造の乱流の影響を受けない離着陸兼用甲板となった。飛行甲板が遮られていなかったため、アーガス級には固定式の司令塔と煙突は存在しなかった。排気ガスは船体側面を伝い、飛行甲板のファンテール下から排出されていた(排気ガスを拡散させる工夫がなされていたにもかかわらず、着艦直前の航空機に好ましくない「揚力」を与えていた)。
指揮所と煙突がないことは不満であり、アーガスは解決策を探るため様々なアイデアの実験に用いられました。1917年の写真には、右舷の「島」型上部構造と煙突のキャンバス模型がアーガスに取り付けられている様子が写っています。初期の航空機の一部では、ロータリーエンジンがトルクを発生し、機首が左に引っ張られるため、離陸時に機体が自然に左舷にヨーイングするため、固定された上部構造から離陸することが望ましいとされていました。この配置は航空母艦の典型的な配置となり、その後のイギリス空母、ハーミーズとイーグルにも採用されました。
第一次世界大戦後、ワシントン海軍軍縮条約の下では廃棄されるはずだった巡洋戦艦――イギリスのフューリアス 級とカレイジャス級、アメリカのレキシントン級 とサラトガ級、日本の赤城と戦艦加賀――が、上記の路線に沿って空母に改造された。これらの艦は大型で高速であったため、この任務に完全に適していた。しかし、改造された戦艦イーグルの重装甲と船体寸法、そして低速は、実際にはある種のハンディキャップとなった。
当時、航空母艦の軍事的有効性は未知数であったため、初期の艦艇は敵艦艇の奇襲攻撃に備え、巡洋艦口径の砲を搭載するのが一般的でした。第二次世界大戦中、これらの砲は概ね撤去され、対空砲に置き換えられました。これは、空母の防衛方針が「任務部隊」(後に「戦闘群」と呼ばれる)モデルへと発展したためです。このモデルでは、水上艦艇に対する空母の防衛は、護衛艦艇と自艦の航空機の組み合わせによって行われることになりました。
この構成の艦艇では、格納庫甲板が強度甲板として船体と一体化し、格納庫と軽量鋼板製の飛行甲板は上部構造の一部とみなされていました。このような艦艇は1940年代後半まで建造が続けられており、その代表的な例としてはアメリカ海軍のエセックス級空母とタイコンデロガ級空母が挙げられます。しかし、1936年にはイギリス海軍がイラストリアス級空母の建造を開始しました。
これらの艦艇では、飛行甲板は船体と一体となった強度甲板であり、艦と航空兵員を守るために重装甲が施されていました。この強度甲板としての飛行甲板は、後の建造でも採用されました。これは、1922年の13,000 トン級空母USS ラングレーから、最新のニミッツ級空母やジェラルド・R・フォード級空母の100,000トンを超えるまで、艦艇の大型化が進んだことによるものです。
航空母艦が戦艦に取って代わり、艦隊の主力艦となった際、飛行甲板への装甲防御の導入については二つの考え方があった。アメリカ海軍は当初、非装甲飛行甲板を支持していた。これは、航空母艦の格納庫と飛行甲板の規模を最大限に利用し、格納庫と飛行甲板の航空機搭載能力を最大化するためであり、これにより搭載航空機の大部分を収容できる恒久的な「デッキパーク」として機能した。[ 3 ] [ 4 ]
1936年、イギリス海軍は装甲飛行甲板を備えた航空母艦を開発しました。この航空母艦は格納庫の側面と端も装甲で覆われていました。飛行甲板への装甲の追加により、下部の航空機は空襲からある程度保護され、格納庫の側面と端は装甲化され、格納庫内外の爆発や火災による被害と死傷者を最小限に抑えることができました。[ 5 ]格納庫への装甲の追加により上部重量が軽減され、格納庫の高さが低くなりました。そのため、これらの艦艇が搭載できる航空機の種類は制限されていましたが、イギリス海軍の装甲空母は格納庫の上部に予備の航空機を搭載していました。[ 6 ]
装甲化によって飛行甲板の長さも短縮され、装甲飛行甲板を持つ空母の最大搭載航空機数も減少しました。さらに、イギリス海軍の空母は1943年頃まで常設のデッキパークを使用しませんでした。それ以前は、イギリス海軍の空母の搭載航空機数は格納庫の容量に限られていました。
23,000トンのイギリスのイラストリアス級は、ソードフィッシュ級の航空機を36機格納できる格納庫と、458×62×16フィート(139.6m×18.9m×4.9m)の格納庫を1つ備えていたが、常設デッキパークにより最大57機[ 7 ]の航空機を搭載できた。一方、23,400トンのインプラカブル級は、458×62×14フィート(139.6m×18.9m×4.3m)の上部格納庫と、後部エレベーターの前方に208×62×14フィート(63.4m×18.9m×4.3m)の下部格納庫を追加することで格納庫容量が増加し、合計52機のソードフィッシュ級、または格納庫に48機の戦後期型航空機と24機の混合型を格納できた。常設のデッキパーク[ 8 ]を備えていたが、デッキパークには最大81機の航空機を収容することができた[ 9 ] 。
排水量27,500トンのエセックス級空母には、654×70×17.5フィート(199.3m×21.3m×5.3m)の格納庫があり、戦前の米海軍機72機を混在させて運用できるように設計されていた。[ 10 ]しかし、格納庫と常設デッキパークを併用して、戦争末期の航空機を最大104機搭載した。[ 11 ] [ 12 ] 第二次世界大戦の経験から、米海軍は設計方針を変更し、はるかに大型の艦艇に装甲飛行甲板を採用することになった。「エンタープライズの主な装甲は、重装甲飛行甲板である。これが、1969年にエンタープライズの飛行甲板で発生した壊滅的な火災と爆発の大きな要因となった。米海軍は、第二次世界大戦中、すべての空母が装甲格納庫甲板しか備えていなかったことから、厳しい教訓を学んだ。ミッドウェイ級以降に建造された攻撃型空母はすべて装甲飛行甲板を備えている。」[ 13 ]

着陸態勢は当初、原始的なものでした。航空機は、甲板員が飛行甲板の両翼から飛び出し、機体の一部を掴んで減速させるという単純な「キャッチ」方式でした。この危険な方法は、初期の航空機のように重量が軽く、着陸速度も低速だった場合にのみ可能でした。網は航空機が破損した場合には捕捉する役割を果たしましたが、構造的な損傷を引き起こす可能性が高かったのです。船の横揺れ時に濡れた甲板上で航空機が滑るのを防ぐため、滑り止め加工を施した甲板表面が重要でした。
飛行甲板に装備されたアレスティングケーブルと機体に設置されたテールフックによって、より大型で高速な航空機の着陸が可能になりました。初期の空母には非常に多くのアレスティングケーブル、つまり「ワイヤー」が搭載されていました。現在のアメリカ海軍の空母には、3本または4本の鋼鉄ケーブルが20フィート(6.1メートル)間隔で甲板上に張られており、時速150マイル(240キロメートル)で飛行中の航空機を約320フィート(98メートル)で完全に停止させます。
ケーブルは、機体の大きさや重量に関わらず、各航空機を甲板上の同じ場所に停止させるように設置されています。第二次世界大戦中、飛行甲板全体に大型のネットバリアが設置され、航空機を甲板の前部に駐機させ、後部で回収できるようにしました。これにより搭乗員数は増加しましたが、離着陸のために航空機が空母内で移動させられるため、 発艦・着陸サイクルが長引いてしまいました。
バリケードは、通常の着陸拘束が不可能な場合に使用される緊急システムです。バリケードのウェビングが着陸機の翼に噛み合い、その運動量が着陸拘束エンジンに伝達されます。

角度付き飛行甲板は、1944年から1945年の冬に開始された設計研究の成果として、イギリス海軍大佐(後に少将)のデニス・キャンベルによって考案されました。イギリス海軍の上級将校による委員会は、海軍航空の未来はジェット機にあり、その高速化に伴い空母をニーズに合わせて改造する必要があると判断しました。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
このタイプのデッキ(「スキューデッキ」、「カントデッキ」、「ウエストアングルデッキ」、「アングル」とも呼ばれる)では、後部が広くなっており、着陸専用の独立した滑走路がセンターラインに対して斜めの角度で配置されています。[ 18 ]
角度のついた飛行甲板はジェット機のより高い着陸速度を考慮して設計されたもので、停止するにはセンターライン飛行甲板の全長が必要であった。[ 18 ]この設計により同時発進・回収操作も可能となり、アレスターケーブルに接続できなかった航空機は駐機中の航空機や発進中の航空機に危険を及ぼすことなく着陸を中止し、加速して再発進(ボルター)することができた。[ 18 ]

再設計により、設計および運用上の変更がいくつか可能になりました。例えば、大型の飛行甲板の設置(操船性と飛行制御性の向上)、航空機の回収と甲板移動の大幅な簡素化(航空機は艦首から発進し、傾斜した飛行甲板に着陸するため、艦中央部に武装と燃料補給のための広い空間が確保される)、そしてダメージコントロールなどです。飛行運用における利便性の高さから、傾斜甲板は現在、STOBARおよびCATOBAR搭載空母の特徴となっています。
角度付き飛行甲板は、1952年にHMS トライアンフで初めてテストされました。タッチアンドゴー着陸のために、飛行甲板の中心線に角度付きのデッキマーキングを塗装しました。[ 18 ]これは同じ年にUSS ミッドウェイでもテストされました。 [ 19 ] [ 20 ]
新しいマーキングが施されたにもかかわらず、両艦とも着艦拘束装置とバリアは元の甲板の中心線に沿って配置されていました。1952年9月から12月にかけて、USS アンティータムは真のアングルドデッキ試験のために簡素なスポンソンを設置しました。これにより完全な着艦拘束が可能になり、試験ではこれが優れていることが証明されました。 [ 19 ] 1953年、アンティータムは米英両国の海軍部隊と訓練を行い、アングルドデッキのコンセプトの価値を証明しました。[ 21 ] 1954年には、 HMS セントーが張り出したアングルドデッキを備えた改修を受けました。 [ 18 ]
アメリカ海軍は、エセックス級のSCB-125改修とミッドウェイ級のSCB-110/110A改修の一環として、この角度付き甲板を設置した。1955年2月、HMS アーク・ロイヤルは、改修ではなく角度付き甲板を備えた状態で建造・進水した最初の空母となった。同年には、イギリスのマジェスティック級(HMAS メルボルン)とアメリカのフォレスタル級(USS フォレスタル)のネームシップにも角度付き甲板が設置された。[ 18 ]

スキージャンプは、操縦桿の端にある湾曲したランプを利用して、航空機の前進運動の一部を上昇運動に変換します。その結果、航空機は正の上昇率で飛行を開始します。これにより、発生する揚力は小さくなりますが、重量のある航空機でも離陸が可能になります。重力によって上昇速度は低下しますが、操縦桿を離れた後も航空機は加速を続けます。上昇速度がゼロに減少する頃には、航空機は安定飛行できる速度に達しています。
スキージャンプは、 STOBAR空母から通常航空機の離陸を可能にするために使用できます。また、 STOVL航空機のより重いペイロードの搭載も可能にします。
試験されたものの実用化には至らなかったアイデアの一つに、柔軟または膨張式のエアクッションを備えた「ゴムデッキ」がある。ジェット機時代の初期には、空母搭載機の着陸装置を廃止すれば、着陸装置が占めるスペースを燃料タンクの搭載に利用できるため、飛行性能と航続距離が向上することが認識されていた。これが、着陸時のエネルギーを吸収するデッキという概念につながった。[ 22 ]
ジェット機の導入により、プロペラ損傷の危険性はなくなったが、離陸には何らかの発射台が必要となった。[ 23 ]テストパイロットのエリック・「ウィンクル」・ブラウンが操縦するデ・ハビランド・シー・ヴァンパイアが、 HMS ウォーリアーに装備されたフレキシブルデッキ上でテストされた。[ 24 ]
甲板はゴムシートで構成され、多層の加圧消防ホースで完全に支えられていました。[ 25 ]スーパーマリンはタイプ508をゴム甲板着陸用に設計しました。フレキシブルデッキのアイデアは技術的には実現可能でしたが、空母機の重量が増加し、平均的なパイロットがこの方法で着陸できるかどうか常に疑問があったため、放棄されました。タイプ508はその後、従来型の空母機であるスーパーマリン・シミターへと発展しました。
アメリカ海軍は、ファイアストン・タイヤ・アンド・ラバー社製の陸上設置型フレキシブルデッキを、改造されたグラマンF9F-7クーガー2機を用いて評価した。イギリス軍のファーンバラにおけるフレキシブルデッキ試験には3名のアメリカ人パイロットが参加していたが、アメリカ海軍はイギリス軍との連絡にもかかわらず、ファーンバラ試験を部分的にやり直し、パタクセント川に23回着陸させた後、同様の理由で1956年3月にプロジェクトを中止した。[ 26 ]
冷戦時代には、従来の飛行甲板に代わる非正統的な代替案が複数提案され、場合によっては実験も行われました。
艦載コンテナ防空システム(SCADS)は、RO-RO船やコンテナ船を航空機に改造するためのモジュラーキットの提案であり、ある計画では、緊急時にコンテナ船を2日間でSTOVL航空母艦に改造し、使用後はすぐに撤去して保管することができる。プレハブの飛行甲板とスキージャンプ台では、シーハリアー6機とヘリコプター2機の運用が可能で、輸送コンテナは航空機の格納庫となり、支援システムや人員、防御システムやミサイルを収容する。[ 27 ] SCADSコンセプトのいくつかの派生型が異なる任務の役割向けに考案され、例えばヘリコプターの運用に合わせて実装されたものもあった。[ 28 ]これは事実上、第二次世界大戦時代の商船航空母艦の現代版であった。
スカイフックシステムは、ブリティッシュ・エアロスペース社が開発したシステムで、海上に吊り下げられたクレーンの上部嵌合機構を使用して、ハリアージャンプジェットなどのVTOL機を捕捉・解放するものである。このシステムは、フリゲート艦のような小型艦艇を含む様々な構成とサイズの艦艇に搭載することができ、事実上どの英国海軍艦艇でも少数のハリアーを配備することができる。スカイフックは、ハリアーの発艦・回収だけでなく、迅速な再武装・給油作業も可能にすることを目的としていた。[ 29 ] [ 30 ]このシステムは1990年代まで様々な海外の顧客に販売され、例えば日本のヘリコプター搭載駆逐艦隊は、艦上にスカイフックを搭載することでハリアーを運用することができるようになった。[ 31 ]おそらく最も精巧な実装提案は、ロシアのタイフーン級などの大型潜水艦にスカイフックを適用して、潜水艦搭載型航空母艦を製造することであった。[ 32 ] [ 33 ]
サンダース・ローSR.A/1は、ジェット 戦闘機の発艦における空母の独占状態を打破する目的で1940年代に開発された、ジェット推進飛行艇戦闘機の試作機である。世界初のジェット推進水上機と評され[ 34 ] 、 SR.A/1は英米両国の関係者の関心を集め、プロジェクトに関するデータが移転された。[ 35 ]しかし、関係者は、高性能化する陸上戦闘機と比較してこのコンセプトが時代遅れになり、エンジンのトラブルも解決できないと判断し、開発中止を余儀なくされた。1951年6月、SR.A/1試作機(TG263)は最後の飛行を行った。[ 36 ] [ 37 ]
1950年代初頭、サンダース・ロー社はプロジェクトP.121と呼ばれる新型戦闘機の設計に取り組んでいました。この戦闘機はスキーを備えており、航空機雑誌『フライト』はこれを「サンダース・ロー・ハイドロスキー」と称しました。この設計は、陸上機の性能に近づけることを目的としていました。ハイドロスキーを採用し、SR.A/1の船体アプローチを廃止したことで、胴体部分の流体力学的要件は変更されませんでした。[ 38 ] [ 34 ] 1955年1月29日、同社は試作機の製作を中止することを決定しました。この提案は公式の支持を得られなかったためです。[ 39 ] [ 34 ]
コンベアF2Yシーダートは、車輪ではなくスキーを備えた超音速水上ジェット戦闘機でした。1940年代後半、アメリカ海軍は超音速機が空母着艦着艦装置に必要な低速では失速し、従来の航空母艦に着艦できないのではないかと懸念していました。シーダートは(滑らかな)水面に着艦し、その後クレーンで海上から降ろし、引き上げる予定でした。海軍はまた、シーダートを、専用の圧力室に最大3機のシーダートを搭載できる潜水艦型航空母艦という型破りな方式と組み合わせることも検討しました。これらの機体は、帆の後方にある左舷の昇降舵で引き上げられ、滑らかな海面であれば自力で離陸するか、高波であれば後部からカタパルトで発進する方式でした。[ 40 ]試験飛行段階では、ハイドロスキーが離着陸時に激しい振動を生じ、構造上の欠陥による墜落事故も発生し、計画に悪影響を及ぼしました。海軍はすべての量産型航空機の生産中止を決定しました。[ 41 ]
アメリカ海軍は1940年代後半、潜水艦航空母艦構想に大きな関心を抱いていた。1946年に行われた研究では、全長600フィート(180メートル)から750フィート(230メートル)の超大型潜水艦が、戦略核攻撃任務のためにXA2Jスーパーサベージ爆撃機2機、あるいはF2Hバンシー戦闘機4機を搭載することが想定されていた。別の提案では、第二次世界大戦中の余剰潜水艦を改修し、ダグラスA-4スカイホーク攻撃機の水上機モデルを搭載・発艦させるというものだった。この水上機モデルは、シーダートと同様のハイドロスキーを装備して離陸する計画だった。[ 42 ]
米海軍の航空母艦の飛行甲板では、任務は異なるジャージの色で示されています。
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| 色 | 役割 |
|---|---|
| 黄色 |
|
| 緑 |
|
| 赤 |
|
| 紫 |
|
| 青 |
|
| 茶色 |
|
| 白 |
1945年6月5日、USS
ベニントン
は、最大格納庫収容能力が51機(SB2C 15機、F4U 36機)で、そのうち52機はデッキパークとして搭載されていると報告した。当時、ベニントンは15機のTBM、15機のSB2Cを搭載しており、残りはF6FとF4Uの混合であった。台風のため、ベニントンは最大格納庫収容能力を活用し、その状況を報告するよう要請された。
9回の神風特攻隊
の攻撃で「
海軍航空隊は44名の隊員が死亡しました。対照的に、
バンカーヒルで
は1945年5月11日の神風特攻隊の攻撃で387名が死亡しました。」
F4Uコルセア42機とフェアリーバラクーダ15機
HMS
インプラカブル
:シーファイア48機、アベンジャー21機、ファイアフライ12機
USS
ベニントン
:ヘルキャット37機、コルセア37機、ヘルダイバー15機、アベンジャー15機
エンジン搭載のSR/A.1のテストは継続中。
この記事のバージョンは、2012年1月26日付のニューヨーク版A6ページに「Potent Sting Is Prepared In the Belly Of a Warship」という見出しで掲載されました。