微觀航母之裝甲防護（下）

希弦

航母裝甲防護結構形式的變遷

包括航母在內的大型水面艦艇的裝甲防護，也隨著艦艇技術的發展共同進步著，而且在不同的歷史階段，由于技術水平和海戰武器的不同，裝甲防護的結構形式也有所不同。在飛機問世以前，大型戰列艦的裝甲防護主要是舷側外掛254～508毫米的“裝甲防護帶”，來防御大口徑火炮平射的穿甲彈。水下防雷艙結構也很早就在大型戰列艦上出現，以抵御魚雷的攻擊，為了強化防雷效果，還會增加一道水下外凸艙室（也就是“防雷突出部”），使防雷的進深加大，提高了水下防護能力。

隨著飛機在戰爭中的應用，航空炸彈對艦艇構成了較大威脅，艦艇的甲板防護在一戰后也得到了廣泛重視。而二戰早期以及戰前的各國航母，在設計和建造上還多由戰列艦改裝而來，所以也重視水下防雷艙和飛行甲板的裝甲防護。不過，這時期航母的設計還在延續傳統的視距內艦炮對轟的海戰思維，被認為還會參與水面的炮戰，所以航母水線附近的舷側依舊做了裝甲防護上的重點強化，艦上還保留了大口徑主炮。

二戰后，重炮巨艦的海戰模式成為了過去時，可航母剛稱霸海洋不久，就面臨著導彈技術的興起。在“導彈萬能論”盛行時也在散播著“航母無用論”，特別是反艦導彈已經開始對航母的戰場生存構成了極大的威脅。加之，二戰時期“航母殺手”的魚雷依舊還是老麻煩。所以，在戰后新一輪的生存危機中，航母裝甲防護的結構形式也發生了較大的變化，總結說來就是舷側裝甲防護帶的取消，和“防雷艙”這種多艙防護結構在舷側防護上更大范圍的應用。

這樣的裝甲防護結構變化在美國60年代建造的“福萊斯特”級航母上開始體現。在“福萊斯特”級航母的裝甲防護結構剖視圖上，過去“重點加粗”了的舷側裝甲防護帶取消了，代表著多艙防護結構中縱壁的“細線”不斷向艦體上部延伸。這種改變與現代的海戰模式和反艦武器的攻擊特點有著緊密的關聯性。

現代反艦導彈為了增強攻擊的隱蔽性、提高突防能力和毀傷效能，多采用末端掠海飛行、末端超音速突防，以及對艦體舷側近水線部位的攻擊模式。而且反艦導彈的戰斗部或是半穿甲或是聚能裝藥破甲戰斗部，過去以增加裝甲厚度的方式來防御反艦導彈已經行不通了，已經很難做到被擊中后不受損傷。所以舷側的防護轉變為將不可避免的受損或毀傷控制在允許的局部范圍內，通過多道內部艙壁來保持艦體的水密，提高艦艇的生存能力和作戰能力，也就是多艙防護結構在航母舷側防護中得到廣泛應用。而說到多艙防護結構，還要從典型的防雷艙說起。

魚雷的毀傷與“多艙防護”的防雷艙

相較于反艦導彈貫穿艦體外板后在艦體內部的引爆，魚雷的毀傷效應則更為復雜，特別是魚雷攻擊的是艦體的水線下。當魚雷與艦艇在水下接觸爆炸時，爆炸產物和水中沖擊波直接作用在艦艇殼體上，會導致艦體的較大破口或大面積塑性變形，嚴重的會導致斷艏、斷艉、艦體從中部的折斷；在爆炸區域，強烈爆炸沖擊波與大量高速破片可能導致艦上設備、管系、人員等的嚴重損傷，或者電器設備的短路起火、彈藥和油氣的爆炸等更嚴重后果；當爆炸的沖擊波作用于充滿液體的艙室時，沖擊波還會通過艙內液體向其它艦體部位擴散。

即便是魚雷與艦體發生非接觸性的爆炸，沖擊波和水中氣泡載荷同時作用在艦艇上時，也會造成艦體局部的破口、裂縫、變形等損傷，特別是氣泡載荷對艦艇的強烈震動，將會對艦體的結構強度、艦上的精密設備和人員造成更大范圍的損傷。如果再遇到惡劣海況，受損艦艇還會因為艦體的升沉、縱橫搖運動的疊加，受到二次損傷，乃至引發因艦體局部受損造成的整艦的結構毀傷。

所以，以防雷艙為代表的“多艙防護”有著如下的結構來應對魚雷的毀傷。

在艦體外板內設置空艙，內部交錯布置著隔板（扶強材），為第一道防線，給接觸爆炸或被穿透的外板提供變形空間，供爆炸后產生的氣浪膨脹，從而迅速減弱沖擊波的壓力，該艙稱為膨脹艙。空艙再向內為常滿的液艙，裝有水或重油，用于吸收魚雷的戰斗部爆炸后將外板炸壞產生的高速碎片和彈片，衰減破片彈片的速度，防止破壞內層防護縱隔壁。液艙內部還可根據防護需求再設置第二個空艙，進一步吸收爆炸沖擊波和氣泡脈動的能量，降低作用于內層防護縱隔壁的沖擊壓力，該艙稱為吸能艙。

吸能艙再往艦體內部設置的是第三空艙和防護縱隔壁，作為多艙防護結構的最后一道防線，再次阻隔沖擊波及破片對內層艦體的破壞，對艦艇的生命力起著至關重要的作用。第三空艙可供防護縱隔壁作較大的塑性變形以更有效地吸收爆炸能量，保證軍艦內部艙室不進水，所以這層艙室的功能上還要兼顧著水密。多艙防護結構中的防護縱隔壁是舷側多艙防護結構的重要組成部分，作為可犧牲結構，通過破損和大的塑性變形來大量吸收沖擊波能量，達到保護舷側內部艙室的作用，是舷側防護結構中吸能的主要力量。防護縱隔壁的厚度為35～50毫米，其材料為高強度的特種裝甲鋼。

上述的膨脹艙、吸能艙和水密艙，是以功能屬性來劃分的。而隨著新材料和新結構形式的出現，這種多艙防護結構在航母上也在調整與改進。比如說，從剖視圖上來看，“福萊斯特”級的多艙防護結構是5個艙室的結構形式，而到了“尼米茲”級航母上則變成了更為分明的3個。從并不算多的船塢中航母建造的相關照片來看，“尼米茲”級舷側防護結構的這3個艙室，最外側的是膨脹吸能的空艙，內部的是大小液艙，裝載燃油和淡水，平時作為航母上的必要艙容，在需要時則通過液體的阻抗特性進一步衰減沖擊波能量。而且小液艙內還有相對密布的隔板構件，也成為了艦體內部重要艙室的有力屏障。

這種“多艙防護”理念也體現在航母的船底結構中。航母的船底承受著建造中塢墩的反力、結構上的總縱彎曲力矩、外部靜水壓力、航行時的波浪拍擊力和螺旋槳水動力等動力負載，所以航母的船底都要通過雙層（甚至三層）結構來重點強化。在兩層船底之間是橫縱密布排列的加強用肋板、縱桁等構件，在遭到水下攻擊、爆炸沖擊時，通過雙層底與內部構件的變形來吸收爆炸能量、控制毀傷向艦體內部的擴散。

航母裝甲防護設計的方法論

對作戰能力有著較大影響的艙室，顯然也包括航母甲板上最顯眼的右舷的艦島。但艦島是密布各種雷達天線、電子設備和開設了大量周向舷窗的地方，顯然艦島又是特別容易被毀傷、防護上又沒法做強的地方。

航母上的裝甲防護，除了“多艙防護”、雙層底和密布整艦的水密艙這種“以柔克剛”的防護外，還要對艦上諸多重點艙室進行“硬碰硬”的裝甲防護上的全面強化。所謂航母上的重點艙室，是指對作戰、生存、機動有著較大影響和威脅的艙室，比如作戰指揮室、艦島、機庫、核反應堆、彈藥艙、燃油艙、動力艙、主機艙等。這些艙室，根據其對作戰能力和生存能力的影響，防御的武器類型、最終允許的毀傷程度等多方面因素來綜合衡量，評定相應的防護等級。比如說，對航母上的核動力艙、主機艙的防護就要力爭做到最后一層防護縱隔壁不被擊穿或發生大的變形，不會有毀傷破片、彈片、氣體進入；而像作戰指揮艙、彈藥庫等艙室，則可以允許防護縱隔壁上出現破損，但是不允許彈片、破片的飛入，以防對關鍵設備和人員的傷害，嚴防彈藥庫被引爆；相對而言，像機庫、燃油艙這類艙室的防護等級可以再次之，可以允許少量低速彈片、破片的飛入，但不能引起艙內燃燒或爆炸。而對這些艙室的裝甲防護強化，也就是增加特種裝甲鋼艙壁的厚度，再敷設凱夫拉材質裝甲或陶瓷與鋼的復合裝甲。

可見，航母的裝甲防護，不論是多艙防護結構、雙船底，還是針對重點艙室的防護等級，都體現了選擇性的取舍、體現著裝甲防護要與航母艦體的總體設計相協調。這是因為航母的空間和作為海上平臺的浮力都是有限的，當這些有限的資源配置給航母的各個子系統時，即便是關乎航母生存性的裝甲防護，也會有所限制約束。另外還可以看出，航母上的裝甲防護結構是與艦體結構相互交叉的，是與艦體結構和強度要求相適應的。一定條件下，艦體結構也可起到裝甲防護的作用，而裝甲防護結構又可兼作艦體結構，共同保證艦體的結構強度。

關于航母裝甲防護的上述文字都還只是紙上談兵的概括性介紹，將“多艙防護結構”等概念落實到實際航母的設計建造時還需要更為嚴密系統的理論研究和復雜的實船爆破毀傷試驗，需要將“多艙防護結構”落實為結構形式、艙室寬度、艙室布置、防護壁板厚等詳細具體的參數。像美國這樣的航母大國，還通過對“獨立”號、“薩拉托加”號、“美國”號航母進行了實船實爆試驗，測試航母在遭受空中、水面、水下的各類型武器飽和攻擊時的艦體穩定性能，特別是艦體防護結構的防護效能，獲得了大量接近于實戰的參考數據。這些試驗反饋最終將會在新一代“福特”級航母的防護結構設計上有所體現。