Il segretario della US NAVY ha commissionato uno studio di sei mesi sul futuro della portaerei. Il comitato del "nastro blu", denominato anche Future Carrier 2030 (FC-2030), includerà il contributo di alti funzionari sia della Marina Militare che del Corpo dei Marines.
Anche se le portaerei a propulsione nucleare sono un punto fermo della moderna flotta statunitense, sono stati sollevati molti interrogativi sulla fattibilità delle portaerei del futuro. Le portaerei più grandi, come la classe Nimitz CVN-68, possono contenere migliaia di persone e oltre 100 aerei da combattimento. Lo valuta i rischi associati all'impegno di truppe ed equipaggiamenti di questa portata all'interno della zona di ingaggio delle armi dei missili antinave cinesi - come il DF-21 e il DF-26 - che hanno dato luogo allo studio.
Le sfide a lungo termine che gli USA e il mondo devono affrontare richiedono valutazioni chiare e scelte difficili.
Gli Stati Uniti hanno attualmente quattro nuove portaerei classe Ford sotto contratto, e quindi hanno ancora un po' di tempo per immaginare cosa verrà dopo. Ogni valutazione che deve considerare i costi, la capacità di sopravvivenza e il requisito nazionale fondamentale per sostenere una base industriale in grado di produrre le navi di cui hanno effettivamente bisogno.
Secondo un comunicato stampa pubblicato, lo studio esaminerà:
- Vincoli di mezzi in termini di budget futuri per la difesa, così come le vie per contemplare future possibili tecnologie non ancora inventate che potrebbero cambiare la posta in gioco dell'aviazione navale basata su vettori in tutte le fasi della competizione globale;
- Opzioni per il Dipartimento della Marina in termini di vari futuri velivoli (con o senza equipaggio, nucleari e/o a propulsione convenzionale); e
- Come utilizzare al meglio la flotta di vettori esistente alla luce dei risultati di cui sopra.
Lo studio sarà condotto con l'assistenza del sistema universitario navale (Accademia Navale degli Stati Uniti, Naval War College, Marine Corps University e Naval Postgraduate School), nonché dei Centri di ricerca e sviluppo finanziabili con fondi federali (FFRDC) e dei Centri per la guerra navale.
Secondo il comunicato stampa, la task force sarà guidata da un direttore esecutivo scelto all'interno dello staff del Segretariato del Dipartimento della Marina Militare, e assistito da rappresentanti dell'Ufficio di Ricerca Navale.
Una portaerei è una nave da guerra il cui ruolo principale è il trasporto in zona di operazioni, lancio e recupero di aeroplani, agendo in effetti come una base aerea capace di muoversi in mare. Le portaerei permettono pertanto ad una forza navale di proiettare la propria potenza aerea fino a grandi distanze senza dover dipendere da basi terrestri locali per gli aerei.
Le marine moderne che operano con portaerei, le utilizzano come nucleo della flotta, un ruolo giocato in precedenza dalle corazzate. Il cambiamento iniziò con la crescita della potenza aerea come parte significativa della guerra ed avvenne durante la seconda guerra mondiale. Le portaerei prive di scorta sono considerate vulnerabili ad attacchi da altre navi, aerei, sottomarini o missili e pertanto viaggiano come parte di un gruppo da battaglia di portaerei.
Tipi di portaerei
Nel corso dell'ultimo secolo sono stati sperimentati diversi tipi di portaerei, alcuni dei quali ora obsoleti. In generale possono essere categorizzati come segue:
Tipi base
- Aircraft cruiser
- Amphibious assault ship
- Anti-submarine warfare carrier
- Balloon carrier and balloon tenders
- Catapult Aircraft Merchantman
- Escort carrier
- Fighter catapult ship or Catapult Armed Ship
- Fleet carrier
- Flight deck cruiser
- Helicopter carrier
- Light aircraft carrier
- Merchant Aircraft Carrier
- Sea Control Ship
- Seaplane tender and seaplane carriers
- Submarine aircraft carrier
- Supercarrier
: alcuni dei tipi nella lista non sono considerati portaerei secondo alcune fonti
Per ruolo
portaerei di flotta e d'attacco: portaerei e superportaerei
portaerei di difesa e scorta convogli: portaerei di scorta
portaerei di difesa della flotta: portaerei leggera e portaeromobili
portaerei antisommergibile: portaerei antisommergibile
Per configurazione
Catapult Assisted Take-Off But Arrested Recovery (CATOBAR)
Short Take-Off But Arrested Recovery (STOBAR)
Short Take-Off Vertical Landing (STOVL)
Vertical/Short Take-Off and Landing (V/STOL)
Vertical Take-Off and Landing (VTOL) - portaelicotteri e navi d'assalto anfibio
Per dimensione
- Superportaerei
- Portaerei (di flotta)
- Portaerei leggera / di scorta / antisommergibile / portaeromobili
Per HCS
- AV: Seaplane Tender (retired)
- AVG: Auxiliary Aircraft Ferry (Escort carrier) (1941–2)
- AVD: Seaplane Tender Destroyer (retired)
- AVP: Seaplane Tender, Small (retired)
- AVT (i) Auxiliary Aircraft Transport (retired)
- AVT (ii) Auxiliary Training Carrier (retired)
- ACV: Auxiliary Aircraft Carrier (Escort carrier) (1942)
- CV: Fleet aircraft carrier (1921–1975), multi-purpose aircraft carrier(1975–present)
- CVA: Aircraft Carrier, Attack (category merged into CV, 30 June 1975)
- CV(N): Aircraft Carrier, Night (Deck equipped with lighting and pilots trained and for nighttime fights) (1944) (retired)
- CVAN: Aircraft Carrier, Attack, Nuclear-powered (category merged into CVN, 30 June 1975)
- CVB: Aircraft Carrier, Large (Original USS Midway class, category merged into CVA, 1952)
- CVE: Escort aircraft carrier (retired) (1943–retirement of type)
- CVH: Aircraft Carrier, Helicopter
- CVHA: Aircraft Carrier, Helicopter Assault (retired in favor of several LH-series amphibious assault ship hull codes)
- CVHE: Aircraft Carrier, Helicopter, Escort (retired)
- CVG: Aircraft Carrier, Guided Missile (retired)
- CVL: Light aircraft carrier (retired)
- CVN: Aircraft Carrier, Nuclear-powered
- CVS: Antisubmarine Aircraft Carrier (retired)
- CVT: Aircraft Carrier, Training (changed to AVT (Auxiliary))
- CVU: Aircraft Carrier, Utility (retired)
- CVV: Aircraft Carrier, Vari-Purpose, Medium (retired unused)
Storia
Genesi
Con lo sviluppo degli aeroplani all'inizio del XX secolo le varie marine iniziarono ad interessarsi al loro potenziale uso per missioni di ricognizione per le loro corazzate. Vennero effettuati diversi voli sperimentali per testare l'idea. Eugene Ely fu il primo pilota a decollare da una nave stazionaria nel novembre 1910. Decollò da una struttura installata sul castello di prua dell'incrociatore corazzato USS Birmingham a Hampton Roads, Virginia ed atterrò a Willoughby Spit dopo circa cinque minuti di volo. Il 18 gennaio 1911 divenne anche il primo pilota ad atterrare su una nave stazionaria. Decollò dalla pista di corse di Tanforan ed atterrò su una struttura temporanea installata sulla poppa dell'USS Pennsylvania ancorato sul fronte del porto di San Francisco - il sistema di frenaggio improvvisato di sacchi di sabbia e di corde è l'antenato del dispositivo formato dal gancio d'appontaggio e di funi d'arresto descritti in seguito. Il Capitano di fregata Charles Samson, divenne il primo pilota a decollare da una nave in movimento il 2 maggio 1912 decollando a bordo di un Short 27 dalla nave da guerra HMS Hibernia mentre questa viaggiava a 10.5 nodi (19 km/h) durante la Rivista della Royal Fleet a Weymouth.
La HMS Ark Royal non fu la prima portaerei. Venne originariamente progettata come nave mercantile, ma durante la costruzione venne convertita per essere trasformata in una nave appoggio idrovolanti (cosa ben diversa da una portaerei). Varata nel 1914, servì nella Campagna dei Dardanelli e durante la prima guerra mondiale.
Prima guerra mondiale
Il primo attacco lanciato da una portaerei contro un bersaglio terrestre avvenne il 19 luglio 1918. Sette Sopwith Camel decollati dalla HMS Furious la prima portaerei, perché gli aerei potevano decollare ed atterrare sul ponte di volo situato a prora, attaccarono la base di Zeppelin tedesca di Tondern con due bombe da 25 kg ognuno. Diversi dirigibili e palloni aerostatici vennero distrutti, ma poiché il Furious non aveva metodi per recuperarli in sicurezza due piloti eseguirono un atterraggio d'emergenza in mare, a fianco del Furious, mentre i rimanenti si diressero verso la neutrale Danimarca. Nel frattempo la Germania cercava di convertire il mercantile veloce Ausonia (una nave italiana da 12.000 ton. circa che era stata varata alla fine del 1914 ad Amburgo) in una nave ibrido porta aerei-porta idrovolanti, con 20-30 apparecchi e 20 nodi circa di velocità. La fine della guerra pose fine al progetto, a cui, per altro, era stato data una scarsa priorità.
Tra le due guerre mondiali
Successivamente alla prima guerra mondiale, il Trattato navale di Washington del 1922 impose alle maggiori potenze navali stretti limiti sul tonnellaggio di corazzate e incrociatori, così come un limite sul tonnellaggio totale delle portaerei ed un limite massimo di 27.000 ton per ogni nave. Sebbene venissero fatte alcune eccezioni riguardo al tonnellaggio massimo di singole navi, i limiti sul tonnellaggio totale di ogni tipo di nave non potevano essere ecceduti. Di conseguenza molte corazzate o incrociatori in corso di costruzione (o in servizio) vennero convertite in portaerei. La prima nave ad avere un ponte piatto lungo tutta la sua lunghezza fu la HMS Argus, il transatlantico italiano Conte Rosso modificato a uso militare durante la Prima Guerra Mondiale, la cui conversione venne completata nel settembre 1918.
La prima nave specificatamente designata come portaerei ad entrare in servizio fu la giapponese Hōshō nel 1922. La britannica HMS Hermes entrò in servizio l'anno successivo, sebbene la sua costruzione fosse iniziata prima di quella della Hōshō.
Alla fine degli anni 1930, le portaerei in attività nel mondo imbarcavano tipicamente tre tipi di aerei: aerosiluranti, usati anche per missioni convenzionali di bombardamento e di ricognizione; bombardieri in picchiata usati anche per missioni di ricognizione (nella US Navy questo tipo di aerei era chiamato "scout bombers"); e caccia per missioni di difesa della flotta e di scorta dei bombardieri. A causa delle restrizioni di spazio i modelli imbarcati erano piccoli, monomotore, di solito con ali pieghevoli per facilitare lo stivaggio.
Le portaerei volanti erano dirigibili equipaggiati per il trasporto e lancio di aeroplani. Come per esempio l'USS Akron e l'USS Macon. Vedi Caccia parassiti su dirigibili.
Seconda guerra mondiale
Le portaerei giocarono un ruolo significativo nella seconda guerra mondiale. All'inizio della guerra, con un totale di sette portaerei in attività la Royal Navy aveva un vantaggio numerico considerevole sugli italiani e sui tedeschi, che non ne possedevano alcuna. Comunque la vulnerabilità delle portaerei all'attacco delle corazzate venne rapidamente dimostrata dall'affondamento della HMS Glorious da parte di incrociatori da battaglia tedeschi durante la campagna norvegese del 1940.
Questa apparente debolezza nei confronti delle corazzate venne capovolta nel novembre 1940 quando la HMS Illustrious lanciò un attacco a lungo raggio contro la flotta italiana ancorata nel porto di Taranto. Questa operazione affondò una corazzata e ne mise fuori servizio altre due al costo di soli due dei 21 aerosiluranti Fairey Swordfish attaccanti. Le portaerei giocarono anche un ruolo fondamentale nel rinforzare Malta, sia trasportando aerei, che difendendo convogli di rifornimenti inviati all'isola. L'uso delle portaerei impedì alla Regia Marina ed all'aviazione terrestre tedesca di dominare il teatro del mediterraneo.
Nell'oceano Atlantico la HMS Ark Royal e la HMS Victorious ebbero il compito di rallentare la Bismarck nel maggio 1941. Successivamente durante la guerra le portaerei scorta dimostrarono il loro valore sorvegliando i convogli che attraversano l'oceano Atlantico e artico.
Basandosi sullo sviluppo nel 1939 dei siluri lanciati da aerei, con corsa a bassa profondità e sull'esempio britannico della Notte di Taranto, l'attacco giapponese contro Pearl Harbor fu un chiaro esempio della capacità di proiezione del potere permesso da una grande flotta di portaerei. Simultaneamente all'attacco i giapponesi iniziarono un'avanzata lungo tutta l'Asia sudorientale e l'affondamento della Prince of Wales e del Repulse da parte di aerei giapponesi decollati da terra dimostrarono ulteriormente il bisogno di questo tipo di navi per fornire copertura aerea. Nell'aprile 1942 la Japanese Fast Carrier Strike Force operò nell'Oceano Indiano affondando navigli, comprese la portaerei sottoriparata e sottoprotetta HMS Hermes. Le flotte alleate più piccole, sprovviste di un'adeguata copertura aerea furono forzate a ritirarsi o vennero distrutte. Nella Battaglia del Mar dei Coralli le flotte americane e giapponesi si scambiarono attacchi aerei nella prima battaglia nella quale nessuna nave entrò nel raggio visivo di una nave avversaria. La Battaglia delle Midway, dove aerei decollati da tre portaerei americane affondarono con un attacco a sorpresa quattro portaerei giapponesi è considerato il punto di svolta della guerra nel Pacifico.
Successivamente gli Stati Uniti crearono una diversificata flotta di portaerei leggere e di flotta, che giocarono un ruolo fondamentale nel vincere la guerra nel Pacifico. L'eclissi delle corazzate come componenti primarie della flotta venne chiaramente illustrata nel 1945 dall'affondamento della più grande nave da battaglia mai costruita, la Yamato, ad opera di aerei decollati da portaerei. Il Giappone costruì anche la più grossa portaerei della guerra, la Shinano. Significativamente si trattava della conversione di una nave inizialmente prevista come corazzata classe Yamato, una riprova di quale tipo di nave fosse più importante e prestigioso nelle nuove flotte che si combattevano nell'Oceano Pacifico.
L'esperienza di combattimento dimostrò che l'invenzione inglese dell'hurricane bow (le strutture dello scafo vennero prolungate fino al ponte di volo e la prua assunse nella parte estrema una forma triangolare) che migliora il comportamento della nave con mare tempestoso era l'uso migliore per il fronte della nave, sia rispetto all'installazione di mitragliatrici che all'installazione di un secondo ponte di volo. Questo divenne una caratteristica standard delle portaerei britanniche e statunitensi. La portaerei giapponese Taihō fu la prima nave giapponese a incorporarlo.
A cominciare dalla classe Midway le portaerei americane divennero così grandi che non era pratico continuare ad usare il ponte hangar come strength deck concept e tutte le successive portaerei americane usarono il ponte di volo come strength deck lasciando come unica superstruttura l'isola.
Le "corazzate portaerei" furono create dalla Marina imperiale giapponese per compensare parzialmente la perdita delle sue portaerei alla battaglia delle Midway. Le due unità classe Ise, la Ise e la Hyuga, furono trasformate rimuovendo le torrette di poppa e rimpiazzandole con un hangar, ponte di volo e catapulta.
Inoltre molte corazzate, incrociatori e navi corsare vennero equipaggiati con idrovolanti per missioni di ricognizione.
Dopo la seconda guerra mondiale
Alcuni incrociatori e navi maggiori del periodo tra le guerre trasportavano spesso un idroplano che decollava grazie ad una catapulta per missioni di ricognizione e di avvistamento del punto di impatto dei proiettili dei cannoni. Veniva lanciato da una catapulta e recuperato dall'acqua mediante una gru dopo l'ammaraggio. Le gru e gli hangar per il trasporto furono generalmente rimossi durante la seconda guerra mondiale, ma durante le prime fasi della guerra ottennero qualche successo degno di nota, come dimostrato dal Supermarine Walrus del HMS Warspite nelle sue operazioni nei fiordi norvegesi del 1940.
Molte navi da guerra moderne sono equipaggiate per permettere l'atterraggio di elicotteri.
La moderna catapulta a vapore, alimentata dalle caldaie, o reattori, della nave è stata inventata dal comandante C.C. Mitchell della Royal Naval Reserve. Venne diffusamente adottata in seguito alle prove eseguite sulla HMS Perseus tra il 1950 ed il 1952, che dimostrarono come fosse più potente ed affidabile delle catapulte ad aria compressa introdotte negli anni 1930. Poiché attualmente solo le portaerei nucleari possiedono caldaie come parte integrante del loro sistema di propulsione la maggior parte delle portaerei sono ora equipaggiate con impianti di produzione del vapore per l'unico motivo di alimentare le catapulte.
Un'altra invenzione inglese fu l'indicatore glide-slope ("piano di planata). Questa è una lampada controllata giroscopicamente situata a babordo del ponte che può essere vista dal pilota in fase di atterraggio e gli indica se sta arrivando troppo alto o troppo basso in relazione al sentiero di discesa desiderato. Tiene anche conto degli effetti delle onde sul ponte di volo. Questo strumento divenne una necessità con l'aumento della velocità di atterraggio.
La US Navy tentò prematuramente di diventare una forza strategica nucleare con il progetto di costruzione della United States, classificata CVA, con la "A" che sta per "atomica". Avrebbe dovuto trasportare bombardieri bimotori, ognuno dei quali armato con una bomba atomica. Il progetto venne cancellato su pressioni dell'appena creata United States Air Force, e la lettera "A" venne riciclata per significare "attacco". Ma questo ritardò solo la crescita delle portaerei, nel 1955 le armi nucleari presero il mare nonostante le obiezioni della Air Force a bordo della USS Forrestal (CVA-59) (classe Forrestal), e per la fine degli anni 1950 la US Navy possedeva una serie di aerei d'attacco armati con armi nucleari.
La US Navy utilizzò il nucleare anche per costruire portaerei alimentate da reattori nucleari. La USS Enterprise fu la prima portaerei equipaggiata con motori nucleari e le successive portaerei sfruttarono questa tecnologia per incrementare l'autonomia. La sola altra nazione ad aver seguito l'esempio degli Stati Uniti è stata la Francia con la Charles de Gaulle.
Negli anni successivi alla seconda guerra mondiale videro lo sviluppo dell'elicottero, che a differenza degli aerei adatti al combattimento aria-aria e aria-superficie, venne destinato al trasporto di materiale e personale e può essere utilizzato nella guerra anti-sommergibile equipaggiandolo con sonar a immersione e missili.
Alla fine degli anni 1950 ed all'inizio degli anni 1960 l'Inghilterra convertì alcune sue vecchie portaerei in portaerei commando: portaelicotteri come la HMS Bulwark. Per mitigare le connotazioni costose relative alla parola portaerei, le portaerei inglesi di nuova costruzione classe Invincible vennero designate through deck cruisers ("incrociatori a ponte completo") e inizialmente trasportarono solo elicotteri per operare come portaerei scorta. L'introduzione del Sea Harrier permise loro di trasportare aerei ad ala fissa nonostante il loro breve ponte di volo.
Gli usi più recenti delle portaerei includono la Guerra delle Falkland nella quale il Regno Unito vinse un conflitto distante 13.000 km dalle proprie acque in gran parte grazie all'uso della portaerei HMS Hermes e della più piccola HMS Invincible. Questa guerra dimostrò il valore di un aereo VSTOL come l'Hawker-Siddeley Harrier nel difendere la flotta e la forza d'assalto da aerei con basi a terra e nell'attaccare il nemico. Elicotteri basati sulle portaerei furono usati per scaricare truppe e recuperare i feriti.
Dopo la guerra fredda
Gli USA hanno utilizzato le portaerei nella guerra del Golfo, in Afghanistan e per proteggere i propri interessi nell'Oceano Pacifico. Nella recente invasione dell'Iraq le portaerei sono state la base principale della potenza aerea americana. Sebbene privi della possibilità di piazzare un numero significativo di aerei nelle basi medio-orientali, gli USA furono in grado di lanciare significativi attacchi aerei eseguiti da squadroni basati su portaerei.
All'inizio del XXI secolo le portaerei in attività sono in grado di trasportare circa 1.250 aerei in zona di operazioni, il Regno Unito ne schierò circa 50. La Francia ed il Regno Unito hanno in corso un programma di espansione della flotta di portaerei, ma gli Stati Uniti mantengono comunque un grande margine di vantaggio.
L'Italia ha, da parte sua, due portaerei, anche se entrambe leggere: la prima è la Giuseppe Garibaldi, varata nel 1985, da meno di 14.000 tonnellate a pieno carico, era considerata, all'epoca della sua messa in mare, la più piccola portaerei del mondo ed in effetti è una portaeromobili; e l'ultima, consegnata alla marina militare nel 2009 è la Cavour, che possiede una stazza di circa 30.000 tonnellate a massimo carico (comunque non paragonabile alle stazze delle portaerei nucleari fra le 50.000 e le 100.000 tonnellate).
Evoluzioni e innovazioni
Navi CAM
Come misura di emergenza, prima che un numero sufficiente di mercantili portaerei fossero disponibili, i britannici utilizzarono navi CAM ( Catapult aircraft merchantman - "mercantile [equipaggiato con] catapulta aerea") per fornire supporto aereo ai convogli. Le navi CAM erano vascelli equipaggiati con un aereo, solitamente un usurato Hawker Hurricane che decollava assistito da una catapulta. Una volta lanciato l'aereo non poteva riatterrare sul ponte e doveva ammarare se non era ad una distanza sufficiente da terra. Nel giro di due anni meno di 10 lanci vennero effettuati, ottenendo comunque un limitato successo: 6 bombardieri contro la perdita di un singolo pilota.
Navi MAC
Per proteggere i convogli atlantici i britannici utilizzarono le navi MAC (Merchant Aircraft Carrier - "Mercantili Portaerei"), navi mercantili equipaggiate con un ponte piatto di decollo per una mezza dozzina di aerei. Operarono con equipaggi civili, battendo bandiera mercantile e trasportando un carico normale, oltre a fornire supporto aereo al convoglio. Poiché erano prive di ascensore e hangar le operazioni di manutenzione erano limitate e gli aerei dovevano trascorrere tutto il viaggio esposti sul ponte.
Portaerei di scorta
L'equivalente americano delle navi MAC, furono le portaerei di scorta (designazione americana CVE Carrier Vessel Escort). Circa un terzo delle dimensioni di una portaerei di flotta, con la capacità di trasportare circa due dozzine di caccia per missioni antisommergibile. Oltre un centinaio vennero costruite o ricavate da navi mercantili convertite. Le portaerei scorta vennero costruite negli Stati Uniti secondo due modelli di scafo: uno a partire da una nave mercantile e l'altro da una lievemente più veloce nave cisterna. Oltre a difendere convogli furono usate per trasportare aerei attraverso l'oceano. Nonostante ciò alcune parteciparono all'attacco contro le Filippine, principalmente la battaglia del golfo di Leyte nella quale sei portaerei scorta ed i cacciatorpediniere che le accompagnavano bluffarono attaccando brevemente cinque corazzate giapponesi e forzandole a ritirarsi.
Portaerei leggere
La perdita in rapida successione nella guerra del Pacifico di tre delle principali portaerei spinse la US Navy a sviluppare le portaerei leggere (designazione CVL) a partire da scafi di incrociatori leggeri già in corso di costruzione. Queste erano destinate ad aggiungere squadriglie di caccia ad una task force e vennero usate dalla US Navy solo durante la seconda guerra mondiale. La Royal Navy inglese realizzò un modello simile che utilizzò anche dopo la seconda guerra mondiale (così come altre nazioni del Commonwealth).
Portaerei antisommergibile
Una portaerei antisommergibile (dall'inglese: ASW carrier - Anti-Submarine Warfare carrier) è un tipo di piccola portaerei il cui ruolo principale è quello di cacciare e distruggere i sottomarini. Questo tipo di nave nasce durante la guerra fredda come uno sviluppo delle portaerei di scorta utilizzate nel ruolo ASW nel Nord Atlantico durante la seconda guerra mondiale. Il loro hull classification symbol è CVS. Alcuni esempi sono le portaerei della classe Essex e della classe Invincible, la Giuseppe Garibaldi (551) e la Príncipe de Asturias (R-11).
Portaerei e portaeromobili
Una portaeromobili è una unità navale militare destinata al trasporto, al lancio ed al recupero di aeromobili. Il termine portaeromobili è traducibile in francese con porte-aéronefs, mantenendo quindi una distinzione da portaerei che viene tradotto con porte-avions; in inglese si usa in entrambi i casi il termine aircraft carrier.
Si possono distinguere diverse tipologie di portaerei dal punto di vista della dimensione: le più grandi sono denominate superportaerei (supercarrier), quelle di dimensione standard portaerei (fleet carrier), e quelle più piccole con diverse denominazioni (alcune obsolete) portaerei leggera (light aircraft carrier), portaerei di scorta (escort carrier), portaerei antisommergibile (anti-submarine warfare carrier).
Descrizione
Configurazione del ponte di volo
Le navi portaerei possiedono un ponte piatto, il ponte di volo, che serve da pista per il decollo e l'atterraggio. Poiché gli aerei decollano ed atterrano controvento, per favorirne il decollo una portaerei viaggia a massima velocità, per esempio 30 nodi (55 km/h), con la prua orientata contro il vento, in modo da incrementare la velocità relativa del flusso dell'aria rispetto all'aereo. Stessa cosa per quanto riguarda l'appontaggio: procedendo controvento si riduce la velocità che l'aereo ha rispetto alla nave. Su alcune navi si utilizza una catapulta a vapore per accelerare l'aeroplano in modo da permettergli di decollare con una rincorsa più limitata di quella altrimenti richiesta o per consentire il decollo con un carico particolarmente elevato. Su altri modelli non è richiesta l'assistenza di una catapulta - la necessità di usarne una dipende dal tipo dell'aereo e dalle sue prestazioni.
Durante l'atterraggio alcuni aerei si affidano per arrestarsi in una distanza più breve del normale ad un "gancio per l'appontaggio" che ingaggia dei cavi in acciaio collegati a pistoni di compressione a vapore (gli stessi utilizzati per il lancio), al momento dell'aggancio il cavo trascina il pistone all'interno del suo cilindro aumentando la compressione e dando così modo al velivolo di fermarsi, i cavi sono generalmente 4 e sono disposti trasversalmente al ponte di atterraggio, i migliori piloti generalmente ingaggiano sempre il cavo numero 3. Altri aerei usano la loro capacità di atterraggio verticale e non richiedono assistenza per ridurre la loro velocità nell'atterraggio. Dalla fine della seconda guerra mondiale è diventato comune angolare la pista di atterraggio e decollo rispetto all'asse longitudinale della nave. Lo scopo è di permettere agli aerei che manchino le funi di arresto di decollare nuovamente senza rischiare di colpire gli aerei parcheggiati nella parte anteriore del ponte. Il ponte angolato permette inoltre il decollo di aerei contemporaneamente all'atterraggio di altri, le portaerei di classe NIMITZ hanno la possibilità di lanciare fino a 3 velivoli contemporaneamente shiftando il lancio del terzo velivolo soltanto di pochi secondi. (Shift Take Off o Split Take Off) Curiosità: Gli aerei al momento del contatto con il ponte portano le manette in posizione di Full AB (AB After Burner) dando piena potenza ai motori, questa manovra di sicurezza, qualora il pilota mancasse totalmente i cavi o addirittura un cavo cedesse, permetterebbe al velivolo di riattaccare e riprendere il volo.
Le aree sopra al ponte di volo (ponte di comando, torre di controllo, scarichi dei motori e così via) sono concentrate a tribordo del ponte in una zona relativamente piccola chiamata "isola". Solo poche portaerei sono state progettate o costruite senza un'isola e questa configurazione non è mai stata vista in una portaerei di flotta.
Una configurazione più recente, usata dalla Royal Navy ha un trampolino di lancio (ski-jump) al termine della pista di decollo. Questo per aiutare il decollo di aerei VTOL (o STOVL) (aerei in grado di decollare e atterrare con poco o nessun movimento in avanti), come il Sea Harrier, sebbene questi aerei siano in grado di decollare verticalmente dal ponte, l'uso della rampa riduce il consumo di carburante. Poiché catapulta e funi di arresto non sono necessarie le portaerei con questa configurazione riducono il peso, complessità ed ingombro necessario per l’equipaggiamento.
Ponte angolato
Durante la seconda guerra mondiale gli aerei dovevano atterrare sul ponte di volo parallelo all'asse dello scafo della nave. Gli aerei già atterrati venivano parcheggiati sul ponte all'estremità di prua del ponte di volo. Dietro di essi veniva sollevata una barriera antiurto per arrestare ogni aereo in fase di atterraggio che non riuscisse ad arrestarsi in tempo, nel caso che il gancio d'atterraggio mancasse i cavi d'arresto. Se questo succedeva, oltre al rischio per l'equipaggio, l'aereo in atterraggio causava seri danni agli aerei parcheggiati, e al peggio, nel caso che la barriera antiurto non fosse sufficientemente solida, poteva distruggerli e causare un incendio.
Un'importante innovazione britannica della fine degli anni quaranta fu l'introduzione tecnica del ponte angolato, in cui la pista di atterraggio era angolata di pochi gradi rispetto alla nave. Se un aereo mancava i cavi di arresto il pilota doveva solo incrementare al massimo la potenza del motore per riattaccare, senza rischiare di colpire gli aeroplani parcheggiati, dato che il ponte angolato puntava all'esterno verso il mare. L'immagine della USS John C. Stennis all'inizio di questa voce mostra il ponte d'atterraggio angolato.
Portaerei
Portaerei in servizio
Otto nazioni mantengono in servizio 18 portaerei al 2015, con gli Stati Uniti in possesso di un numero di portaerei (10) superiore alla somma di tutti gli altri paesi cioè Regno Unito, Francia, Russia, Cina, Brasile, Italia, India. Altre nazioni, pur avendo un'aviazione di marina dotata di aeromobili ad ala fissa non sono dotate di portaerei, ad esempio l'Argentina e la Spagna (che in passato però ne erano dotate). Anche l'Australia, il Canada, il Giappone e i Paesi Bassi in passato erano dotate di portaerei. Attualmente queste (e molte altre marine) sono dotate di navi d'assalto anfibio capaci di imbarcare elicotteri e, potenzialmente, aerei STOVL. La Thailandia possiede la portaeromobili HTMS Chakri Naruebet, ma dal 2006 non è più dotata di aerei.
ENGLISH
US Navy to study future of aircraft carrier
Acting Navy Secretary Thomas Modly has commissioned a six-month study into the future of the aircraft carrier. The ‘blue-ribbon’ committee, to be called Future Carrier 2030 (FC-2030), will include input from both Navy and Marine Corps senior officials.
Though nuclear-powered aircraft carriers are a staple of the modern US fleet, quantum leaps forward in anti-ship technology have raised questions about the viability of the model in the future. Larger carriers, such as the Nimitz Class CVN-68, can hold thousands of personnel and over 100 combat aircraft. Questions over the risks associated by committing troops and equipment of this scale within the weapons engagement zone of Chinese anti-ship missiles – such the DF-21 and DF-26 – have given rise to the study.
"The long-term challenges facing our nation and the world demand clear-eyed assessments and hard choices," said acting Secretary Modly. "Because we have four new Ford carriers under contract, we have some time to reimagine what comes next. Any assessment we do must consider cost, survivability and the critical national requirement to sustain an industrial base that can produce the ships we need."
According to a press release published Monday, the study will look into:
Constraints of means in terms of future defence budgets, as well as avenues to contemplate future possible technologies not yet invented that could change the stakes of carrier-based naval aviation in all phases of global competition;
Options for the Department of the Navy in terms of various future aircraft (manned and unmanned, nuclear and/or conventionally-powered) carriers; and
How best to utilise the existing carrier fleet in light of the above findings.
The study will be conducted with the assistance of the Naval University System (US Naval Academy, Naval War College, Marine Corps University, and Naval Postgraduate School), as well as eligible Federally Funded Research and Development Centres (FFRDCs) and Naval Warfare Centres.
According to the news release, the task force will be led by an executive director chosen from within the Department of the Navy's Secretariat staff, and assisted by representatives from the Office of Naval Research.
An aircraft carrier is a warship that serves as a seagoing airbase, equipped with a full-length flight deck and facilities for carrying, arming, deploying, and recovering aircraft. Typically, it is the capital ship of a fleet, as it allows a naval force to project air power worldwide without depending on local bases for staging aircraft operations. Carriers have evolved since their inception in the early twentieth century from wooden vessels used to deploy balloons to nuclear-powered warships that carry numerous fighters, strike aircraft, helicopters, and other types of aircraft. While heavier aircraft such as fixed-wing gunships and bombers have been launched from aircraft carriers, it is currently not possible to land them. By its diplomatic and tactical power, its mobility, its autonomy and the variety of its means, the aircraft carrier is often the centerpiece of modern combat fleets. Tactically or even strategically, it replaced the battleship in the role of flagship of a fleet. One of its great advantages is that, by sailing in international waters, it does not interfere with any territorial sovereignty and thus obviates the need for overflight authorizations from third-party countries, reduces the times and transit distances of aircraft and therefore significantly increase the time of availability on the combat zone.
There is no single definition of an "aircraft carrier", and modern navies use several variants of the type. These variants are sometimes categorized as sub-types of aircraft carriers, and sometimes as distinct types of naval aviation-capable ships. Aircraft carriers may be classified according to the type of aircraft they carry and their operational assignments. Admiral Sir Mark Stanhope, RN, former First Sea Lord (head) of the Royal Navy, has said, "To put it simply, countries that aspire to strategic international influence have aircraft carriers." Henry Kissinger, while United States Secretary of State, also said: "An aircraft carrier is 100,000 tons of diplomacy."
As of March 2020, there are 44 active aircraft carriers in the world operated by thirteen navies. The United States Navy has 11 large nuclear-powered fleet carriers—carrying around 80 fighter jets each—the largest carriers in the world; the total combined deck space is over twice that of all other nations combined. As well as the aircraft carrier fleet, the U.S. Navy has nine amphibious assault ships used primarily for helicopters, although these also carry up to 20 vertical or short take-off and landing (V/STOL) fighter jets and are similar in size to medium-sized fleet carriers. United Kingdom and China each operate two aircraft carriers. France, India, and Russia each operate a single medium-size carrier with a capacity of 30 to 60 fighter jets. Italy operates two light fleet carriers and Spain operates one. Helicopter carriers are operated by Japan (4), France (3), Australia (2), Egypt (2), Brazil (1), South Korea (1), and Thailand (1). Future aircraft carriers are under construction or in planning by Brazil, China, India, Russia and the US.
Types of carrier
General features
Speed is an important asset for aircraft carriers, as they need to be deployed anywhere in the world quickly, and must be fast enough to evade detection and targeting by enemy forces. To avoid nuclear submarines, they should be faster than 30 knots.
Aircraft carriers are among the largest warships, as they need a lot of deck room.
Aircraft carrier must be able to perform an increasingly diverse mission sets. Diplomacy, power projection, quick crisis response force, land attack from the sea, sea base for helicopter and amphibious assault forces, Anti-Surface Warfare (ASUW), Defensive Counter Air (DCA), and Humanitarian Aid Disaster Relief (HADR) are some of the missions the aircraft carrier is expected to accomplish. Traditionally an aircraft carrier is supposed to be one ship that can perform at least power projection and sea control missions.
Aircraft carrier must be able to efficiently operate an air combat group. This means it should handle fixed-wing jets as well as helicopters. This includes ships designed to support operations of short-takeoff/vertical-landing (STOVL) jets.
Basic types
Amphibious assault ship
Anti-submarine warfare carrier
Balloon carrier and balloon tenders
Escort carrier
Fleet carrier
Flight deck cruiser
Helicopter carrier
Light aircraft carrier
Sea Control Ship
Seaplane tender and seaplane carriers
Aircraft cruiser
(Note: Some of the types listed here are not strictly defined as aircraft carriers by some sources.)
By role
A fleet carrier is intended to operate with the main fleet and usually provides an offensive capability. These are the largest carriers capable of fast speeds. By comparison, escort carriers were developed to provide defense for convoys of ships. They were smaller and slower with lower numbers of aircraft carried. Most were built from mercantile hulls or, in the case of merchant aircraft carriers, were bulk cargo ships with a flight deck added on top. Light aircraft carriers were fast enough to operate with the main fleet but of smaller size with reduced aircraft capacity.
The Soviet aircraft carrier Admiral Kusnetsov was termed a heavy aircraft-carrying cruiser. This was primarily a legal construct to avoid the limitations of the Montreux Convention preventing 'aircraft carriers' transiting the Turkish Straits between the Soviet Black Sea bases and the Mediterranean. These ships, while sized in the range of large fleet carriers, were designed to deploy alone or with escorts. In addition to supporting fighter aircraft and helicopters, they provide both strong defensive weaponry and heavy offensive missiles equivalent to a guided missile cruiser.
By configuration
Aircraft carriers today are usually divided into the following four categories based on the way that aircraft take off and land:
Catapult-assisted take-off barrier arrested-recovery (CATOBAR): these carriers generally carry the largest, heaviest, and most heavily armed aircraft, although smaller CATOBAR carriers may have other limitations (weight capacity of aircraft elevator, etc.). All CATOBAR carriers in service today are nuclear powered. Two nations currently operate carriers of this type: ten Nimitz class and one Gerald R. Ford class fleet carriers by the United States, and one medium-sized carrier by France, for a world total of twelve in service.
Short take-off barrier-arrested recovery (STOBAR): these carriers are generally limited to carrying lighter fixed-wing aircraft with more limited payloads. STOBAR carrier air wings, such as the Sukhoi Su-33 and future Mikoyan MiG-29K wings of Admiral Kuznetsov are often geared primarily towards air superiority and fleet defense roles rather than strike/power projection tasks, which require heavier payloads (bombs and air-to-ground missiles). Today China operate two STOBAR carriers and India and Russia each operate one carrier of this type – a total of four in service currently.
Short take-off vertical-landing (STOVL): limited to carrying STOVL aircraft. STOVL aircraft, such as the Harrier Jump Jet family and Yakovlev Yak-38 generally have limited payloads, lower performance, and high fuel consumption when compared with conventional fixed-wing aircraft; however, a new generation of STOVL aircraft, currently consisting of the F-35B, has much improved performance. The US has nine STOVL amphibious assault ships. The UK has a class of two 65,000-tonne STOVL aircraft carriers, HMS Queen Elizabeth and HMS Prince of Wales, the largest warships ever built for the Royal Navy; with one in service and the other being fitted out. Italy operates two in the light fleet role, and Spain operates one amphibious assault ship as a STOVL aircraft carrier, giving a total of thirteen STOVL carriers in active service; (Thailand has one active STOVL carrier but she no longer has any operational STOVL aircraft in inventory so is used and counted as a helicopter carrier).
Helicopter carrier: Helicopter carriers have a similar appearance to other aircraft carriers but operate only helicopters – those that mainly operate helicopters but can also operate fixed-wing aircraft are known as STOVL carriers (see above). There are currently fourteen helicopter carriers (that solely operate helicopters and not fixed-wing aircraft), operated by seven navies, in commission today. Japan has four of this type, France three, Australia two, Egypt two, and South Korea, Thailand, and Brazil have one each. In the past, some conventional carriers were converted and called commando carriers by the Royal Navy. Some helicopter carriers, but not all, are classified as amphibious assault ships, tasked with landing and supporting ground forces on enemy territory.
By size
Fleet carrier
Light aircraft carrier
Escort carrier
Supercarrier
For other uses, see super carrier (disambiguation).
The appellation "supercarrier" is not an official designation with any national navy, but a term used predominantly by the media and typically when reporting on new and upcoming aircraft carrier types. It is also used when comparing carriers of various sizes and capabilities, both current and past. It was first used by The New York Times in 1938, in an article about the Royal Navy's HMS Ark Royal, that had a length of 209 meters (686 ft), a displacement of 22,000 tonnes and was designed to carry 72 aircraft. Since then, aircraft carriers have consistently grown in size, both in length and displacement, as well as improved capabilities; in defense, sensors, electronic warfare, propulsion, range, launch and recovery systems, number and types of aircraft carried and number of sorties flown per day.
While the current classes in service, or planned, with the navies of China, India, Russia, and the United Kingdom, with displacements ranging from 65,000 to 85,000 tonnes, lengths ranging from 280 meters (920 ft) to 320 meters (1,050 ft) and varying capabilities, have been described as “supercarriers"; the largest "supercarriers" currently in service are with the US Navy, with displacements exceeding 100,000 tonnes, lengths of over 337 meters (1,106 ft), and capabilities that match or exceed that of any other class.
Hull type identification symbols
Several systems of identification symbol for aircraft carriers and related types of ship have been used. These include the pennant numbers used by the Royal Navy and some Commonwealth countries, the hull classification symbols used by the US, NATO and some other countries, and the Canadian hull classification symbols.
History
Origins
The 1903 advent of heavier-than-air fixed-wing airplane with the Wright brothers' first flight at Kitty Hawk, North Carolina, was closely followed on 14 November 1910, by Eugene Burton Ely's first experimental take-off of a Curtiss Pusher airplane from the deck of a United States Navy ship, the cruiser USS Birmingham anchored off Norfolk Navy Base in Virginia. Two months later, on 18 January 1911, Ely landed his Curtiss Pusher airplane on a platform on the armored cruiser USS Pennsylvania anchored in San Francisco Bay. On 9 May 1912, the first airplane take-off from a ship underway was made from the deck of the Royal Navy's pre-dreadnought battleship HMS Hibernia. Seaplane tender support ships came next, with the French Foudre of 1911. Early in World War I, the Imperial Japanese Navy ship Wakamiya conducted the world's first successful ship-launched air raid: on 6 September 1914, a Farman aircraft launched by Wakamiya attacked the Austro-Hungarian cruiser SMS Kaiserin Elisabeth and the Imperial German gunboat Jaguar in Kiaochow Bay off Tsingtao; neither was hit. The first carrier-launched airstrike was the Tondern Raid in July 1918. Seven Sopwith Camels launched from the converted battlecruiser HMS Furious damaged the German airbase at Tondern, Germany (modern day Tønder, Denmark) and destroyed two zeppelin airships.
The development of flattop vessels produced the first large fleet ships. In 1918, HMS Argus became the world's first carrier capable of launching and recovering naval aircraft. As a result of the Washington Naval Treaty of 1922, which limited the construction of new heavy surface combat ships, most early aircraft carriers were conversions of ships that were laid down (or had served) as different ship types: cargo ships, cruisers, battlecruisers, or battleships. These conversions gave rise to the US Lexington-class aircraft carriers (1927), Japanese Akagi, and British Courageous class. Specialist carrier evolution was well underway, with several navies ordering and building warships that were purposefully designed to function as aircraft carriers by the mid-1920s. This resulted in the commissioning of ships such as the Japanese Hōshō (1922), followed by HMS Hermes (1924, although laid down before Hōshō in 1918) and Béarn (1927). During World War II, these ships would become known as fleet carriers.
World War II
The aircraft carrier dramatically changed naval warfare in World War II, because air power was becoming a significant factor in warfare. The advent of aircraft as focal weapons was driven by the superior range, flexibility, and effectiveness of carrier-launched aircraft. They had greater range and precision than naval guns, making them highly effective. The versatility of the carrier was demonstrated in November 1940, when HMS Illustrious launched a long-range strike on the Italian fleet at their base in Taranto, signalling the beginning of the effective and highly mobile aircraft strikes. This operation in the shallow water harbor incapacitated three of the anchored six battleships at a cost of two torpedo bombers.
World War II in the Pacific Ocean involved clashes between aircraft carrier fleets. The Japanese surprise attack on the American Pacific fleet at Pearl Harbor naval and air bases on Sunday, 7 December 1941, was a clear illustration of the power projection capability afforded by a large force of modern carriers. Concentrating six carriers in a single unit turned naval history about, as no other nation had fielded anything comparable. Further versatility was demonstrated during the "Doolittle Raid", on 18 April 1942, when US Navy carrier USS Hornet sailed to within 650 nautical miles (1,200 km) of Japan and launched 16 B-25 bombers from her deck in a retaliatory strike on the mainland, including the capital, Tokyo. However, the vulnerability of carriers compared to traditional battleships when forced into a gun-range encounter was quickly illustrated by the sinking of HMS Glorious by German battleships during the Norwegian campaign in 1940.
This new-found importance of naval aviation forced nations to create a number of carriers, in efforts to provide air superiority cover for every major fleet in order to ward off enemy aircraft. This extensive usage led to the development and construction of 'light' carriers. Escort aircraft carriers, such as USS Bogue, were sometimes purpose-built but most were converted from merchant ships as a stop-gap measure to provide anti-submarine air support for convoys and amphibious invasions. Following this concept, light aircraft carriers built by the U.S., such as USS Independence, represented a larger, more "militarized" version of the escort carrier. Although with similar complement to escort carriers, they had the advantage of speed from their converted cruiser hulls. The UK 1942 Design Light Fleet Carrier was designed for building quickly by civilian shipyards and with an expected service life of about 3 years. They served the Royal Navy during the war, and the hull design was chosen for nearly all aircraft carrier equipped navies after the war, until the 1980s. Emergencies also spurred the creation or conversion of highly unconventional aircraft carriers. CAM ships were cargo-carrying merchant ships that could launch (but not retrieve) a single fighter aircraft from a catapult to defend the convoy from long range land-based German aircraft.
Postwar era
Before World War II, international naval treaties of 1922, 1930, and 1936 limited the size of capital ships including carriers. Since World War II, aircraft carrier designs have increased in size to accommodate a steady increase in aircraft size. The large, modern Nimitz class of U.S.N. carriers has a displacement nearly four times that of the World War II–era USS Enterprise, yet its complement of aircraft is roughly the same—a consequence of the steadily increasing size and weight of individual military aircraft over the years. Today's aircraft carriers are so expensive that some nations which operate them risk significant political, economic, social and military impact if a carrier is lost, or is even sent to a potential crisis zone or used in conflict.
Some changes were made after 1945 in carriers:
The angled flight deck was invented by Royal Navy Captain (later Rear Admiral) Dennis Cambell, as naval aviation jets higher speeds required carriers be modified to "fit" their needs. Additionally, the angled flight deck allows for simultaneous launch and recovery.
Aircraft carrier designs have increased in size to accommodate continuous increase in aircraft size. The 1950s saw U.S. Navy's commission of "supercarriers", designed to operate naval jets, which offered better performance at the expense of bigger size and demanded more ordnance to be carried on-board (fuel, spare parts, electronics, etc.).
Increase in size and requirements of being capable of more than 30 knots and to be at sea for long periods meant nuclear reactors are now used by aboard aircraft carriers to generate the steam used to produce power for propulsion, electric power, catapulting airplanes in aircraft carriers, and a few more minor uses.
Modern navies that operate such aircraft carriers treat them as the capital ship of the fleet, a role previously held by the sailing galleons, frigates and ships-of-the-line and later steam or diesel powered battleship. This change took place during World War II in response to air power becoming a significant factor in warfare, driven by the superior range, flexibility and effectiveness of carrier-launched aircraft. Following the war, carrier operations continued to increase in size and importance, and along with, carrier designs also increased in size and ability. Some of these larger carriers, dubbed by the media as "supercarriers", displacing 75,000 tonnes or greater, have become the pinnacle of carrier development. Some are powered by nuclear reactors and form the core of a fleet designed to operate far from home. Amphibious assault ships, such as the Wasp and Mistral classes, serve the purpose of carrying and landing Marines, and operate a large contingent of helicopters for that purpose. Also known as "commando carriers" or "helicopter carriers", many have the capability to operate VSTOL aircraft.
Lacking the firepower of other warships, carriers by themselves are considered vulnerable to attack by other ships, aircraft, submarines, or missiles. Therefore, an aircraft carrier is generally accompanied by a number of other ships to provide protection for the relatively unwieldy carrier, to carry supplies and perform other support services, and to provide additional offensive capabilities. The resulting group of ships is often termed a battle group, carrier group, carrier battle group or carrier strike group.
There is a view among some military pundits that modern anti-ship weapons systems, such as torpedoes and missiles, or even ballistic missiles with nuclear warheads have made aircraft carriers and carrier groups obsolete as too vulnerable for modern combat. On the other hand, the threatening role of aircraft carriers has a place in modern asymmetric warfare, like the gunboat diplomacy of the past. Furthermore, aircraft carriers facilitate quick and precise projections of overwhelming military power into such local and regional conflicts.
Description
Structure
Carriers are large and long ships, although there is a high degree of variation depending on their intended role and aircraft complement. The size of the carrier has varied over history and among navies, to cater to the various roles that global climates have demanded from naval aviation.
Regardless of size, the ship itself must house their complement of aircraft, with space for launching, storing, and maintaining them. Space is also required for the large crew, supplies (food, munitions, fuel, engineering parts), and propulsion. US aircraft carriers are notable for having nuclear reactors powering their systems and propulsion. This makes the carrier reasonably tall.
The top of the carrier is the flight deck, where aircraft are launched and recovered. On the starboard side of this is the island, where the funnel, air-traffic control and the bridge are located.
The constraints of constructing a flight deck affect the role of a given carrier strongly, as they influence the weight, type, and configuration of the aircraft that may be launched. For example, assisted launch mechanisms are used primarily for heavy aircraft, especially those loaded with air-to-ground weapons. CATOBAR is most commonly used on USN fleet carriers as it allows the deployment of heavy jets with full load-outs, especially on ground-attack missions. STOVL is used by other navies because it is cheaper to operate and still provides good deployment capability for fighter aircraft.
Due to the busy nature of the flight deck, only 20 or so aircraft may be on it at any one time. A hangar storage several decks below the flight deck is where most aircraft are kept, and aircraft are taken from the lower storage decks to the flight deck through the use of an elevator. The hangar is usually quite large and can take up several decks of vertical space.
Munitions are commonly stored on the lower decks because they are highly explosive. Usually this is below the water line so that the area can be flooded in case of emergency.
Flight deck
As "runways at sea", aircraft carriers have a flat-top flight deck, which launches and recovers aircraft. Aircraft launch forward, into the wind, and are recovered from astern. The flight deck is where the most notable differences between a carrier and a land runway are found. Creating such a surface at sea poses constraints on the carrier. For example, the fact that it is a ship means that a full-length runway would be costly to construct and maintain. This affects take-off procedure, as a shorter runway length of the deck requires that aircraft accelerate more quickly to gain lift. This either requires a thrust boost, a vertical component to its velocity, or a reduced take-off load (to lower mass). The differing types of deck configuration, as above, influence the structure of the flight deck. The form of launch assistance a carrier provides is strongly related to the types of aircraft embarked and the design of the carrier itself.
There are two main philosophies in order to keep the deck short: add thrust to the aircraft, such as using a Catapult Assisted Take-Off (CATO-); and changing the direction of the airplanes' thrust, as in Vertical and/or Short Take-Off (V/STO-). Each method has advantages and disadvantages of its own:
Catapult assisted take-off but arrested recovery (CATOBAR): A steam- or electric-powered catapult is connected to the aircraft, and is used to accelerate conventional aircraft to a safe flying speed. By the end of the catapult stroke, the aircraft is airborne and further propulsion is provided by its own engines. This is the most expensive method as it requires complex machinery to be installed under the flight deck, but allows for even heavily loaded aircraft to take off.
Short take-off but arrested recovery (STOBAR) depends on increasing the net lift on the aircraft. Aircraft do not require catapult assistance for take off; instead on nearly all ships of this type an upwards vector is provided by a ski-jump at the forward end of the flight deck, often combined with thrust vectoring by the aircraft. Alternatively, by reducing the fuel and weapon load, an aircraft is able to reach faster speeds and generate more upwards lift and launch without a ski-jump or catapult.
Short take-off vertical-landing (STOVL): On aircraft carriers, non-catapult-assisted, fixed-wing short takeoffs are accomplished with the use of thrust vectoring, which may also be used in conjunction with a runway "ski-jump". Use of STOVL tends to allow aircraft to carry a larger payload as compared to during VTOL use, while still only requiring a short runway. The most famous examples are the Hawker Siddeley Harrier and the Sea Harrier. Although technically VTOL aircraft, they are operationally STOVL aircraft due to the extra weight carried at take-off for fuel and armaments. The same is true of the F-35B Lightning II, which demonstrated VTOL capability in test flights but is operationally STOVL.
Vertical take-off and landing (VTOL): Aircraft are specifically designed for the purpose of using very high degrees of thrust vectoring (e.g. if the thrust to weight-force ratio is greater than 1, it can take off vertically), but are usually slower than conventionally propelled aircraft.
On the recovery side of the flight deck, the adaptation to the aircraft load-out is mirrored. Non-VTOL or conventional aircraft cannot decelerate on their own, and almost all carriers using them must have arrested-recovery systems (-BAR, e.g. CATOBAR or STOBAR) to recover their aircraft. Aircraft that are landing extend a tailhook that catches on arrestor wires stretched across the deck to bring themselves to a stop in a short distance. Post-WWII Royal Navy research on safer CATOBAR recovery eventually led to universal adoption of a landing area angled off axis to allow aircraft who missed the arresting wires to "bolt" and safely return to flight for another landing attempt rather than crashing into aircraft on the forward deck.
If the aircraft are VTOL-capable or helicopters, they do not need to decelerate and hence there is no such need. The arrested-recovery system has used an angled deck since the 1950s because, in case the aircraft does not catch the arresting wire, the short deck allows easier take off by reducing the number of objects between the aircraft and the end of the runway. It also has the advantage of separating the recovery operation area from the launch area. Helicopters and aircraft capable of vertical or short take-off and landing (V/STOL) usually recover by coming abreast of the carrier on the port side and then using their hover capability to move over the flight deck and land vertically without the need for arresting gear.
Staff and deck operations
Carriers steam at speed, up to 35 knots (65 km/h; 40 mph) into the wind during flight deck operations to increase wind speed over the deck to a safe minimum. This increase in effective wind speed provides a higher launch airspeed for aircraft at the end of the catapult stroke or ski-jump, as well as making recovery safer by reducing the difference between the relative speeds of the aircraft and ship.
Since the early 1950s on conventional carriers it has been the practice to recover aircraft at an angle to port of the axial line of the ship. The primary function of this angled deck is to allow aircraft that miss the arresting wires, referred to as a bolter, to become airborne again without the risk of hitting aircraft parked forward. The angled deck allows the installation of one or two "waist" catapults in addition to the two bow cats. An angled deck also improves launch and recovery cycle flexibility with the option of simultaneous launching and recovery of aircraft.
Conventional ("tailhook") aircraft rely upon a landing signal officer (LSO, radio call sign paddles) to monitor the aircraft's approach, visually gauge glideslope, attitude, and airspeed, and transmit that data to the pilot. Before the angled deck emerged in the 1950s, LSOs used colored paddles to signal corrections to the pilot (hence the nickname). From the late 1950s onward, visual landing aids such as the optical landing system have provided information on proper glide slope, but LSOs still transmit voice calls to approaching pilots by radio.
Key personnel involved in the flight deck include the shooters, the handler, and the air boss. Shooters are naval aviators or naval flight officers and are responsible for launching aircraft. The handler works just inside the island from the flight deck and is responsible for the movement of aircraft before launching and after recovery. The "air boss" (usually a commander) occupies the top bridge (Primary Flight Control, also called primary or the tower) and has the overall responsibility for controlling launch, recovery and "those aircraft in the air near the ship, and the movement of planes on the flight deck, which itself resembles a well-choreographed ballet." The captain of the ship spends most of his time one level below primary on the Navigation Bridge. Below this is the Flag Bridge, designated for the embarked admiral and his staff.
To facilitate working on the flight deck of a U.S. aircraft carrier, the sailors wear colored shirts that designate their responsibilities. There are at least seven different colors worn by flight deck personnel for modern United States Navy carrier air operations. Carrier operations of other nations use similar color schemes.
Deck structures
The superstructure of a carrier (such as the bridge, flight control tower) are concentrated in a relatively small area called an island, a feature pioneered on HMS Hermes in 1923. While the island is usually built on the starboard side of the flight deck, the Japanese aircraft carriers Akagi and Hiryū had their islands built on the port side. Very few carriers have been designed or built without an island. The flush deck configuration proved to have significant drawbacks, primary of which was management of the exhaust from the power plant. Fumes coming across the deck were a major issue in USS Langley. In addition, lack of an island meant difficulties managing the flight deck, performing air traffic control, a lack of radar housing placements and problems with navigating and controlling the ship itself.
Another deck structure that can be seen is a ski-jump ramp at the forward end of the flight deck. This was first developed to help launch STOVL aircraft take off at far higher weights than is possible with a vertical or rolling takeoff on flat decks. Originally developed by the Royal Navy, it since has been adopted by many navies for smaller carriers. A ski-jump ramp works by converting some of the forward rolling movement of the aircraft into vertical velocity and is sometimes combined with the aiming of jet thrust partly downwards. This allows heavily loaded and fueled aircraft a few more precious seconds to attain sufficient air velocity and lift to sustain normal flight. Without a ski-jump, launching fully-loaded and fueled aircraft such as the Harrier would not be possible on a smaller flat deck ship before either stalling out or crashing directly into the sea.
Although STOVL aircraft are capable of taking off vertically from a spot on the deck, using the ramp and a running start is far more fuel efficient and permits a heavier launch weight. As catapults are unnecessary, carriers with this arrangement reduce weight, complexity, and space needed for complex steam or electromagnetic launching equipment. Vertical landing aircraft also remove the need for arresting cables and related hardware. Russian, Chinese, and future Indian carriers include a ski-jump ramp for launching lightly loaded conventional fighter aircraft but recover using traditional carrier arresting cables and a tailhook on their aircraft.
The disadvantage of the ski-jump is the penalty it exacts on aircraft size, payload, and fuel load (and thus range); heavily laden aircraft can not launch using a ski-jump because their high loaded weight requires either a longer takeoff roll than is possible on a carrier deck, or assistance from a catapult or JATO rocket. For example, the Russian Su-33 is only able to launch from the carrier Admiral Kuznetsov with a minimal armament and fuel load. Another disadvantage is on mixed flight deck operations where helicopters are also present, such as on a US landing helicopter dock or landing helicopter assault amphibious assault ship. A ski jump is not included as this would eliminate one or more helicopter landing areas; this flat deck limits the loading of Harriers but is somewhat mitigated by the longer rolling start provided by a long flight deck compared to many STOVL carriers.
(Web, Google, Defenceconnect, Wikipedia, You Tube)
