Colt1911
題主所說的密閉式艦體和開放式艦體,應該說的是是否有無封閉艦艏吧,事實上二戰期間大部分美日航母都屬於開放艦艏式艦體,只有二戰後期日本的大鳳號、以及二戰前期的美國列剋星敦號、薩拉託加號是封閉艦艏,直到二戰後的和眾國級才又重新回到了封閉艦艏設計。
那麼為什麼當時大部分美日航母當時都採用開放式艦艏呢?
1、首先這是根據作戰海域的海況所決定的,由於太平洋海況較好,不像大西洋上那麼波濤洶湧,所以美日在發展航母方面更注重加大載機量和燃料彈藥儲存空間上,因為這直接關係到航母的戰鬥力。
二戰時期美日主要作戰海域是太平洋,海況較好,使用開放式艦艏雖然在適航性上略有不足,但是開放型艦艏的後方擁有高聳的長方體的機庫,雖然適航性下降,但是換來了較大的機庫和燃料彈藥儲存空間,而這兩點直接影響了當時海戰中航母的戰鬥力。
▲高聳的長方體的機庫帶來較大的機庫和燃料彈藥儲存空間
二戰航空母艦的攻擊能力取決於單次最大起飛量,而與此相關的首先就是飛行甲板的尺寸。為什麼飛行甲板尺寸這麼重要呢,這與二戰航母艦載機攻擊方式有關,二戰航母並不具備一次就把所有艦載機投放的能力,起飛一架戰鬥機需要掛油、暖機、掛彈、定位等等,雖說加油掛彈可以同時進行,但是暖機只能在甲板上同步,所以為了戰鬥力就需要有足夠大的飛行甲板。
▲約克城級航母飛行甲板長246.73米,寬33.37米
再來看看美日航母飛行甲板尺寸,二戰日本航母飛行甲板長度普遍在210-250米範圍內,而美國航母飛行甲板在早期的約克城級就達到245米,量產的埃塞克斯級達到262米,在寬度上,約克城級飛行甲板寬33.37米,而日本飛龍號飛行甲板寬22.32米,此外二戰時的日本航母甲板在長度上和寬度上普遍不如美艦,一般日本航母受制於寬度,只能擺放兩列艦載機。
▲飛龍號航母飛行甲板長217米寬22.32米
再次就是持續作戰能力,航母的內部空間越大,載機量和彈藥儲存越大,航母上的各項工作如飛行維護、甲板調度、損管人員配備也就越齊全,充足的人員與武器裝備配備可以有效增強航母的持續作戰能力。
2、其實這是從安全性上考慮的,二戰航空燃料易燃易爆,封閉式艦艏安全隱患大
二戰時期由於燃料容易燃燒,採用封閉式艦艏的三艘航母中有兩艘因無法派排出洩露的油氣產生殉爆,列剋星敦號在珊瑚島海戰中,被擊中2枚魚雷和三枚炸彈,雖然在損管人員的大力搶救下成功控制住火勢並穩定住船身,但是由於油氣洩露聚集產生爆炸而沉沒。大鳳號則是在馬里亞納海空戰中,受到美國潛艇魚雷攻擊,雖然只中了一枚魚雷,但是破壞了大鳳號的輸油管道,導致燃料在封閉的艦體內不斷揮發,進而導致空氣流通系統無法運轉,最終因油氣濃度過高產生爆炸。
▲列剋星敦號由於油氣洩漏產生爆炸沉沒
美國也吸取了列剋星敦號的教訓,在後續的埃塞克斯級航母的設計上均採用了開放式機庫和非封閉艦艏式設計。
3、從艦體防禦的角度,二戰航母艦體防禦重水下和頂部
二戰時期的海空戰,主要以航母上的偵察機率先發現並派出艦載機擊沉敵艦為主要戰鬥任務,所以航母的防禦主要集中在艦體水下的防魚雷設計和艦體頂部的甲板防禦,是否封閉艦艏對艦體防禦影響較小。
後來的航母為什麼又重回封閉艦艏設計呢?
1、根本原因是噴氣化後的艦載機重量更大,飛行甲板被設計成強力裝甲甲板,需要足夠的支撐力,封閉艦艏封閉式機庫可以起到有效支撐作用。
▲採用封閉式機庫封閉艦艏的尼米茲級航母
2、艦載機噴氣化後,航空燃料變得更加安全,現在使用航空煤油,而不像二戰時廣泛使用汽油,因此不用擔心汽油氣化需要通風的問題。
3、封閉艦艏可以增強適航性,減少艦艏上浪
4、可以增加艦內有效容積
小油瓶侃歷史
二戰時期日本的信濃號航母的命運可以說是極具悲慘的,畢竟其是被美軍射水魚號潛艇誤打誤撞遇到僅發射了四枚魚雷擊沉的,所以命運不可謂不慘。但是從信濃號航母的設計來說,其在航母整體防護上可是當時日本防護能力最為先進的艦艇,除了配備了大量的自衛型武器裝備,在艦體裝甲防護上也是採用了大量鋼板裝甲,特別是在吃水線以下為了防止魚雷攻擊更是敷設了厚重的防護裝甲,但是依然被輕易擊沉。有人說信濃號的輕易沉沒和其採用的開放式機庫有直接關係,那麼事實真的如此嗎?首先從開放式機庫和封閉式機庫的不同來說,封閉式機庫從設計建造時就相當於艦體結構的一部分,從而整體上能夠加強整艘航母的結構強度,反過來說在同等的強度要求下,封閉式機庫航母的艦體結構重量會更低。而開放式機庫相當於航母設計中的某層獨立甲板,在航母航行過程中開放式機庫結構並不會隨著艦體彎曲而變形,那麼為了彌補形變量,就需要一個額外的結構加強結構,這就造成開放式航母整體重量大於開放式航母,增加了航母動力系統的運行壓力和降低了航速,不過好在信濃號本身是在大和號戰列艦基礎上改進而來的航母,所以在動力系統上也沿襲了戰列艦強度的動力系統和高航速優勢。
魑魅涅磐
封閉式艦體相對的是開放式艦體,而二戰那種開放的地方無非也就艦首和機庫。二戰早期的航母的確是一艘船上加層飛行甲板,所以一開始航母的發展無論是用戰列艦的艦體改進還是直接建造艦首的開放式的,而世界上第一個採用封閉式艦首的國家是航母發展的引領者英國,其實英國二戰當中後期的大部分航母都是採用封閉式艦首,這主要是因為大西洋的海況非常惡劣,如果不封閉艦首的話艦首很容易上浪。相比之下,太平洋地區就顯得風平浪靜,所以日本和美國大部分航母都是採用開放式艦首。
而在日本在二戰當中也的確有采用封閉式艦首的航母,就是大鳳號航母,封閉式艦首的好處在於防止大浪衝擊飛行甲板前端,而且飛行甲板還會往前突出一段距離增加飛行甲板長度。不過日本也就只有一艘封閉式甲板的航母,而美軍航母都是開放式的。而對於開放式機庫,日本都是採用封閉式的,而美國則兩種都有,這兩種也各有優缺點,開放式紀機庫的好處在於安全,通風性能好,就算燃料洩露後也不必擔心氣體的揮發積累,而封閉式機庫就有這種隱患,像大鳳就算死於這種隱患之下,而且升降機的大小和數量會更大更多。在戰鬥中美國甚至飛機著火後直接從機庫將著火的飛機扔進海里。不過開放式機庫的缺點也明顯,沒有機庫的保護飛機就得承受海上高溫、高鹽的腐蝕環境,對飛機保養很不利,所以後來久採用封閉式機庫。開放式機庫,日本赤城級也是屬於開放式機庫,不過後來在大改就改成了封閉式機庫,而美軍在太平洋戰爭時仍有部分航母是開放式機庫的
經過二戰的使用經驗,航母都是採用保護程度更高的封閉式機庫,而為什麼會採用封閉式艦首呢?首先蒸汽彈射器、斜角甲板、光學助降燈都是英國人先搞出來的,所以全封閉式的艦體就在英國這裡先奠定了基礎,再加上封閉式的艦體好處也著實比較多,特別是加寬飛行甲板這裡有著不錯的效果,同時也可以增強了整體強度,增大艦內容積,使載機量增多,飛機保障條件和艦員居住性有全套改善。