技術特點
伊麗莎白女王級航母首艦“伊麗莎白女王”號于2009年7月舉行鋼板切割儀式開工建造,第二艘艦“威爾士親王”號于2012年2月舉行開工建造儀式。該級艦長282.9米,飛行甲板最寬73米,吃水11米。最大航速26節,續航力為10000海裏/15節,艦載機約40架,包括30架F-35B戰鬥機以及10架“默林”等各型直升機。艦員編制1377名(其中航空人員650名)。
作為英國海軍的新一代航母,伊麗莎白女王級航母採用了一系列新設計和新技術。首先,“伊麗莎白女王”號優化了飛行甲板佈置設計,提升了航空保障能力。
根據最終方案,伊麗莎白女王級航母繼續沿襲無敵級航母的設計,是當前世界上噸位最大的“滑躍起飛/垂直降落”的航母。飛行甲板為全通式甲板,採用與義大利海軍“加富爾”號航母類似的設計,在艦首部加裝了獨立滑躍結構(13度上翹的滑躍起飛甲板)。
這種結構取代了傳統航母寬大的斜、直兩段飛行甲板和蒸汽彈射裝置,採用滑躍起飛甲板有助於增強艦載機的起飛性能。即使在航母前後大幅縱搖時,艦載機仍能較穩定地正常起飛。
此外,滑躍起飛甲板使航母無需再為飛機助飛而逆風高速航行,節省了航母的燃油消耗,增加了續航力,延長了動力裝置的壽命。滑躍起飛甲板還帶來包括輔助平衡上層建築重量、抬高艏部幹舷、增強艦艇適航性能等優勢。但由於“滑躍起飛/垂直降落”航母無法搭載艦載固定翼預警機,將對海上態勢感知能力有一定的影響。
其次,開創雙艦島設計先例,優化了航母總體設計和指揮控制功能。
伊麗莎白女王級航母與美、俄、法等國航母不同,創造性地採用了雙艦島設計,即由前艦島負責航母航行指揮,後艦島負責專門航空指揮控制。該設計將航母的關鍵功能分別置於兩個艦島,實現了物理隔離,減少了設備間的電磁干擾,增強了航母的生存能力,同時可為航母指揮控制能力留有一定冗余。
在艦艇總體設計方面,雙艦島設計可使輪機艙之間獲得很大的間隔距離,可將輪機艙直接佈置在艦島下,避免浪費過多的內部空間用於安裝從輪機艙到煙囪的排煙管道,飛行甲板有效空間的損失也遠低於一個長單艦島所帶來的飛行甲板空間損失。
此外,對航母上空氣流研究的結果表明,雙艦島的配置可以有效改善航母的甲板風,更利於艦載機的安全著艦。
最後,它首次在航母上採用綜合全電力推進系統,優化了航母全艦電力供應。
伊麗莎白女王級航母採用IFEP綜合全電力推進系統,該技術作為未來海軍艦艇關鍵技術之一,首次被應用於航母。該系統主要由兩台羅伊斯 羅爾斯公司MT30燃氣輪機(70兆瓦)、兩台瓦錫蘭公司16V38B柴油機組、兩台瓦錫蘭公司12V38B柴油機發電機組(39.6兆瓦)和4台法國科孚德機電公司的先進感應電機等組成,總推進功率109.6兆瓦。
相比傳統的動力推進系統,綜合全電力推進系統具有以下優點:一是設備外形尺寸小,重量輕;二是佈置方便,放寬了對航母內部設計的要求;三是運作靈活,易於動態制動、倒車等操作,提高了母艦的機動性;四是經濟性好,易於維護和保養;五是改變了以往推進與作戰系統和生活用電分開的方式,全艦發電機組發出的電力集中到一個電網內,能夠綜合控制全艦電力供應,為電磁軌道炮、鐳射武器等高功率武器上艦奠定了基礎。
但由於主動力裝置MT30燃氣輪機熱效率不高,導致“伊麗莎白女王”號最大航速只有26節。