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伊莉莎白女王級航空母艦

伊利沙白女王級航空母艦（英語：Queen Elizabeth-class）為英國皇家海軍最新型的大型航空母艦。一號艦伊莉莎白女王號（HMS Queen Elizabeth R08）已於2014年7月8號下水，2017年12月7日服役[4]，二號艦威爾斯親王號（HMS Prince of Wales R09），2019年12月10日服役[5]。

伊莉莎白女王級
HMS Queen Elizabeth (CVF)
伊麗莎白女王號航空母艦和威爾斯親王號航空母艦
概觀
艦種航空母艦
擁有國 英國
前型無敵級
同型2艘
完成2016年（一號艦）
2018年（二號艦）
現況2017年12月7日服役（一號艦）
2019年12月10日服役（二號艦）
技術數據
排水量65,000公噸（64,000長噸；72,000短噸）[1][2][3]
滿載排水量70600噸
全長280米
全寬70米
吃水11米
燃料柴油
動力綜合全電力推進系統
2 ×勞斯萊斯MT30燃氣輪機
4 × 瓦錫蘭16V38柴油引擎
最高速度25節以上
續航距離10,000海里
乘員1,450艦員
射控裝置2 x Type 909 GWS-30 火控雷達
偵搜系統SMART-L雷達
Type 1022/965P 對空雷達
Type 996/992Q 3-D雷達
Type 2050 / 2016搜索聲納
Type 162 海底描繪聲納
武器裝備3 x 20mm 方陣近迫武器系統
4 x 30毫米DS30M Mk 2小口徑機炮
6 x M134迷你砲機槍
艦載機1個海軍航空隊 最大40架
其它Type 1007 導航雷達
伊莉莎白女王號的第一個部件船首

開發歷程

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皇家海軍此前的三艘無敵級航空母艦——無敵號航空母艦（HMS Invincible R05），光輝號航空母艦 (R06)（HMS Illustrious R06）與皇家方舟號航空母艦 (R07)（HMS Ark Royal R07）——均為冷戰時代以反潛作戰為主要任務所開發的輕型航空母艦，建造之時便被設計成北約聯合艦隊的一部份，故此級別的航艦只能搭載數量非常有限的攻擊型艦載機（9架獵鷹II式GR7攻擊機）。

1982年無敵號與較舊亦較大型的競技神號航空母艦 (R12)（HMS Hermes R12）參加了福克蘭群島戰爭，收復福克蘭群島，並證明還是需要保有航空母艦才能維護英國外交利益。自從冷戰結束以來，無敵級航艦已經多次出動進行軍事行動，也擔任武力展示功能，所以後來英國空軍的海獵鷹GR7 變成常駐在艦上航艦；也修改成容納更多飛機和飛機用彈藥（例如移除海標槍飛彈以增建飛機武器庫）。

 
建造中的伊利沙白女王級航空母艦排水量相當於美國尼米茲級航空母艦的三分之二（圖左），為其將會替代之無敵級航空母艦的四倍（圖右）

然而，無敵級的能力有限，也限制了所能使用的飛機大小。其缺乏專用的空中預警機（AEW），例如在福克蘭群島戰爭中擔當大任的E-2空中預警機[來源請求]，就不能於無敵級上起降。因此無敵級採用了許多折衷方案，例如使用海王直升機AEW.2來擔當搜索和掛載各種感應莢艙的載台，但能力上還是遠不如定翼式飛機。直到1994年預計打造本級大型航艦時，才預想更換更大規模的艦載機隊以解決各種問題。

戰略防禦總評

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1997年5月，新的工黨政府上台啟動戰略防禦總評（SDR）。此次總評重新評估了除了颱風戰鬥機和前鋒級彈道飛彈潛艇（Vanguard class）之外，包含了所有正在服役與採購中武器的戰略價值。在1998年7月提出的報告中，認為英國所擁有的航空母艦應要能達到下述功能：

  • 如果外國不提供基地，我方航艦可提供戰場營運能力。
  • 友邦基地通常在爭端爆發初期不能提供使用，基地設施也通常不足，航艦可以有效提供現成的基地。
  • 派往爭議地點可以實行早期外交和戰略性預防。

報告中指出：

重點是加強我國的空中攻擊武力，並使其能以最遠的投射範圍執行最多元的角色任務。當現有航空母艦到達操作年限，我們計畫以兩艘更大型的航空母艦取代之。雖然我們已著手改善需求的細節，但目前的想法建議新艦大體上會是3至4萬噸排水量的水準，並能搭載包括直昇機在內的50架艦載機隊。[6]

該總評的最後結論是取消原本的舊艦升級計畫，因為新艦先進的設計與維護技術應可抵銷升級舊艦所能帶來的效益。除此之外海洋號兩棲攻擊母艦（HMS Ocean L12）的存在，實際上也轉移了許多原本是由無敵級航空母艦所負擔的任務角色。

候選設計方案

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1999年1月25日，六個合作廠商進入估價階段：波音、英國航太BAE、洛克希德、無線電子系統、雷神公司和湯姆森CSF。[7]1999年11月23日，細節審查階段最後濃縮成兩個方案，一個是BAe（同年11月30日改名成BAE系統）案，一個是湯姆森CSF（2000年改名成Thales集團）案。最低限度是每個設計案必須能搭載30到40架的未來聯合打擊戰機（FJCA）。評估合約案分成兩段：第一段GB£5900萬英鎊，階段是設計評估和飛機選擇，第二階段GB£2億3500萬英鎊階段是「被選中案的風險降低性設計」。[8]

船上可能的航空器方案：

 
F-35B型的垂直升降能力是STOVL型的首選。
 
英國現有歐洲颱風型戰機雖然沒有垂直起降力但可以短場起飛
 
F-35C型是傳統型方案的首選，因為該型一開始就是專為美國航艦設計的
STOVL方案 - F-35B
短場起-垂直降（Short Take-Off/Vertical Landing，STOVL），是目前英國航艦首選戰機。STOVL CVF 戰機可以省下昂貴的蒸氣彈射器和攔阻降落索(CATOBAR)，還能使英國在STOVL方面領先科技優勢。缺點是此種戰機航程和載彈量都少(與相同等級的傳統戰機相比)。然而F-35B和F-35C戰力還是高於海獵鷹而低於F/A-18之間。預計英國空軍和海軍都將共同使用F-35。唯一問題是目前沒有任何垂直STOVL型的空中預警機可以配合F-35出戰。可能的計畫是使用V-22轉翼直昇機作為平台研發一種新型空中預警機。
STOBAR方案 - 海基版颱風戰鬥機
短場起-攔阻索降（Short Take-Off But Arrested Recovery，STOBAR）為省下蒸氣彈射器但是使用攔阻索的方案。此法可以使用較多傳統飛機。任何STOBAR設計的飛機例如英國已有的先進戰機歐洲2000，都能直接使用。只要加強起落架，升級飛控系統和加裝繩勾就好。優點是航程機動性和載彈量都高於STOVL方案卻又比CATOBAR方案有更低操作成本。缺點是歐洲2000比不上F-35戰機的匿蹤性，成本也比較高（因為歐洲2000外銷量小不能分攤成本）。也有選項是購買法國Rafale-M飆風戰鬥機來改裝但是目前不考慮，因為英國已經有了歐洲2000不可能再弄一種重複性高；且又要改裝又要外購的戰機，何況當初法國是歐洲2000計畫的退出國。
CATOBAR方案 - F-35C、F/A-18黃蜂式戰鬥攻擊機、飆風戰鬥機
彈射起-攔阻索降（Catapult Assisted Take-Off But Arrested Recovery，CATOBAR）為使用彈射器和攔阻索搭配斜式飛行甲板的傳統大型航艦方案，類似F/A-18或Rafale-M 戰機。此專案對飛機和船艦所需的新科技最少，也有最大航程和載彈量。缺點是最高的操作成本和英國所能獲得軍事科技最小，因為都是和別國買現成設備和飛機，沒有什麼研發部分。
混合方案
最近英國航太提出一種混合方案，使用STOVL配合滑跳式甲板，彈射器和攔阻索。優點是可以使用STOVL戰機和CATOBAR的空中預警機（例如E-2鷹眼式預警機）而不須研發改裝新的飛機。[9]

2012年5月10日，英國國防部宣布將採用F-35BSTOVL方案，給兩條航艦都安裝滑躍甲板而不是採用F-35C配合CATOBAR方案。預期將在2020年形成航空作戰能力。[10]

飛機與艦體選案

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2001年1月17日，英國國防部和美國國防部簽署了一份理解備忘錄（MoU），表明參加聯合打擊戰機計畫，確認美國JSF其實就是英國所稱的FJCA。此舉可讓英國輸入一些飛機設計圖和參與洛克希德X-35原型機與波音X-32原型機的選擇過程。2001年10月26日美國定案洛克希德X-35得標，也就是後來的F-35。

2002年9月30日，英國海空軍宣布引進STOVL F-35B構型。同時發佈將建造一新級大型常規動力航艦（也就是伊莉莎白女王級）以操作此型STOVL戰機。新艦預計服役50年，並且在將來F-35退役後可以透過改裝，變成CATOBAR型航空母艦以適應未來更先進的戰機。

航艦聯盟

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2003年1月30日，英國國防大臣杰弗里·胡恩發表Thales企業集團設計案勝出但是BAE將是主要承包商。[11]這兩個企業夥伴，合稱為"Carrier Alliance"（航艦聯盟）。

2004年7月21日，訪談中杰弗里·胡恩宣布延後一年以評估成本與計畫。2005二月份航艦聯盟宣布Kellog Brown & Root UK Ltd公司被選中為「實體總成」部分下游承包商，總攬大結構設計和工程。社會主要關注的是BAE和Thales是否有能力監控下游承包商。

2005年12月開始造艦。聲明稿說「航艦聯盟包含BAE公司，Thales公司和KBR公司，和後來加入的VT Group公司、Babcock國際集團。此建案將經過四座造船廠分工最後在Rosyth組裝。」

MOPA2

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MOPA2是DCN/Thales公司專為英國更改版的法國第二艘航艦（CVF-Fr）設計案。此公司一直促銷展示該設計圖如何輕鬆適應法國海軍的需求。此專案最近修改了飛行甲板尺寸以符合CATOBAR構想型的設計，目前此更改也被英國保留為未來自己的CATOBAR腹案之一。

設計重點

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本艦大約65,000噸排水量，幾乎比現在「無敵級」航艦大三倍。被人稱是英國有史以來建造的最大船艦和除美國外世界上最強航艦，卻沒有艦載機。[12]在英國下議院國防委員會聽證會時，海軍上將Alan West使用美國海軍用過的方法解釋機艦間相互操作性；也就是航艦尺寸大小和機隊火力打擊間的決定係數：

本艦特徵是採用兩個艦島在甲板上，因為是傳統動力（但採用全電推）所以採用兩具MT-30燃氣輪機需要煙囪的設計，不同於美軍單一艦島配備四座飛機升降台的尼米茲級核動力航空母艦。本艦主要是操作短場起降戰機（STOVL）的角色。最初雖然配置滑跳式甲板，但是後續可以改裝成用彈射機和攔阻索的CATOBAR構型。可以在F-35服役20年後退役時進行此改裝讓航艦用更先進的未來飛機。

艦載機隊

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停放在伊麗莎白女王號航空母艦甲板上的F-35B戰機(2020年6月9日)

技術規格要求能搭載40架以上定翼機和直升機。

其中至少要有36架F-35C海基版閃電II型戰鬥攻擊機。[13]技術基礎是，一個航艦艦載機隊規模必須比英國過往軍事行動中派出的機隊大三倍；例如沙漠之狐行動中派出的龍捲風戰機和伊拉克戰爭中也派出的同樣數量龍捲風戰機GR.4與海獵鷹GR.7。而兩者起飛的地面基地當時都是靠友邦支援才能使用。

空中監控管制（ASaC）部份也就是未來艦上要搭載的空中預警機和對應設備已經開始先期計劃「未來組織化空中早期預警」(FOAEW)，2001四月BAE公司、諾斯洛普·格魯門公司和Thales公司三家已經簽訂發展合約。[14]2002四月BAE和諾斯洛普開啟進入第二階段計劃改名為「海上空中監控管制」(MASC)。[15]

該航艦超過600名營運船員，只有15人的工作是無法取代的，全艦系統高度自動化。含飛行員和空房間總計可容納1,450人以上。

防禦設備支援組織總長David Gould在2008一月決定該艦最初將使用海獵鷹GR9戰機營運到2018年。等到2014年再逐步開始訓練和換裝F-35。[16]2021年1月，F-35B在本級達到初始作戰能力，預計在2023年達成完整作戰能力。[17]2021年10月，F-35B在本級與美國卡爾·文森號航空母艦上進行了雙航艦聯合演習。[18]

動力來源

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目前決定不使用核能機組因為成本太高[19]，航艦將使用綜合全電力推進系統(IFEP)，主機由2台勞斯萊斯MT30燃氣渦輪引擎和4台瓦錫蘭16V38柴油引擎構成。

已經開始驗證放置動力系統的最佳位置，甲板下的大機庫下方是主要考慮位置。目前設計中兩具燃氣渦輪引擎單元，各放置在兩個艦島下(4號甲板右舷)。一次加油可以航行10,000 海浬(18 520 km)。

未來擴充性

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英國建立大型航艦有很大考量是要操作STOVL F-35B戰機。且可以改裝升級成彈射器和攔截索(CATOBAR)的方式下操作。此考量是一種未來擴充性設計，允許操作F-35之後的下一代未來戰機，或是F-35C型。本艦可以有大規模尺寸改裝，尤其是停機坪和機庫，可以在最少成本過渡到未來可能體型更大的戰機操作環境，使目前設計案反比其他的小型航艦設計案更省平均成本，因為那些設計案不具有未來改裝考量。

同級艦

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兩艘伊莉莎白女王級航空母艦
艦名 舷號 造船廠 安放龍骨日期 下水日期 服役日期 母港 現況
伊麗莎白女王號航空母艦 R08 羅塞斯造船廠 2009年7月7日 2014年7月8日 2017年12月7日 樸資茅斯海軍基地 服役中
威爾斯親王號航空母艦 (R09) R09 羅塞斯造船廠 2012年2月16日 2017年12月21日 2019年12月10日[5] 樸資茅斯海軍基地 服役中

相關連結

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參考文獻

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  1. ^ Harris, Stephen. Your questions answered: HMS Queen Elizabeth aircraft carrier. The Engineer. 27 May 2014 [2014-12-03]. （原始內容存檔於2015-06-01）. 
  2. ^ "Progress being made but uncertainties remain", WarShip Technology: July/Aug 2013, The Royal Institution of Naval Architects
  3. ^ Queen Elizabeth class aircraft carrier: A Guide. UK Defence Journal . 2014-04-03 [2014-11-14]. （原始內容存檔於2017-07-03）. 
  4. ^ 重返航母強國行列 英國伊莉莎白女王號正式服役！ - 國際. 自由時報電子報. 2017年12月8日 [2022年1月8日]. （原始內容存檔於2022年1月9日）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Iconic structure is installed on HMS Prince of Wales. [2018-06-13]. （原始內容存檔於2017-07-02）. 
  6. ^ Strategic Defence Review（戰略防衛總評） (PDF). 英國國防部: 143–144. 1998年7月 [2008年7月8日]. （原始內容 (PDF)存檔於2012年10月26日）. 
  7. ^ Nicoll, Alexander. US companies bid for $2.5bn ships deal. Financial Times. 1999-01-26. 
  8. ^ Shipyard in running for Navy contract. Belfast Telegraph (Belfast Telegraph Newspapers). 1999-11-24. 
  9. ^ 存档副本. [2012-05-24]. （原始內容存檔於2012-05-25）. 
  10. ^ 存档副本. [2012-05-10]. （原始內容存檔於2012-05-13）. 
  11. ^ publications.parliament.uk. [2008-02-17]. （原始內容存檔於2021-02-03）. 
  12. ^ Rogers, James. Britain orders two massive new aircraft carriers. GLOBAL POWER EUROPE. 2007-07-25 [2007-08-15]. （原始內容存檔於2007-09-28）. 
  13. ^ Adams, Christopher. MoD gives nod for aircraft carriers. Financial Times. 2007-07-25. 
  14. ^ Penney, Stewart. UK Airborne Early Warning study contracts assigned. Flight International (Reed Business Information). 2001-04-10: 16. 
  15. ^ BAE SYSTEMS, Northrop Grumman Awarded Follow-On Carrier AEW Study. Defense Daily (PBI Media). 2002-04-17. 
  16. ^ Uncorrected transcript of oral evidence （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） House of Commons Defence Select Committee
  17. ^ U.K. Reports Success Integrating F-35 into Carrier Operations. National Defense Magazine. 2021-11-24 [2022-01-08]. （原始內容存檔於2022-01-08）. 
  18. ^ Lee Willett. Carrier Group Deployment Allows Combined F-35 Integration in Indo-Pac, say Senior US, UK Officers. October 25, 2021 [2022-01-08]. （原始內容存檔於2022-01-08）. 
  19. ^ Morrocco, John. "U.K. Launches Future Aircraft Carrier Studies" Aviation. Week and Space Technology. The McGraw-Hill Companies, 1999-02-01. Retrieved on 2007-07-28.

外部連結

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