“神風”特攻襲擊成為戰後飽和進攻的前兆，攜帶導彈甚至核武器的噴氣式飛機對航母編隊防空產生巨大沖擊。早期防空系統難以應對這些威脅，當時的艦載機也尚未具備全天候起降能力。美國海軍首先要發展惡劣天氣下著艦輔助系統（最終產生了現在使用的全天候著艦系統）。戰後初期的20年都在致力於解決這些問題。另一方面，二戰時期航母特混艦隊從兩個不同的層級應對空中威脅。一個是由戰情中心控制戰鬥空中巡邏提供的外層防護，其漏掉的目標留給艦載火炮處理。戰後面對核威脅，艦隊之間的部署空間擴大後，又增加了第三個級別的防禦——點防禦——對付逃脫前兩層的漏網之魚。而艦隊防空的發展就是各個層級的自動化水平不斷提高以應對越發快速和更致命的空中威脅。
從人工到數字化
戰情中心的飽和在二戰大部分時間內都不是問題。受到機載武器殺傷力和準確度等條件限制，當時的攻擊者一般喜歡在同一個時間和空間內發起集中打擊。從防守方角度看，這相當於在飽和它的戰鬥機而非戰情中心。戰後噴氣式飛機改變了這種平衡。噴氣式飛機的數量要相對更少，但攜帶的武器效能極大提升。這樣一來，大規模的敵機可以分頭同時從各個方向發起攻擊，這將導致飽和戰情中心指派飛機和保持跟蹤的能力以及戰情中心中戰鬥機引導員計算攔截路線的能力。
戰情中心繫統的弱點仍是人工環節。從雷達讀取到目標描跡這兩頭都可能發生錯誤，而隨著目標越來越近，雷達更新數據也越高，錯誤率也在上升。其描跡準確度下降之快，出乎描跡員的意料。1948年英國的試驗發現，當跟蹤目標達到12個時，傳統人工標繪的垂直描跡板就非常困難，到了20個就基本崩潰。而美國海軍第六艦隊在50年代初實施的演習中也發現有75%的“敵機”直抵航母編隊而未遭到戰鬥機的攔截。
解決問題的答案仍然是自動化，實現描跡自動化。上世紀50年代初期，皇家海軍率先發展出綜合顯示系統（CDS）。以更有效地存儲顯示數據（跟蹤目標編號、距離、方位、高度、識別分類等），乃至計算目標航跡。當時數據的原始輸入還是依靠人工，由雷達操作員確定哪些是真正目標，僅需接觸雷達顯示界面就可將數據錄入系統中。
後來新型雷達能自動確定真正目標（根據某一方向上的雷達回波數判斷），事實上雷達系統記錄的回波信號要比目視屏幕上“光點”顯示的信息更多。例如，微妙的多普勒頻移形狀揭示出目標的航跡和速度，可更快地建立目標跟蹤。這種自動探測和跟蹤（ADT）雷達對於艦隊防空特別有用。
隨著技術的進步，對電子描跡的使用自然開始突破顯示範疇，能夠將雷達屏幕的信息數字化後輸入計算機，並通過數據鏈與艦隊中的其他艦艇、飛機分享。這導致了美國海軍戰術數據系統（NTDS）的誕生。它能夠在整個艦隊中共享戰術信息，這極大提高了截獲目標的能力。自動化的信息處理很容易地擴展至自動武器分配。如自動傳輸搜索雷達數據至某個武器的火控系統。皇家海軍的CDS進化為ADA（戰鬥數據自動化）然後變成ADAWS（作戰數據自動化武器系統），美國海軍的“宙斯盾”系統也很好地體現了這一特點。
探測：來自空中的預警
搜索雷達的有效距離受到雷達高度制約，對低空突襲的飛機的發現距離過短。從1944年起，美國海軍開始採用兩種方法解決這一問題，並沿用至今：其一是前出佈置配備戰情中心的雷達哨艦和飛機。雷達哨艦力量上能夠提早發現低空的敵機並指揮戰鬥機實施攔截。因此，美英兩國在二戰結束後改裝了大量驅逐艦承擔這一任務。
另一種方式擴大雷達視野，將雷達位置佈置在高空。二戰末期，這個項目被稱為“凱迪拉克”（Cadillac），最初是想將艦載雷達視野擴大至地平線之外。然而在日本神風特攻隊的威脅下，研究方向開始轉向探測低空飛機。為此美國陸軍的一架B-17加裝了雷達和小型戰情中心。儘管在戰爭結束前尚未就緒，但延續至戰後。美國海軍在“復仇者”和“空中侵入者”飛機肚下加裝了一部APS-20雷達，成為戰後初期艦載航空兵的標配，但這些飛機沒有數據處理能力，需要通過數據鏈將雷達數據傳回母艦。美海軍同時還在研製一系列機載戰情中心繫統，最初是改裝“空中堡壘”，然後是P2V，最後是“星座”飛機。機載戰情中心繫統與“復仇者”和“空中侵入者”不同，能夠直接控制戰鬥空中巡邏陣位。但它對航母支援受限於從陸地機場起飛後飛機的續航力。
隨著發展出更大的航母和更強勁的彈射器，機載戰情中心繫統開始上艦，這就是鼎鼎有名的E-2“鷹眼”。該機通過數據鏈與截擊機和航母連接，併入NTDS網絡，自己的計算機系統就被稱為機載戰術數據系統（ATDS）。“鷹眼”控制引導戰鬥空中巡邏構建了冷戰後期美國航母外層防空區。
進入導彈時代
核武器惡化了防空形勢，一枚核彈只要打成近失彈就可能摧毀一艘航母，因此必須在敵方射程外摧毀任何襲擊者。這要求無論是艦載還是機載防空武器都要擁有足夠的射程來連續覆蓋龐大而快速的機群。而這意味著導彈時代的來臨。
戰後初期考慮到噴氣式飛機的滯空時間比活塞飛機要短得多，難以維持24小時的戰鬥空中巡邏，所以需要在非常短的時間內出動飛機的甲板起飛攔截，似乎是一條出路。一架以0.9馬赫，50000英尺高度來襲的敵機，在最糟的情況下會抵近到100英里遠處才被發現。這意味著敵機距離炸彈投擲點只有約10分鐘的時間。該機要具有極其高的爬升率迅速升至50000英尺高空在各種天氣和可見度條件下在敵機投彈前將其擊落。為了達到所需的最大爬升性能可以接受非常有限的航程和續航力，機身防護也可以相對較弱以減輕重量。攔截機還要安裝雷達和盲視射擊火控系統。
而面對更快的敵機，更遠的武器射程。戰鬥空中巡邏仍必不可少。戰鬥機的設計者為增加飛機的滯空時間和續航力只有攜帶更多的燃油，製造更大的飛機。這又直接推動了航母的大型化。
敵機速度的提高不僅減少了預警和決策時間還壓縮了戰鬥機的攻擊時間。迎頭攔截時敵我雙方以1000節的速度接近，使用傳統航炮難以湊效，即便有效，戰鬥機如攜帶近距武器對目標只有1～2次通過開火的機會。除非戰鬥機武器射程很遠，戰鬥機組能夠對付的目標數量被限制所在陣位上接敵的戰鬥機數。
對上述問題，美國海軍進行了深入研究。結果表明在面對敵方高速轟炸機時，即便提高戰鬥機性能，還是過猶不及。答案是要放棄對戰鬥機性能的追求，轉而改進空對空導彈：先進的機載火控系統可以允許一架戰鬥機同時對付數架敵機。根據這一設想，美國海軍開始了“鷹-導彈手”項目。這種F6D戰鬥機只是亞音速，但能在150海里的戰鬥空中巡邏巡邏6小時，依靠其強大的雷達和遠程導彈在100海里的距離上開火，可同時打擊6個目標。因為敵我雙方尚未進入目視距離，F6D不需要太多格鬥能力。弱化飛機性能還可以降低飛機尺寸和起降要求，減少對航母彈射器和阻攔索的要求。然而這種弱化載機性能的設想極富爭議也導致其夭折，但其遺產正是F-14戰鬥機上配備的“不死鳥”導彈/AWG-9雷達系統。
僅僅依靠戰鬥機不能完全控制整個核威脅，美國海軍很早就啟動艦對空導彈研製。在與蘇聯矛與盾的較量中，一直走到前面。二戰結束後開始的“熊蜂”系列艦載導彈（後來的3T導彈：“黃銅騎士”、“小獵犬”、“韃靼人”）在20世紀50年代末開始入役，也而是在此這個時期，蘇聯的首批反艦導彈才實際裝備部隊。隨著艦載武器導彈化，航母編隊中導彈發射架的數量頓時成為評價其效能的關鍵指標。
每艘防空艦艇都能作為一組火力頻道，共同決定了同時交戰的數量。早期的防空導彈需要發射艦艇全程制導，因此每艘艦上的導彈火控雷達就等於頻道數，一般只有2~4個。後來“宙斯盾”系統和“新威脅升級”系統的出現極大改變了這一面貌。標準”型導彈裝有自動駕駛儀，能夠飛至預定截獲來襲目標的位置。導彈的制導雷達只需在導彈交戰前的最後時刻提供引導。最終每艘艦艇可以引導比火控雷達數量多得多的導彈同時交戰。
未來方向
現在時局變換，蘇聯轟炸機團已經成為歷史，對於航母戰鬥群的空中威脅極大降低，不再需要維持常備的戰鬥空中巡邏。那種“外層防空作戰”概念及其相應戰術已經壽終就寢。採用F/A-18取代F-14一定程度上體現了這種變化，這清晰地表明後冷戰時代美國航母的重點從艦隊防空向對陸打擊的轉移。當然每個航母指揮官都不會傻到忽視空中威脅，他們面對的新問題是如何平衡手中的牌，以最節約、最有效的方式保護艦隊。
現在，遠程戰鬥空中巡邏加上“宙斯盾”艦組成防空導彈牆的戰術已經被更為適度的防禦計劃取代。例如合成部隊訓練演習JTFEX97-3期間，“華盛頓”號戰鬥群依靠攜帶“標準”-2導彈的多艘“宙斯盾”艦艇組成防空保護罩（同時應對水面和水下的威脅）。這樣能夠留出大量架次的F-14和F/A-18執行對敵打擊的任務。
另一方面，艦隊面臨的最大威脅也已經從空中向賽博/電子攻擊/電磁脈衝攻擊這些領域轉變：美國海軍作戰對GPS、雷達、數據鏈和通信的依賴日益加深。冷戰時期，航母編隊經常採用輻射管制（EMCON）來降低被發現的風險，利用E-2C甚至P-3C作為監視平臺和中繼平臺。然而，現在EMCOM不再可行，保持艦隊的態勢感知能力更為重要，信息時代的作戰猶如美國空軍上校約翰·博伊德的OODA（觀察、判斷、決定和行動）循環理論揭示的那樣，誰能更迅速地完成“OODA循環”，誰將在未來戰場上立於不敗之地。針對GPS、通信和電子傳感器的干擾與對抗，防空作戰的維度和廣度正在擴大。
回顧歷史可以發現，航母因其擁擠的甲板，有限的載機，在面對空中威脅時——特別是來自優勢兵力的陸基敵人時注重發展任何具有力量倍增效果的手段。航母一次只能維持數架戰鬥機在戰鬥空中巡邏陣位巡邏，但這些飛機通過與更優異的雷達系統，更精細的指揮控制和目標分配相結合，最終將使數不多飛機的總體效能發揮到極致。而這種以信息為基礎的作戰模式也正是現在興起的網絡中心戰的雛形。
X-47B無人機成功上艦，為航母艦隊防空開創了又一嶄新局面。這些具備優異隱身性能、長時間滯空能力、遠距離的打擊範圍的下一代戰機。能夠讓母艦擺脫與目標之間的距離限制，降低其暴露在敵方空中威脅的幾率。而無人機甚至可以直接在敵方目標上空建立戰鬥空中巡邏。任何受威脅的敵人，首先要面對的就是這個無人機群戰鬥空中巡邏。這一點類似於越戰時美國航母採用的打擊目標區上空戰鬥空中巡邏（TAR CAP），以及封鎖越方海岸，防止敵機混入返航的攻擊機群或威脅己方近海火炮支援艦艇的BAR CAP。在這些環境下，航母只是無人機的前沿基地，新的分工是由無人機執行TAR CAP/BAR CAP任務，而數量少，質量精的F-35執行防禦性的戰鬥空中巡邏。
綜上所述，隨著技術發展和對手的變化，美國航母編隊防空也隨之不斷打破、不斷創新。這種打破與創新是美國航母編隊稱雄世界近1個世紀的重要支柱之一。作為新興的航母國家和後來者，我們首先應當重視來自空中的威脅，擅於利用其他國家的經驗來武裝自己，同時力爭使用新技術的成果，竭盡全力打造一支過硬的航母艦隊。瞭解美國航母編隊防空的經驗及其最近動向，便是開端。
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