航空母艦

ウィキペディア

索引トップ用語の索引ランキングカテゴリー

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/04/20 05:44 UTC 版)

航空母艦の特殊装置

飛行甲板

詳細は「飛行甲板」を参照

飛行甲板（flight deck）は、航空機運用のために船の甲板を発着陸用の滑走路としたもので、艦の全長にわたって、できるだけ長く、広く確保される。飛行の障害物となるような突出物は極力排除され、日本の空母の場合、探照灯などは全て電動昇降式（隠顕式）として、そのレセスの上には蓋が設けられた^[15]。

またこの方針を追求した結果、最初期には、艦橋構造物を廃止して昇降式の小型指揮所にとどめ、煙突も廃止して艦尾排気とした平甲板型も試みられたが、操艦や飛行甲板の指揮などの観点からは不利が指摘された。このことから、後には、小型艦では平甲板型とする一方、大型艦では、煙突や艦橋をまとめて舷側に寄せた上部構造物（アイランド）を設ける島型が常識となった。また小型艦でも、小さい艦橋構造物を飛行甲板の側方に設けるのが普通となった^[16]^{[注 3]}。

なお、1920年代のイギリス海軍の「フューリアス」（大改装後）と準同型艦（グローリアス級）や、大日本帝国海軍の「赤城」と「加賀」は、両国の従来空母と比較しても大型艦であったこともから、複数の飛行甲板を上下に積み重ねる多段式が試みられた。しかしこの方式では、実際には下部飛行甲板での航空機の運用は困難であり、また上部飛行甲板は長さが短くなって小型空母と同程度の性能まで低下してしまうという問題があり、実用性が低かった。アメリカ海軍のレキシントン級空母や、フランス共和国の「ベアルン」は当初から広い一枚甲板を採用しており、後にイギリスや日本も航空機の大型化に伴い一段甲板に統一された^[16]。

発艦装置

カタパルト

詳細は「カタパルト」を参照

航空母艦が実用化された直後は、まだ航空機が軽かったため、艦上機自身が飛行甲板上を滑走して得た力と、母艦が風上に突進することで生じる力とをあわせた合成風力だけでも、十分に発艦することができた。^[17]その後、第二次世界大戦期になると、航空機の重量が増して、発艦を補助する手段が求められるようになったため、カタパルトが用いられるようになった^[18]。

カタパルトは、1915年にアメリカ海軍の装甲巡洋艦「ノースカロライナ」に搭載されたのを皮切りに、まず水上戦闘艦に搭載された水上機の発進のために用いられていたが^[19]、1920年代中盤には航空母艦での採用も試みられるようになっており、イギリス海軍では2代目「アーク・ロイヤル」、アメリカ海軍では「レンジャー」より装備されてその実用性を立証した。一方、大日本帝国海軍でも艦発促進装置として開発を進め、空母の多くに後日装備余地を確保していたものの、装備化には至らなかった^[20]。

従来のカタパルトは油圧式が主流だったが、出力向上に限度があり、航空機の大型化に対応できるような強力なものは極めて大掛かりで構造複雑なものとなった。この問題に対して、イギリスでは蒸気式カタパルトを開発して「アーク・ロイヤル」で装備化した。またその技術提供を受けたアメリカ海軍でもフォレスタル級より装備化し、既存の艦でも逐次に換装した^[21]。また艦上機のジェット化が進むと、その排気による甲板への影響が無視できなくなったことから、カタパルトやスキージャンプなどのスタートポイント直後には、起倒式のスクリーン（ジェット・ブラスト・ディフレクター）が設置されるようになった^[15]。

その後、21世紀に入ると、リニアモーターを用いた電磁式カタパルトが開発され、アメリカ海軍ではジェラルド・R・フォード級から装備化された^[22]。これは出力的には従来の蒸気式カタパルトと同程度ながら、機体の特性にあわせて加速度を調整できることから機体への荷重を軽減でき、また小型軽量化および整備性の向上も実現された^[23]。

なお、初期のカタパルトでは、シャトルと航空機の接続のためにブライドル・ワイヤーと呼ばれる鋼索を使用していた。これは機体の胴体下面などに設置されたフックと、カタパルトのシャトルとをワイヤーロープでつなぎ、機体を引っ張って射出する方式である。このワイヤーは射出と同時に機体から分離するため、当初は発艦ごとの使い捨てだったが、のちには回収して再利用することになった。そのために、カタパルト延長線上の飛行甲板前縁斜め下方に角のように突き出した構造（ホーン）が設けられ、ブライドル・レトリーバーと呼ばれた。しかし後には、艦上機の主脚にカタパルトのシャトルと直接接続できる機構を備えるようになり、ブライドル・ワイヤーが不要となったため、このような新世代機が増えるにつれて、ブライドル・レトリーバーも撤去されていった^[24]。

スキージャンプ

詳細は「スキージャンプ (航空)」を参照

1960年代より、イギリスのホーカー・シドレーハリアーを端緒として、固定翼機としての垂直離着陸機（VTOL機）が登場しはじめた。これらの機体は、その名の通りに垂直に離着陸することはできるが、特に離陸については、垂直方向に行うよりは、（短距離であっても）滑走したほうが燃料・兵装の搭載量を相当に増やしても離陸させられることから、実際の運用では垂直離陸（VTO）ではなく、短距離離陸（STO）と垂直着陸（VL）を組み合わせたSTOVL方式となることが多い^[25]^{[注 4]}。

そして短距離離陸をするさい、スキージャンプ勾配を駆けあがることで、単純に水平に滑走するよりも高い高度まで機体を押し上げることができ、搭載量を増加させられることが注目されるようになった。イギリス海軍では、当時建造していたインヴィンシブル級にスキージャンプ勾配を設置したほか、既存の「ハーミーズ」にも設置した。また他国でも、ハリアーを運用する軽空母を建造する際にはスキージャンプ勾配を設置することが多かったが^[25]、スキージャンプ勾配を設置すると、その部分でヘリコプターが発着できなくなって同時発着数が減少するという欠点もあり、海兵隊のヘリボーン拠点としての性格があるアメリカ海軍の強襲揚陸艦では採用されなかった^[27]。

またソ連海軍の「アドミラル・クズネツォフ」では、政治的な理由からカタパルトの設置が実現しなかったため、CTOL機をスキージャンプで発艦させて、着艦時には制動装置で停止させるというSTOBAR方式が開発された^[28]。ただしこの方式では、発艦のためにCATOBAR方式よりも長い滑走レーンを必要とするため航空機の運用効率が低くなり^[29]、最大離陸重量も制約される^[30]。

着艦装置

アレスティング・ワイヤーを利用して着艦するMiG-29K

詳細は「アレスティング・ギア」を参照

甲板上に浮かせた状態で数本張られたアレスティング・ワイヤーを、着艦する機体のアレスティング・フックで引っ掛けて、強力なブレーキ力を発生させる。制動機構としては油圧ブランジャー式が一般的だが、古い空母ではスプリング式を用いた例もあった^[15]。なおアメリカ海軍のジェラルド・R・フォード級では、水とタービンを用いた制動機構 (Advanced Arresting Gear) の導入も検討されている^[23]。

ワイヤーは着艦帯に対して横方向に張られるのが一般的だが、初期の英国空母では縦方向にワイヤーを張っていた^[15]。黎明期には多数のワイヤーが張られていたが、アングルド・デッキ化によって着艦復行を行いやすくなったこともあって減少した。アメリカ海軍の場合、アングルド・デッキ化第一号のフォレスタル級では6索型だったが、後に4索型に変更した^[31]。またこの4本のうち、最も艦首側のNo.4ワイヤが使われることはめったになく、保守整備の手間を削減するため、ニミッツ級「ロナルド・レーガン」からは3索型となった^[23]。

またワイヤーでの制動に失敗し、着艦復行も困難な場合などの非常時に使う、機体全体を受け止めるバリケード（滑走制止装置）もある^[15]。

斜め飛行甲板

従来、飛行機は艦の中心線に沿って着艦していたが、着艦時に事故を生じた場合、飛行甲板前方にある停止機に衝突する危険があった。特にジェット機の配備が進むと、機の能力向上と比例して、この危険は著しく増大した。イギリス海軍は1948年よりこの問題への研究を開始しており、その解決策として斜め飛行甲板（アングルド・デッキ）が創案された^[21]。

これは艦の後部から左舷に向けて着艦帯を斜めに設けるもので、着艦機が艦橋や停止・待機機と衝突する事故は回避でき、最悪の場合でもその1機だけの損失で済むようになった。またエレベーターや駐機スペースは着艦動線から外れた部分に設置されるため、飛行甲板作業も容易となり、カタパルトを増備すれば同時発艦機を増加させることもできる^[21]。

まず1952年 2月、イギリス海軍のコロッサス級空母「トライアンフ」にアングルド・デッキを模した塗装を施して実験を行ったのち、アメリカ海軍のエセックス級空母「アンティータム」を改装して本格的な運用が開始された。以後に建造された空母のうち、CATOBAR方式やSTOBAR方式のものは全てこの配置を採用しており、また英米両国では既存の空母の改装も実施した^[21]^[32]。

一方、垂直着艦を行うSTOVL方式の軽空母では、特に必要性がないため、基本的にはアングルド・デッキは採用されない。ソ連海軍のキエフ級航空母艦では、VTOL・STOVL方式ながら飛行甲板を斜めに配置したが、これは艦橋の前部にミサイルや艦砲などの兵装を搭載したためで、発着を重視したアングルド・デッキとは意図が異なる^[33]。

「カール・ヴィンソン」に離着艦するF/A-18E/F
F-35Bの映像（「ワスプ」への着艦）

着艦誘導装置

第二次大戦当時のアメリカ海軍では、飛行甲板の後方舷側にいる着艦指導指揮官（Landing Signal Officer, LSO）が着色被服や手旗によって着艦機に対し指示を与えていた^[21]。これに対し、日本の空母では艦に誘導灯を備えており、パイロット自身がこれを見て機位を保つようにして着艦していた^[24]。

その後、艦載機のジェット化に伴って着艦速度が高速化すると、LSOの指示では間に合わず、パイロット自身の判断によって着艦を行う必要が出てきたことから、戦後のイギリス海軍では、ミラー着艦支援装置を開発した^[21]。これは誘導灯を元に発展させたようなシステムで、アメリカ海軍では、5個のフレネルレンズを中心としたフレネルレンズ光学着艦装置（FLOLS）を採用している^[24]。

また現代の空母では、視界不良時に使用するための計器着陸装置も備えていることが多く、地上の飛行場の着陸誘導管制（ground-controlled approach, GCA）になぞらえて着艦誘導管制 (carrier-controlled approach, CCA) と称される。このような艦の場合、航法用の中距離捜索レーダーのほかに精測進入レーダー (Precision approach radar) を備えている。空母特有のレーダー波を発射することは、相手に空母の存在を知らせてしまうことから、電子戦では不利も指摘されているが、全天候作戦能力の向上の方が優先するとして装備化された^[24]。

格納・補給

格納庫

飛行機の格納庫（Hangar）としては、日本とイギリスでは閉鎖式の2層式（「赤城」と「加賀」では3層式）が用いられていた。この場合、格納庫の高さは、ギリギリで搭載機の発動機換装ができる程度のものとなる^[15]。また船体の強度甲板は飛行甲板または上部格納庫甲板に設定されており、格納庫は外板または上部構造物の囲壁内となる^[34]。

これに対し、アメリカでは開放式の1層式が主に用いられ、搭載機は主に露天係止とされていた^[15]。この場合、船体の強度甲板は格納甲板に設定されており、上甲板上に格納庫と飛行甲板を設定するかたちとなる。ただしNBC防御の観点もあり、アメリカ海軍でも、フォレスタル級以降では飛行甲板が強度甲板として設定されるようになった^[34]。

エレベーター

下層にある格納庫甲板から最上甲板である飛行甲板に搭載機を上げるためにはエレベーターが用いられる。従来は艦の中心線上に設置され、前部は帰着機の格納庫収納、後部は格納庫からの搬出に主に用いられた^[15]。

しかし中心線上へのエレベーター設置は格納庫面積を圧迫してしまう事になり、格納可能な機数が減少するという問題があった。また特に後部エレベーターでは、着艦した機体がエレベーター上を通過する際に衝撃が加わるという問題もあった^[15]。このことから、アメリカ海軍はエセックス級で舷側エレベーターを採用し、フォレスタル級以降では全てのエレベーターを舷側配置に統一した^[31]。ただし小型の艦では舷側にエレベーターを設けると悪天候時に海水が格納庫に浸入する恐れがあるため、引き続き、中心線上にエレベーターを設けている^[35]。

航空燃料タンク

空母では、艦自身の行動用燃料のほかに、航空燃料として航空用ガソリン (Avgas) を搭載する必要があった。しかしガソリンは引火点が低いこともあって、そのタンクの修理・整備には手間がかかり、またダメージコントロール面でも留意事項が多かった。日本の空母の場合、溶接構造のタンクを船体固有構造と別個に作って艦内に搭載し、その外囲は空所として、後には注水したりコンクリートを流し込んだりして防御を強化した。またタンク自体も、ガソリンガス発生を制限するために海水補填式とされ、燃料が使用されて減少すると自動的に海水が補填されて、常に液面を「満」の状態に保つようにされていた^[15]。

その後、艦上機としてジェット機が用いられるようになったが、ジェット燃料はガソリンよりも引火点が高く、安全性の観点では優れていた。これに伴ってレシプロエンジン搭載機の運用が終了すると航空用ガソリンを搭載する必要がなくなり、空母で最大の弱点といわれるガソリンタンクも廃止された^[36]。

脚注

注釈

^ ^a ^b 第十三、飛行機母艦「フューリアス」ノ全景^[3]　獨國大海艦隊投降当時英國大艦隊ハ「フューリアス」「ヴィンディクティヴ」「アーガス」「ペガサス」及「ナイラナ」ノ五飛行機母艦ヲ有シ此ノ五隻ヲ以テ一航空戰隊ヲ編成シアリタリ本写真ハ其ノ旗艦「フューリアス」ナリ
「フューリアス」ハ前部ニ発艦、後部ニ著艦滑走台ヲ有シ大小合セテ十八隻ノ飛行機ヲ格納スト称セラルル一万九千頓三十二節ノ巡洋艦ナリ　仝艦以上ノ攻撃力ト仝等以上ノ速力ヲ併有スル軍艦ハ世界中英國大艦隊ニ「レパルス」「レナウン」ノ二巡洋戰艦ト「カレッジアス」「グロリアス」ノ二巡洋艦アルノミ
此ノ種母艦ハ艦隊戰闘ニ必要ナルノミナラス敵國領土内ノ所要ノ物件ニ対シ飛行機襲撃ヲ決行スルニ最適ノモノナリ。之レカ侵撃ヲ防クニハ潜水艇、飛行機及巡洋戰艦ノ併用ヲ俟ツノ外良策ナキカ如シ　研究ヲ要スル大問題ナリ。
^ 軍縮で日本が廢棄を主張する航空母艦　彼女が持つ任務如何^[4]（中略）依つて左に海軍中佐加藤尚雄氏によつて説明された航空母艦に關する話を紹介する
　航空母艦の話
　航空母艦とはどんな任務を持つて居る軍艦か、航・空・母・艦・は名前の通り航空機の母艦である。艦内に澤山の飛行機を積み込んで居る艦ふねである。然し母親が子供を抱いて居るやうに只飛行機を腹の中に入れて居るだけなら今日のやうに航空母艦がさわがしく論ぜることもなからう。
　航・空・母・艦・とは前記のやうに澤山の飛行機を搭載して艦隊と一緒に又は單獨に行動し、いざといふ時にその子供の飛行機をどん〱艦から出發させて、或は敵情を偵察させたり或は敵艦の爆撃や雷撃、（魚雷で攻撃すること）をやつたり敵の飛行機を撃ち落させたりするのであつて、海上では空中兵力の根據地となるものである。だから航空母艦の勢力の大小といふことは、やがて海軍の空中武力の大小といふことに非常な關係があるから、軍縮會議などでやかましい問題となるのである。繰り返していふ、航空母艦は空・中・武・力・の根據地となる艦である。然もそれが非常な速力で遠いところへどしどし行動出來る移動根據地である。
ほんとの航空母艦と水上機母艦
ウソの航空母艦があるわけではないがワシントン會議やロンドン會議で航空母艦と定められたものは飛行機の發着が自由に出來る飛行甲板のあるのを航空母艦といふのであつて、そういふ飛行甲板がなくて飛・行・機・を積んで居るのは補助航空母艦といでもいふのである。故にほんとの航空母艦では艦上機といつて陸上機と同じやうに車輪を持つた飛行機を用ゐ、それで飛行甲板を陸上飛行場のやうに滑走して出發し又この甲板へ降りて來て止まるのである（以下略）（記事おわり）
^ 現在まで左舷側にアイランドを設けたのは日本の「赤城」と「飛龍」のみ。
^ ^a ^b クイーン・エリザベス級では、垂直ではなく斜めに着艦するSRVL (Shipborne rolling vertical landing) 方式とすることもある^[26]。
^ この「ハーミーズ」は第一次世界大戦勃発後の1914年10月31日にUボートによって撃沈された。艦名は空母「ハーミーズ」に受け継がれた。
^ 第一次世界大戦に参加した水上機母艦「アーク・ロイヤル」は新造空母に艦名を譲り、「ペガサス」と改名した（第一次世界大戦に参加した水上機母艦「ペガサス」は既に除籍済み）。
^ 対外的には10,050トンの空母として発表した^[55]。
^ なお誤解されることが多いが、マレー沖海戦でイギリス東洋艦隊を攻撃して戦艦「プリンス・オブ・ウェールズ」と「レパルス」を撃沈したのは日本海軍の陸上攻撃機（一式陸上攻撃機、九六式陸上攻撃機）である。北大西洋や地中海では、ドイツ空軍やイタリア空軍の陸上攻撃機がイギリス戦艦や巡洋戦艦を攻撃しているが、撃沈に到った艦はない。
^ 大西洋艦隊に所属していたニューメキシコ級戦艦やノースカロライナ級戦艦は健在であった。
^ 空母「赤城」「加賀」「飛龍」「蒼龍」、重巡「三隈」。
^ 大西洋では正規空母「レンジャー」が活動しており、また護衛空母も何隻か就役している。
^ 1942年8月以降、第二艦隊司令長官近藤信竹中将と第三艦隊司令長官南雲忠一中将では、近藤中将が先任のため南雲を指揮する立場にあった。
^ 太平洋戦争開戦後の1942年8月31日、軍艦籍となり「大鷹」と改名した^[68]。艦艇類別等級では大鷹型航空母艦となる。
^ ただしその後も、アメリカ海軍の対潜空母（CVS）と同様にS-2艦上哨戒機やA-4艦上攻撃機、ヘリコプターを搭載して行動を継続した艦もあった^[81]。
^ 他の2種類はAH-64 攻撃ヘリコプターとF-117 ステルス攻撃機であった^[85]。