碧藍(lán)航線艦船檔案：企業(yè)·改Ⅴ（7）

2021-10-08 16:00 作者:MARK015 0人讀過 | 我要投稿

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航空保障設(shè)施：

除去高性能艦載機(jī)的應(yīng)用外，企業(yè)號本身的航空設(shè)施布置也是非常值得一提的。尤其是其雙層飛行甲板體制以及為此而生的各種妥協(xié)性設(shè)計(jì)。通過這些設(shè)計(jì)，我們可以看到人們?yōu)樘岣咂髽I(yè)號航母的艦載機(jī)搭載量和艦載機(jī)出動效率而進(jìn)行的所有嘗試和努力。

而首先，我們就要從企業(yè)號獨(dú)特的雙層甲板布局說起。

提起航空母艦的雙層飛行甲板設(shè)計(jì)，一般將其看做一種在航母發(fā)展史上經(jīng)驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)效能不佳的整體設(shè)計(jì)。在早期赤城、光榮等航母的實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)雙層甲板布局普遍存在以下的問題：

其一是重心過高，安裝第二層甲板會導(dǎo)致艦船重心顯著上移，因此，采用雙層飛行甲板設(shè)計(jì)對于追求高速的航母而言會對適航性造成很大影響，甚至?xí)觿≡趷毫犹鞖庀屡灤瑑A覆的風(fēng)險(xiǎn)。

其二是極大地降低了調(diào)度效率，艦載機(jī)在采用雙層飛行甲板的航母上降落后需要花費(fèi)兩倍的時(shí)間才能抵達(dá)機(jī)庫。而根據(jù)計(jì)算，艦載機(jī)從降落到被牽引到升降梯，清空跑道以讓下一架降落的整個(gè)過程，在雙層飛行甲板航母上所需的時(shí)間起碼是現(xiàn)在的4～6倍。

其三是下層甲板無法有效利用甲板風(fēng)增加升力，作為艦載機(jī)搭載平臺，通常航母在放飛艦載機(jī)時(shí)會高速航行（有風(fēng)時(shí)則會逆風(fēng)航行），此舉目的在于借助甲板風(fēng)為艦載機(jī)提供額外升力。而增設(shè)第二層飛行甲板后就相當(dāng)于封閉了大半個(gè)第一層飛行甲板的頂部，同時(shí)也隔絕了風(fēng)從側(cè)面吹入跑道的可能，對從第一飛行甲板起飛的艦載機(jī)而言十分不利。

其四是大大增加了艦船的建造難度。增加一層甲板可不是兒戲，哪怕是建造大樓時(shí)多加一層都是十分困難的事情，更何況作為精密系統(tǒng)工程的航空母艦?zāi)兀慷疫@第二層甲板還需要安裝阻攔索，升降機(jī)，噴涂耐高溫涂料。其重量也必然比單純加一條跑道高出不少。而這就必然會增加艦體承重部分的負(fù)擔(dān)，從而加劇材料疲勞，損耗材料壽命。

而這也便是企業(yè)·明珠“獨(dú)特”的最大原因?？v使在今日碧藍(lán)航線作戰(zhàn)序列中的航母KEN-SEN不下十幾萬艘，這艘由明珠先進(jìn)船舶系統(tǒng)（即碧藍(lán)航線明珠港區(qū)工程部）建造的航空母艦，也仍然是其中少有的采用雙層飛行甲板布局的航母。事實(shí)上，據(jù)好事者統(tǒng)計(jì)，采用雙層飛行甲板的航母在碧藍(lán)航線海軍作戰(zhàn)序列中還不到一千艘，而除卻那些拿來僅僅好看，平時(shí)放在自家港口吃灰的艦船，這艘企業(yè)號幾乎是碧藍(lán)航線真刀真槍上過戰(zhàn)場的航母中唯一采用雙層甲板布局的航母。

由于該艦前期論證形成的備忘錄已經(jīng)如同其他人類史詩級KEN-SEN一般被列入了最高機(jī)密，因此該艦為何采用這種缺點(diǎn)多多的設(shè)計(jì)我們不得而知。參與設(shè)計(jì)該艦的關(guān)鍵人員又分別簽署了保密協(xié)議，若是在他們氣數(shù)將盡之前泄露了企業(yè)號的機(jī)密，碧藍(lán)航線也不介意送他們前往一個(gè)沒有塞壬的美好世界。不過就實(shí)際情況來說，參與過該艦設(shè)計(jì)的工程人員們，對于這“獨(dú)特”一詞，也確有自己不同的看法。

“獨(dú)特”一詞，不僅體現(xiàn)在企業(yè)號相比于現(xiàn)代單層飛行甲板航母的獨(dú)特，實(shí)際上更是突出她和那些早期采用雙層乃至三層飛行甲板的航母的獨(dú)特。

企業(yè)號的雙層飛行甲板設(shè)計(jì)，雖然不同于現(xiàn)代單甲板航母，但也不完全等于復(fù)刻早期航母的雙層甲板設(shè)計(jì)。而是一種融合了雙層甲板和斜角甲板兩種特性的全新設(shè)計(jì)。第二飛行甲板的前端由于考慮第一飛行甲板的艦載機(jī)起飛需求而不得不向艦體左側(cè)偏移，加上第二飛行甲板保留了斜角甲板的設(shè)計(jì)，而不像第一飛行甲板由于已有二層甲板可當(dāng)做大號斜角甲板使用，所以干脆就取消了斜角甲板以及相關(guān)的彈射起飛設(shè)施，轉(zhuǎn)而將這部分拿來停放艦載機(jī)。所以如果從最終技術(shù)凍結(jié)狀態(tài)的艦船圖紙上看，我們會發(fā)現(xiàn)企業(yè)號的第二飛行甲板實(shí)際上并非筆直，其頂層飛行甲板（即第二飛行甲板）沿艦船中軸線向左舷（艦島對面一側(cè)）傾斜12度，同時(shí)長度也短于第一甲板足有60米。跟一般航母的斜角甲板有些類似，只不過規(guī)模大上許多而已。

企業(yè)號的雙層甲板布局，可以參考B站UP主“叫我老D”的“肖·德諾拉”號航空母艦進(jìn)行腦補(bǔ)

而且需要注意的是，企業(yè)號的雙層甲板職能也與傳統(tǒng)的“一層甲板起飛，二層甲板降落”有著很大的不同。對于企業(yè)號來說，配備有3條彈射器（兩短一長的經(jīng)典布置）的一層甲板只能用于艦載機(jī)起飛。而二層甲板則既能起飛又能降落，其前端和左舷部分分別部署有三套（同樣還是兩短一長）和兩套電磁彈射器。而在后端則設(shè)置了4條阻攔索用于降落。

這樣的設(shè)計(jì)雖然能夠保證位于下層的第一飛行甲板的艦載機(jī)能夠在頭頂凈空的情況下安心起飛，而不是一拉操縱桿直接撞上天花板（也就是第二層甲板）；但是同時(shí)也就代表這部分（即企業(yè)號的整個(gè)前端部分）的防護(hù)能力相比于中后部的兩層飛行甲板重疊而言削弱不少。而也正是因?yàn)檫@個(gè)問題，企業(yè)號采用了前文提到過的同一層甲板兩種不同裝甲防護(hù)方案的妥協(xié)性設(shè)計(jì)。

而為了解決雙層飛行甲板帶來的調(diào)度效率低下的問題，企業(yè)號也通過一系列妥協(xié)性設(shè)計(jì)而大大地改善了這一問題。

首先，企業(yè)號的所有升降機(jī)（包括彈藥升降機(jī)）均采用了電伺服機(jī)構(gòu)取代了以往的液壓機(jī)械結(jié)構(gòu)，此舉不僅得以簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)和運(yùn)行，同時(shí)也能夠大大提高升降機(jī)的運(yùn)行速度。在相同的載重量下，采用電伺服機(jī)構(gòu)的升降機(jī)相比于液壓結(jié)構(gòu)的升降機(jī)而言不僅抬升速度提高了近40%，而且由于其一啟動便能達(dá)到最大扭矩的特點(diǎn)使得電伺服升降機(jī)能夠以比傳統(tǒng)升降機(jī)更高的速度運(yùn)行更長的時(shí)間，并能夠在短得多的時(shí)間內(nèi)將速度變?yōu)?。這種靈活度是液壓驅(qū)動的升降機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能及的。

其次，為了方便艦載機(jī)的補(bǔ)給、維護(hù)等工作，企業(yè)號航空母艦將空間上整個(gè)一二層飛行甲板間的重疊部分，也就是雙層甲板間的空氣層，直接當(dāng)做機(jī)庫來使用，從而形成了與雙層甲板相互襯托的雙機(jī)庫布局。

得益于可塑性機(jī)械臂在科研系統(tǒng)、KEN-SEN開發(fā)等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。這種輕盈而又體積小并且足夠智能的運(yùn)維設(shè)施就逐步成為了碧藍(lán)航線第六代KEN-SEN的標(biāo)配。通過艦載納米蟲巢生產(chǎn)的納米機(jī)器人在艦船心智的指導(dǎo)下將會“分化”出不同的應(yīng)用結(jié)構(gòu)以適應(yīng)面向不同任務(wù)能力時(shí)的各種需求。如果需要抓握物體，那就生成機(jī)械手。如果需要臨時(shí)接入外部設(shè)備，那就生成相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)接口，如果需要輸送液體，那就將自身化為中空管道……這些只有從分子層面才能被觀測到的小小機(jī)器人無疑具有高度的可塑性。而工作又多又雜而且不確定性高的航母艦載機(jī)運(yùn)維場景正好是可塑性機(jī)械臂發(fā)揮其能力的最好場所。

通過額外的運(yùn)算力補(bǔ)償，企業(yè)號得以采用可塑性機(jī)械臂取代了過去復(fù)雜的用于艦載機(jī)維護(hù)的各種設(shè)備。實(shí)現(xiàn)了艦載機(jī)運(yùn)維設(shè)施的高度系統(tǒng)集成。這些任勞任怨的機(jī)械臂們能夠有效應(yīng)對艦載機(jī)運(yùn)維場景中的各種情況，不僅包括尋常的油料、彈藥補(bǔ)給，甚至還能對戰(zhàn)機(jī)本身進(jìn)行日常維護(hù)以及在戰(zhàn)機(jī)輕度受損的情況下對其進(jìn)行維修。

用于支撐企業(yè)號二層甲板的舷側(cè)支撐墻實(shí)際上是中空的，內(nèi)部有直通納米蟲巢的通道。納米封群可迅速通過這些僅有手指粗細(xì)的通道抵達(dá)二層機(jī)庫（相對于一層飛行甲板下方的一層機(jī)庫而言），并可在艦載主機(jī)附加運(yùn)算模塊的指導(dǎo)下根據(jù)當(dāng)前任務(wù)迅速進(jìn)行分化，一般而言僅需短短兩分鐘就能夠組裝出所需的結(jié)構(gòu)。并且立刻開始工作。

當(dāng)然了，考慮到戰(zhàn)時(shí)支撐墻可能會遭到敵方電磁炮的直接射擊（支撐墻本身就是舷側(cè)裝甲系統(tǒng)的一部分），因此只要往反方向打通幾條通道，源源不斷的納米機(jī)器人便會從納米蟲巢一路涌入裝甲系統(tǒng)，此舉還能在一定程度上增強(qiáng)舷側(cè)裝甲系統(tǒng)的修復(fù)能力，可謂是一舉兩得。

當(dāng)然了，同樣的考慮也決定了對艦載機(jī)至關(guān)重要的燃料和彈藥無法通過舷側(cè)承重墻通道抵達(dá)第二機(jī)庫，必須得通過艦內(nèi)設(shè)置的以額外裝甲包裹的油泵設(shè)施及彈藥升降機(jī)來運(yùn)送，盡管這會擠占一定的機(jī)庫空間。

值得一提的是，專門為控制納米蜂群而增設(shè)的附屬運(yùn)算模塊實(shí)際上并不直接從屬于主機(jī)，其位置也不在主機(jī)室內(nèi)，而是納米機(jī)器人們通過脫分化-再分化進(jìn)程而來，且只有在主機(jī)損毀或無響應(yīng)時(shí)才會啟動，平時(shí)主機(jī)自身的運(yùn)算力就足以控制艦載納米蜂群。由于納米機(jī)器人高度的可塑性，在KEN-SEN心智核心的完全掌控下，它們能夠在脫機(jī)狀態(tài)下通過特種藍(lán)圖分化為一個(gè)個(gè)小型計(jì)算結(jié)構(gòu)，這一個(gè)個(gè)小型計(jì)算結(jié)構(gòu)再通過艦載神經(jīng)-傳感器感知網(wǎng)絡(luò)組合成能夠控制整個(gè)艦載納米蜂群的分布式運(yùn)算模塊。這種應(yīng)急措施能夠在主機(jī)離線的極端情況下保證KEN-SEN的基本生存性。

再次，由于第二飛行甲板除航空作業(yè)必需的設(shè)施外，沒有采用其他會使甲板增重的措施，并盡可能地采用輕質(zhì)材料和中空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以控制重量。加上第一飛行甲板大規(guī)模使用裝甲防護(hù)，增大重量的同時(shí)也保證了甲板防護(hù)。兩種措施雙管齊下有效控制了重心上移。此外，通過在維持船體大致線型以保證水動力性能基本不受影響的前提下適當(dāng)加寬加長艦體，企業(yè)號得以將上升的重心控制在一個(gè)理想的范圍內(nèi)。相比于傳統(tǒng)的單層甲板航母，企業(yè)號的重心并未上升太多，雖然確實(shí)對艦船的適航性和航速造成了一定影響，不過尚在可接受的范圍內(nèi)。

當(dāng)然了，雙層飛行甲板航母無法有效利用甲板風(fēng)為艦載機(jī)起飛提供額外升力。但相比于其他幾個(gè)問題來說，這個(gè)問題還算是可以接受的。因?yàn)樵诳紤]到逆風(fēng)行駛時(shí)甲板風(fēng)賦予艦載機(jī)額外升力的同時(shí)，我們也應(yīng)該考慮到無風(fēng)狀態(tài)下艦載機(jī)同樣無法獲得額外升力的可能。換言之，沒有甲板風(fēng)，運(yùn)作艦載機(jī)的上限可能會降低，但下限卻不會因此有一絲一毫的變化。這種穩(wěn)定的表現(xiàn)也適合于在任何情況下開展航空作業(yè)，不管有沒有風(fēng)。

由于考慮到高鹽高濕度環(huán)境對艦載機(jī)的影響。企業(yè)號在其第二機(jī)庫前端設(shè)置了大型分體式卷簾閘門作為主機(jī)庫門。沒有艦載機(jī)進(jìn)出機(jī)庫時(shí)閘門保持常閉以隔絕外界環(huán)境，在有大規(guī)模的航空作業(yè)時(shí)則保持常開方便調(diào)度。主機(jī)庫門由兩個(gè)并列的子閘門構(gòu)成。當(dāng)有戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)等體積較小的機(jī)體出入時(shí)，只需打開一扇子閘門就好；而當(dāng)運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)等大型機(jī)體出入時(shí)，則必須同時(shí)開啟兩個(gè)閘門才能形成足夠通行的空間。

有了這個(gè)額外的機(jī)庫，從二層飛行甲板降落的艦載機(jī)能夠和傳統(tǒng)單層甲板航母一樣，僅需下降一層就可以抵達(dá)這個(gè)既是機(jī)庫又是起飛甲板的空間，而且考慮到升降機(jī)結(jié)構(gòu)的升級。從飛行甲板下行到機(jī)庫所需的時(shí)間倒是不增反減。調(diào)度效率自然也是不降反升。

位于船體內(nèi)部的第一機(jī)庫配置則和第二機(jī)庫一致，均采用可塑性機(jī)械臂作為艦載機(jī)運(yùn)維設(shè)施。不過，得益于艦內(nèi)寬闊的空間，企業(yè)號的第一機(jī)庫得以增加一個(gè)安放備件的倉庫，以及一個(gè)能夠生產(chǎn)各類零件的3D打印工廠。

盡管企業(yè)號艦載納米蟲巢搭載的NS800型納米蜂群功能強(qiáng)大，但是像科幻小說里那種隨意組合成零件的場景至少對于現(xiàn)階段的人類而言仍然為時(shí)過早。這些納米蜂群雖然確實(shí)能夠聚集在一塊，但由于它們是依靠重力而非分子間相互作用力（又稱范德華力）聚集在一塊。因此導(dǎo)致組合起來的東西松軟得就像土塊。這自然是難以應(yīng)用于實(shí)際場景中的。

因此，對于NS800納米蜂群而言，無論是組裝成可塑性機(jī)械臂也好，還是組合成零件也好，在組合過程中都必須對納米聚合體通電，通過外部電磁力約束聚合體微觀結(jié)構(gòu)，從而提高聚合物本身的硬度。

然而這就涉及到了另一個(gè)問題，那就是通入外部電流的方法對于構(gòu)建隨時(shí)可能有改變結(jié)構(gòu)需要的可塑性機(jī)械臂來講是一種不錯(cuò)的方法。然而對于構(gòu)造替換零件而言，則不能采用這種方法。畢竟對于零件而言，保持持續(xù)通電的條件在絕大多數(shù)情況下都是不存在的。

這時(shí)，我們就需要一種能夠一次性約束微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高其宏觀構(gòu)造體硬度的措施。

而這正是企業(yè)號搭載的3D打印工廠的核心設(shè)施之一：高周波一體成形車床（另一個(gè)是艦載納米蟲巢）。

平時(shí)呈液體狀的NS800納米蜂群將會通過管道被送達(dá)車床，在反應(yīng)腔中先構(gòu)建出所需的零件，然后通入外部電流進(jìn)行一次暫穩(wěn)成形。在外部電流的約束下，零件本身將具備能夠進(jìn)一步加工而不被高溫融化的基礎(chǔ)條件。接下來，反應(yīng)腔腔體上安裝的8座高周波熱合機(jī)則會啟動，對零件進(jìn)行高溫熔接。此時(shí)高周波（即頻率大于100KHz的電磁波）將會產(chǎn)生高頻電磁場，使零件內(nèi)部分子間互相激烈碰撞產(chǎn)生高溫。在高溫條件下，分子間作用力將會取代重力和此時(shí)依然存在的外部電磁力，成為約束零件微觀結(jié)構(gòu)的主要相互作用。自然，用來構(gòu)建零件的納米蜂群也會在高溫中徹底解體，并被轉(zhuǎn)化為普通的納米物質(zhì)，失去特定功能的納米機(jī)器人將會在材料內(nèi)部的高溫條件下被范德華力緊緊地鏈接在一起。此時(shí)，就算對材料本身斷電，已經(jīng)被熔接成形的納米機(jī)器人們也不可能再變回松散的結(jié)構(gòu)了，它們將永久化為這個(gè)零件的一部分，在不同的地方繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。

當(dāng)然了，能夠拿來鑄造零件的，除了隨時(shí)都能生產(chǎn)的納米機(jī)器人，自然也包括各類通常材料。合金、樹脂、陶瓷……只要有充足的物質(zhì)供應(yīng)，加上合適的藍(lán)圖，企業(yè)號的3D打印工廠就能夠生產(chǎn)出和標(biāo)準(zhǔn)件性能基本一致的零件。就算材料不夠，也可以通過在納米物質(zhì)中摻入少許高性能材料的方式使零件的性能無限接近于采用標(biāo)準(zhǔn)材料制作的零件。

在艦載主機(jī)數(shù)據(jù)庫內(nèi)預(yù)先輸入的藍(lán)圖，以及少許高性能材料粉末的支持下，這個(gè)3D打印工廠能夠制造相當(dāng)一部分艦體和艦載機(jī)需要的各式零件（某些體積特別大或?qū)Σ牧嫌刑厥庑枨蟮牧慵猓?。雖然通過這樣的方法生產(chǎn)出來的零件在性能上不及標(biāo)準(zhǔn)零件，但在前方作戰(zhàn)難以獲得標(biāo)準(zhǔn)備件補(bǔ)給的情況下，這些零件則往往能成為改變戰(zhàn)局的重要戰(zhàn)略資源。

為提高航空作業(yè)效率，企業(yè)號沿襲了自“福特”級航母以來的“一站式保障”概念，在飛行甲板上設(shè)置了共38個(gè)“一站式保障區(qū)”，每個(gè)保障區(qū)均可進(jìn)行加油、掛彈、維修等作業(yè)，著艦的艦載機(jī)可在保障區(qū)完成全部保障作業(yè)，隨后依靠自身動力或自動化牽引車前往起飛位升空作戰(zhàn)。

每個(gè)“一站式保障區(qū)”都設(shè)置有兩個(gè)帶艙口蓋的“保障模塊”：電源保障模塊和加油保障模塊，通過可塑性機(jī)械臂和KEN-SEN心智的共同作用，可以讓這套曾經(jīng)需要人類成員幫助才能夠運(yùn)行的設(shè)施現(xiàn)在不需要人類也能自律運(yùn)行，而且效能是有人類介入時(shí)的幾倍不止。

“一站式保障”采用系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法，將飛行甲板上的多個(gè)模塊進(jìn)行集成管理，以實(shí)現(xiàn)工作效率最大化和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。減少艦載機(jī)進(jìn)出機(jī)務(wù)站位時(shí)對牽引車的依賴，同時(shí)不移動艦載機(jī)即可完成所有出動準(zhǔn)備作業(yè)。不僅可以減少艦載機(jī)在多個(gè)區(qū)域移動所需的時(shí)間，大幅提高保障效率，而且艦面加油接口更接近飛機(jī)機(jī)身接口，減小了對其他保障作業(yè)的影響。