قمرة القيادة

كانت أولى منصات الطيران عبارة عن منحدرات خشبية مائلة بُنيت فوق مقدمة السفن الحربية. وقد قام يوجين إيلي بأول إقلاع لطائرة ثابتة الجناحين من سفينة حربية، وهي يو إس إس برمنغهام،  في 14 نوفمبر 1910.

بعد شهرين، في 18 يناير 1911، هبط إيلي بطائرته من طراز كورتيس ذات المحرك الخلفي على منصة في بنسلفانيا راسية في خليج سان فرانسيسكو، مستخدمًا أول نظام خطاف ذيل ، صممه وبناه هيو روبنسون، فنان السيرك والطيار. صرّح إيلي لأحد الصحفيين: "كان الأمر سهلاً للغاية. أعتقد أنه يمكن تنفيذ هذه الحيلة بنجاح تسع مرات من أصل عشر". في 9 مايو 1912، أصبح ^{القائد تشارلز سامسون} أول رجل يقلع من سفينة مبحرة، عندما قاد طائرته من طراز شورت إس.27 من على متن السفينة إتش إم إس هيبرنيا  ، التي كانت تبحر بسرعة 10.5 عقدة (12.1 ميل في الساعة؛ 19.4 كيلومتر في الساعة) .   

نظراً لانخفاض سرعة إقلاع الطائرات المبكرة، كان من الممكن أن تقلع الطائرة مسافة قصيرة جداً عندما كانت السفينة المُطلقة تبحر عكس اتجاه الريح. لاحقاً، ظهرت "منصات إقلاع" قابلة للإزالة على أبراج المدافع في البوارج والطرادات الحربية بدءاً من سفينة إتش إم إس ريبالس  ، مما سمح بإقلاع الطائرات لأغراض الاستطلاع، على الرغم من عدم وجود فرصة للعودة.

في الثاني من أغسطس عام ١٩١٧، وأثناء إجراء تجارب، نجح قائد السرب إدوين هاريس دانينغ في إنزال طائرة من طراز سوبويث باب على منصة الإقلاع لحاملة الطائرات إتش إم إس فيوريوس  ، ليصبح بذلك أول شخص يهبط بطائرة على سفينة متحركة. إلا أنه في محاولته الثالثة، انفجر أحد الإطارات أثناء محاولته الهبوط، مما أدى إلى سقوط الطائرة في البحر ومقتله؛ وبذلك يحمل دانينغ أيضاً لقباً مشكوكاً فيه كونه أول شخص يموت في حادث هبوط على حاملة طائرات.

كانت ترتيبات الهبوط على متن حاملة الطائرات "فيوريوس" غير مُرضية على الإطلاق. فلكي تهبط الطائرات، كان عليها أن تُناور حول هيكلها العلوي. ولذلك، أُعيدت "فيوريوس" إلى حوض بناء السفن لإضافة سطح هبوط بطول 91 مترًا (300 قدم) في مؤخرتها، فوق حظيرة طائرات جديدة. ومع ذلك، بقي الهيكل العلوي المركزي قائمًا، وأثرت الاضطرابات الجوية الناجمة عنه سلبًا على سطح الهبوط.  

كانت حاملة الطائرات الأولى التي بدأت تُظهر تصميم السفينة الحديثة هي السفينة المُعدّلة إتش إم إس أرجوس  ، التي أُضيف إليها سطح خشبي مسطح كبير على طول هيكلها بالكامل، مما وفر سطحًا مشتركًا للهبوط والإقلاع دون عوائق من اضطرابات البنية الفوقية. وبسبب سطح الطيران الخالي من العوائق، لم يكن لأرجوس برج قيادة ثابت ولا مدخنة. بدلاً من ذلك، كانت غازات العادم تُوجّه عبر أنابيب على جانب السفينة وتُقذف أسفل الجزء الخلفي من سطح الطيران (مما، على الرغم من وجود ترتيبات لتشتيت الغازات، كان يُعطي الطائرات "رفعًا" غير مرغوب فيه قبل الهبوط مباشرةً).

كان غياب مركز القيادة والمدخنة غير مُرضٍ، ولذا استُخدمت حاملة الطائرات " أرغوس " لتجربة أفكار مختلفة لإيجاد حل. تُظهر صورة فوتوغرافية التُقطت عام ١٩١٧ نموذجًا أوليًا من القماش لهيكل علوي ومدخنة على الجانب الأيمن. وُضع هذا الهيكل على الجانب الأيمن لأن المحركات الدوارة لبعض الطائرات القديمة كانت تُولّد عزم دوران يسحب مقدمة الطائرة إلى اليسار، مما يعني انحراف الطائرة بشكل طبيعي إلى اليسار عند الإقلاع؛ لذلك، كان من المُستحسن أن تنعطف بعيدًا عن الهيكل العلوي الثابت. أصبح هذا التصميم هو التصميم النموذجي لحاملات الطائرات، واستُخدم في حاملتي الطائرات البريطانيتين التاليتين ، "هيرميس" و "إيغل" .

بعد الحرب العالمية الأولى ، تم تحويل طرادات حربية ، كانت ستُهمل لولا ذلك بموجب معاهدة واشنطن البحرية - مثل الطرادات البريطانية من فئة HMS Furious  و Courageous ، والطرادات الأمريكية من فئة USS Lexington  و Saratoga ، والطرادات اليابانية من فئة Akagi والبارجة Kaga - إلى حاملات طائرات وفقًا للأسس المذكورة أعلاه. ونظرًا لحجمها الكبير وسرعتها، فقد كانت مناسبة تمامًا لهذا الدور. أما البارجة Eagle المُحولة، فقد شكلت دروعها الثقيلة وبنيتها الضخمة وسرعتها المنخفضة عائقًا عمليًا.

نظراً لعدم معرفة الفعالية العسكرية لحاملات الطائرات آنذاك، كانت السفن الأولى تُجهز عادةً بمدافع من عيار الطرادات للمساعدة في الدفاع عن نفسها في حال مباغتتها من قبل سفن حربية معادية. وقد أُزيلت هذه المدافع عموماً خلال الحرب العالمية الثانية واستُبدلت بمدافع مضادة للطائرات ، مع تطور عقيدة حاملات الطائرات نحو نموذج "قوة المهام" (الذي سُمي لاحقاً "مجموعة القتال")، حيث كان دفاع الحاملة ضد السفن السطحية يعتمد على مزيج من السفن الحربية المرافقة وطائراتها الخاصة.

في السفن ذات هذا التصميم، كان سطح حظيرة الطائرات بمثابة سطح الدعم وجزء لا يتجزأ من الهيكل، بينما اعتُبرت حظيرة الطائرات وسطح الطيران المصنوع من الفولاذ الخفيف جزءًا من البنية الفوقية. استمر بناء هذه السفن حتى أواخر أربعينيات القرن العشرين، ومن الأمثلة الكلاسيكية عليها حاملات الطائرات من فئتي إسكس وتيكونديروجا التابعتين للبحرية الأمريكية . مع ذلك، في عام ١٩٣٦، بدأت البحرية الملكية البريطانية بناء حاملات الطائرات من فئة إليستريوس .

في هذه السفن، كان سطح الطيران بمثابة سطح القوة، وجزءًا لا يتجزأ من الهيكل، وكان مُدرّعًا بشكل كثيف لحماية السفينة وطاقمها الجوي. وقد اعتُمد سطح الطيران كسطح قوة في التصاميم اللاحقة. وقد فرضت الزيادة المستمرة في حجم السفن هذا التوجه، من حاملة الطائرات الأمريكية "يو إس إس لانغلي" التي كانت تزن 13,000 طن عام 1922 إلى أكثر من 100,000 طن في أحدث حاملات الطائرات من فئتي "نيميتز " و "جيرالد فورد" .   

عندما حلت حاملات الطائرات محل البوارج كسفن القيادة الرئيسية للأسطول، ظهر رأيان حول مسألة تضمين الحماية المدرعة في سطح الطيران. فضّلت البحرية الأمريكية في البداية أسطح الطيران غير المدرعة لأنها تُعظّم حجم حظيرة الطائرات وسطح الطيران، مما يزيد بدوره من سعة الطائرات في الحظيرة، وعلى سطح الطيران، في شكل "موقف دائم" لنسبة كبيرة من الطائرات المحمولة. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

في عام 1936، طورت البحرية الملكية حاملة الطائرات ذات سطح الطيران المدرع، والتي غطت جوانب وأطراف حظيرة الطائرات بالدروع. وفرت إضافة الدروع إلى سطح الطيران حماية للطائرات الموجودة أسفله من القنابل الجوية، بينما ساعدت جوانب وأطراف الحظيرة المدرعة على تقليل الأضرار والخسائر الناجمة عن الانفجارات أو الحرائق داخل الحظيرة أو خارجها. ^{[ 5 ]} أدت إضافة الدروع إلى الحظيرة إلى تقليل وزنها العلوي، مما أدى إلى تقليل ارتفاعها، وهذا بدوره حدّ من أنواع الطائرات التي يمكن لهذه السفن حملها، على الرغم من أن حاملات الطائرات المدرعة التابعة للبحرية الملكية كانت تحمل طائرات احتياطية في الجزء العلوي من الحظيرة. ^{[ 6 ]}

أدى التدريع أيضًا إلى تقليل طول سطح الطيران، مما قلل من السعة القصوى للطائرات على حاملة الطائرات المدرعة. إضافةً إلى ذلك، لم تستخدم حاملات الطائرات التابعة للبحرية الملكية موقفًا دائمًا للطائرات على سطحها حتى عام 1943 تقريبًا؛ قبل ذلك، كانت سعة الطائرات على حاملات الطائرات التابعة للبحرية الملكية محدودة بسعة حظائرها.

كانت حاملات الطائرات البريطانية من فئة "إلستريوس" التي تزن 23000 طن، تتسع حظيرة طائراتها لـ 36 طائرة من طراز "سوردفيش" ، وتضم حظيرة واحدة بأبعاد 458 × 62 × 16 قدمًا (139.6 × 18.9 × 4.9 مترًا) ، ولكنها كانت تحمل ما يصل إلى 57 طائرة ^{[ 7 ]} مع موقف دائم على سطح السفينة. أما حاملات الطائرات من فئة "إمبلاكابل " التي تزن 23400 طن، فقد تميزت بسعة حظيرة طائرات أكبر، حيث ضمت حظيرة علوية بأبعاد 458 × 62 × 14 قدمًا (139.6 × 18.9 × 4.3 مترًا) ، بالإضافة إلى حظيرة سفلية بأبعاد 208 × 62 × 14 قدمًا (63.4 × 18.9 × 4.3 مترًا) أمام المصعد الخلفي، والتي بلغت سعتها الإجمالية 52 طائرة من طراز "سوردفيش"، أو مزيجًا من 48 طائرة من أواخر الحرب في الحظيرة بالإضافة إلى 24 طائرة على سطح السفينة الدائم. ^{[ 8 ]} ولكنها كانت تحمل ما يصل إلى 81 طائرة مع موقف طائرات على سطحها. ^{[ 9 ]}               

كانت حاملات الطائرات من فئة إسيكس التابعة للبحرية الأمريكية، والتي تزن 27,500 طن، مزودة بهنجر بأبعاد 654 × 70 × 17.5 قدمًا (199.3 × 21.3 × 5.3 مترًا) ، صُمم لاستيعاب 72 طائرة أمريكية من طراز ما قبل الحرب. ^{[ 10 ]} إلا أنها كانت تحمل ما يصل إلى 104 طائرات من طراز أواخر الحرب، مستخدمةً كلاً من الهنجر وموقف الطائرات الدائم على سطح السفينة. ^{[ 11 ] [ 12 ]} دفعت تجربة الحرب العالمية الثانية البحرية الأمريكية إلى تغيير سياستها التصميمية لصالح أسطح الطيران المدرعة على السفن الأكبر حجمًا: "الدرع الرئيسي الذي تحمله حاملة الطائرات إنتربرايز هو سطح الطيران المدرع الثقيل. وقد أثبت هذا أنه عامل مهم في الحريق والانفجارات الكارثية التي وقعت على سطح طيران إنتربرايز عام 1969. تعلمت البحرية الأمريكية درسها بالطريقة الصعبة خلال الحرب العالمية الثانية ، حيث كانت جميع حاملات طائراتها مزودة فقط بأسطح هنجر مدرعة. جميع حاملات الطائرات الهجومية التي بُنيت منذ فئة ميدواي مزودة بأسطح طيران مدرعة." ^{[ 13 ]}     

ابتكر الكابتن دينيس كامبل ، قائد البحرية الملكية (لاحقًا الأدميرال) ، سطح الطيران المائل ، كنتيجة لدراسة تصميمية بدأت في شتاء 1944-1945. وقد قررت لجنة من كبار ضباط البحرية الملكية أن مستقبل الطيران البحري يكمن في الطائرات النفاثة، التي تتطلب سرعاتها العالية تعديل حاملات الطائرات لتناسب احتياجاتها. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

في هذا النوع من سطح الطائرة - والذي يُطلق عليه أيضًا اسم "سطح الطائرة المائل" أو "سطح الطائرة المائل" أو "سطح الطائرة بزاوية الخصر" أو "الزاوية" - يتم توسيع الجزء الخلفي، ويقع مدرج منفصل مخصص للهبوط بزاوية مائلة على خط المنتصف. ^{[ 18 ]}

صُمم سطح الطيران المائل مع مراعاة سرعات الهبوط العالية للطائرات النفاثة، والتي كانت ستتطلب توقفًا على طول سطح الطيران المركزي بالكامل. ^{[ 18 ]} كما سمح التصميم بعمليات الإطلاق والاستعادة المتزامنة، ومكّن الطائرات التي لم تتمكن من الاتصال بكابلات الإيقاف من إلغاء الهبوط، والتسارع، وإعادة الإطلاق ( التوقف المفاجئ ) دون تعريض الطائرات المتوقفة أو المُطلقة للخطر. ^{[ 18 ]}

أتاحت إعادة التصميم إجراء العديد من التعديلات الأخرى على التصميم والعمليات، بما في ذلك تركيب جزيرة أكبر (مما حسّن مناورة السفينة والتحكم في الطيران)، وتبسيط عمليات استعادة الطائرات وحركة سطح السفينة بشكل كبير (حيث تُقلع الطائرات الآن من مقدمة السفينة وتهبط على سطح الطيران المائل، تاركةً مساحة مفتوحة واسعة في منتصف السفينة للتسليح والتزود بالوقود)، والسيطرة على الأضرار. ونظرًا لأهميته في عمليات الطيران، أصبح سطح الطيران المائل الآن سمة مميزة لحاملات الطائرات المجهزة بنظامي STOBAR و CATOBAR .

تم اختبار سطح الطيران المائل لأول مرة عام 1952 على متن حاملة الطائرات البريطانية "إتش إم إس تريومف"  من خلال رسم علامات مائلة على خط منتصف سطح الطيران لتسهيل عمليات الهبوط والإقلاع السريع. ^{[ 18 ]} كما تم اختباره على متن حاملة الطائرات الأمريكية "يو إس إس ميدواي"  في العام نفسه. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

على الرغم من العلامات الجديدة، ظلت معدات الإيقاف والحواجز في كلتا الحالتين محاذية لخط منتصف سطح السفينة الأصلي. من سبتمبر إلى ديسمبر 1952، تم تركيب دعامة جانبية بدائية على حاملة الطائرات الأمريكية "أنتيتام"  لإجراء اختبارات حقيقية على سطح السفينة المائل، مما سمح بعمليات هبوط كاملة باستخدام أجهزة الإيقاف، والتي أثبتت تفوقها خلال التجارب. ^{[ 19 ]} في عام 1953، تدربت "أنتيتام" مع وحدات بحرية أمريكية وبريطانية، مما أثبت جدوى مفهوم سطح السفينة المائل. ^{[ 21 ]} تم تعديل حاملة الطائرات البريطانية " سنتور" بإضافة سطح طيران مائل بارز في عام 1954. ^{[ 18 ]} 

قامت البحرية الأمريكية بتركيب هذه الأسطح كجزء من مشروع ترقية SCB-125 لفئة إسيكس، ومشروع SCB-110/110A لفئة ميدواي . في فبراير 1955، أصبحت حاملة الطائرات البريطانية " آرك رويال"  أول حاملة طائرات تُبنى وتُطلق بسطح مائل، بدلاً من تركيبه لاحقاً. تبع ذلك في العام نفسه السفن الرائدة من فئة ماجستيك البريطانية ( إتش إم إيه إس ملبورن  ) وفئة فورستال الأمريكية ( يو إس إس فورستال  ). ^{[ 18 ]}

يحوّل منحدر الإقلاع جزءًا من حركة الطائرة الأمامية إلى حركة صاعدة باستخدام منحدر منحني يقع في نهاية سطح الطيران. ونتيجة لذلك، تبدأ الطائرة رحلتها بمعدل صعود إيجابي. وهذا يسمح للطائرات الأثقل بالإقلاع على الرغم من انخفاض قوة الرفع المتولدة. تتسبب الجاذبية في انخفاض السرعة الصاعدة، لكن الطائرة تستمر في التسارع بعد مغادرة سطح الطيران. وبحلول الوقت الذي تتلاشى فيه السرعة الصاعدة إلى الصفر، تكون الطائرة قد وصلت إلى سرعة كافية لتحقيق طيران مستقر.

يمكن استخدام منصات الإقلاع المنحدرة لتمكين الطائرات التقليدية من الإقلاع من حاملات الطائرات ذات الإقلاع والهبوط القصيرين (STOBAR) . كما يمكنها تمكين الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي القصيرين (STOVL) من حمل حمولات أثقل .

كانت إحدى الأفكار التي تم اختبارها، ولكن لم تُطبّق قط، هي "السطح المطاطي" المرن أو القابل للنفخ والمزوّد بوسائد هوائية. في بدايات عصر الطائرات النفاثة، أُدرك أن إلغاء عجلات الهبوط للطائرات المحمولة على حاملات الطائرات سيُحسّن أداء الطيران ومدى الطيران، حيث يمكن استخدام المساحة التي كانت تشغلها عجلات الهبوط لحمل خزانات وقود إضافية. وقد أدى ذلك إلى ظهور مفهوم سطح يمتص طاقة الهبوط. ^{[ 22 ]}

مع ظهور الطائرات النفاثة، لم يعد خطر تلف المراوح مشكلة، على الرغم من أن الإقلاع كان يتطلب نوعًا من منصات الإطلاق. ^{[ 23 ]} أُجريت اختبارات على طائرة دي هافيلاند سي فامباير بقيادة الطيار التجريبي إريك "وينكل" براون على سطح مرن مُثبّت على حاملة الطائرات إتش إم إس واريور  . ^{[ 24 ]}

كان سطح حاملة الطائرات يتألف من صفيحة مطاطية مدعومة بالكامل على طبقات متعددة من خراطيم إطفاء الحرائق المضغوطة. ^{[ 25 ]} صممت شركة سوبرمارين طائرتها من طراز 508 للهبوط على سطح مطاطي. وُجد أن فكرة السطح المرن ممكنة تقنيًا، ولكن تم التخلي عنها نظرًا لزيادة وزن طائرات حاملات الطائرات، فضلًا عن الشكوك الدائمة حول قدرة الطيار العادي على الهبوط بهذه الطريقة. لاحقًا، طُوّرت الطائرة من طراز 508 لتصبح طائرة حاملة طائرات تقليدية، وهي سوبرمارين سيميتار .

قامت البحرية الأمريكية بتقييم منصة هبوط مرنة ساحلية من صنع شركة فايرستون للإطارات والمطاط باستخدام طائرتين معدلتين من طراز غرومان إف 9 إف-7 كوغار . وكان ثلاثة طيارين أمريكيين قد شاركوا في تجارب المنصة المرنة البريطانية في فارنبورو، وعلى الرغم من التنسيق مع البريطانيين، أعادت البحرية الأمريكية جزئيًا تجارب فارنبورو، حيث أجرت 23 عملية هبوط في نهر باتوكسنت، قبل إلغاء المشروع في مارس 1956 لأسباب مماثلة. ^{[ 26 ]}