舰载机阻拦着舰
飞机不像导弹，从舰艇上发射出去就不管了，舰载机还有一个回收的问题。飞机在舰艇上起飞的难题解决之后，如何在航行中的舰艇上降落又成了一大难题。刚开始是在飞机底部装一个浮筒式滑橇装置，先在水面上降落，然后用吊车把飞机吊上舰艇。这种办法显然过于笨重，应该考虑一种能让飞机在航行中的舰艇上降落的办法。最简便的办法是人力拉阻着舰，就是飞机着舰前先示意一下或打个招呼，舰上选几个身强力壮的大汉站立于甲板两侧，待飞机着舰之时，便七手八脚地直接拽住降落中飞机的任何部位就可以了。这种办法对付小飞机可以，稍微大一点、重一点、速度快一点的飞机就拽不住了，怎么办呢，人们在飞行甲板的两侧布设了许多装满沙子的麻袋，中间系上一些很粗的绳索，降落中的飞机放下尾钩钩住绳索就可稳稳地落在舰上。这个办法非常有效，一下子就解决了飞机着舰的难题，所以它一直沿用至今，当然阻拦索不再是绳索，而是换成了拇指粗的钢缆，但基本原理是一样的。
超音速战斗机在陆地机场降落的时候，通常要拖降落伞降落，即便如此也要滑跑很长距离才能停稳。大型航母飞行甲板总共才有300多米长，用来降落的区域也就是几十米长，飞机要在这样短的距离上准确降落而且快速停稳难度可想而知。因此，要求飞行员在上航母降落之前，先在陆地上进行起降训练，至少要完成800个起降才能上航母。上航母以后，训练满一年才能正式起降，所以培养一个舰载机飞行员是非常难的。
飞机着舰之前飞行员通过助降系统自己找平衡，高了不行，低了也不行，高了以后就会从航母上空飞过去了，低了以后就会撞到航母尾部甲板坠海，所以必须把握到最佳位置，这个很难，因为飞机本身要保持机身稳定，舰艇虽然很大但在海浪的作用下，纵摇横摇都没有规律可循，瞬息万变，情况复杂，飞行员只有通过大量的训练、自我感觉和经验积累才行。
1952年，英国海军中校格德哈特设计成功了第一代航母助降镜——反射式光学助降镜。这种光学助降镜是在甲板上设置一面大曲率的反射镜，从舰艉向镜面打出灯光，灯光通过镜面反射到空中，给飞行员提供与海平面成3.5～4度夹角的光柱。飞行员则驾驶飞机沿这条光柱往下滑落，同时以飞机在镜子中的位置修正误差，使飞机安全降落在甲板上。通常，助降镜的光柱可照射2海里以上。
20世纪60年代，为适应喷气式飞机着舰的需要，英国人研制成功了“菲涅耳”透镜式光学助降镜。这种助降镜由甲板边缘装置、电源和控制板组成，安放在航空母舰飞行甲板中部靠左舷的一个稳定平台上，以保证透镜发出的光束不受航空母舰摇摆的影响。镜式光学助降镜的装置可发出5层光束。这5层光束与飞行跑道平行，和海平面保持一定的角度，形成5层波面。这5层光束中间为橙色光束，向上向下分别为黄色和红色，两边为绿色基准光束。当舰载机下降时，舰载机飞行员就观察助降镜，如果看到的是橙色光，就可以准确着舰了；如果看到的是黄色光束，说明飞机所在处太高，需要下降高度；如果看到的是红色光束，说明飞机所在处太低，需要上升高度，否则就会撞在航空母舰的舰艉上；如果看到的是绿色光束，说明飞机偏左或偏右了，需调整水平位置。
20世纪70年代以后，美国人为保证飞机全天候盲降，率先装备了“全天候电子助降系统”。这种助降系统通过装设在航空母舰上的精确跟踪雷达，测得飞机在降落过程中的实际位置和运动情况，将这些测得的参数输入计算机中心，得出舰载机正确的着舰位置，并将舰载机的实际位置和正确位置在计算机中心进行比较，然后发射到舰载飞机的终端设备内，指令舰载飞机的自动驾驶仪自动修正误差从而准确着舰。这样，不论晴天还是雨天雾天，舰载飞机都能以几十秒的间隔不断地降落到狭窄的航空母舰甲板上。
在螺旋桨飞机和直通式甲板航母时代，飞机着舰后必须在飞行甲板2/3处停住，否则就会冲入前方停机区。在直通式甲板航母上设有10～15道阻拦索和3～5道防冲网。现代航空母舰的舰载机降落区位于飞行甲板尾部，设有4道阻拦索，阻拦索钢缆有拇指粗，距离舰面高度30～50厘米，第一道阻拦索距离舰尾的距离大约是55米，第一道和第二道之间的间隔是14～15厘米。陆基飞机在快到机场降落的时候要先把起落架放下来，舰载机没有起落架，是一个尾钩，要把尾钩放下来。飞机减速到三四百公里时速，根据气象条件并参照舰尾的助降镜自主降落，尾钩只要钩住一道阻拦索就行。钩住以后，飞机的巨大能量传输到阻拦索，阻拦索通过一系列复杂的齿轮传动系统吸收飞机降落时的能量，强迫飞机在90米的短距停下来，但此时飞机仍应保持三四百公里的时速，一定不能停机，以保持万一不能停稳能够继续复飞的动力，直到飞行员和空勤人员确认后才能够停机。美国航母的MK-73型阻拦索缓冲器可使30吨重的舰载机以140节的速度着舰后滑跑91.5米停止。舰载机停下后，阻拦索自动复位，迎接下一架着舰机的到来。
飞机降落过程是非常危险的，经常出事故。在战争状态下，飞行员因为受伤或神志不清醒，自己难以判断飞机与舰面的相对位置，所以经常出现飞机撞击航母尾部甲板坠海、从航母尾部甲板侧翼坠海、没有钩住阻拦索反而跌跌撞撞冲向上层建筑撞坏其他飞机和舰上设施、多次降落钩不住阻拦索最终因燃油耗尽坠海等事故。但是，从来也没有发生过因阻拦索断裂而导致舰载机坠海的事故，这样的事故却在俄罗斯库兹涅佐夫号航母上发生过，苏-33飞机尾钩钩住阻拦索后发动机停机，结果此时阻拦索突然断裂，飞机已丧失复飞的动力，惯性导致飞机摇摇晃晃地掉进大海。
在白天天气条件良好的情况下，飞机尾钩能够钩住第二道和第三道阻拦索为最佳，这样的飞行员一般占62%～64%。钩住第一道和第四道阻拦索的飞行员就比较少了，约占16%和18%。第一次降落失败后复飞的概率，白天一般是15%，即100架次只有15架次飞机要复飞，绝大多数飞机能够一次降落成功。晚上高一些，复飞率在15%以上。
舰载机垂直起降
航母舰载机弹射器从甘油式、火药式、飞轮式、液压式发展到蒸汽式，现在美国正在建造的新一代航母福特级又发明了电磁式，应该说弹射技术已经非常成熟，而且经历了长达半个多世纪的使用，可靠性很好。尽管如此，这么一个弹射技术其他国家却一直掌握不了。弹射器是航母的关键技术，没有这个东西，重型飞机就很难升空，重型飞机不能上天，航母平台造得再好又有什么用？
20世纪50年代，美国国家航空航天局就曾为航空母舰设计过一种微翘斜板并进行过试用，以便弥补弹射器功率的不足。但由于蒸汽弹射器的功率满足了喷气式舰载机的起飞需要，美国海军不久便将滑橇起飞方式束之高阁。20世纪70年代，英国海军成功试飞垂直/短距起降海鹞式舰载机之后，海军中校道格拉斯·泰勒建议对滑橇起飞方式进行深入研究，以扩展这种飞机的活动空间，提高其作战效能。英国军方采纳了这一建议，并与西班牙合作，在地面上利用斜板滑橇起飞，对海鹞式飞机进行了一系列试验。垂直/短距起降战斗机采用滑橇起飞的好处是，可以节省燃油、增大航程、提高载弹量。
垂直/短距起降飞机的起降方式很特别，发动机是可以旋转的，正常状态下，可以像常规起降飞机那样飞行和降落。如果把发动机旋转一下，让喷口向下，就可以产生向上的升力，这个时候飞机就可以拔地而起，从而实现垂直起飞和垂直降落。飞行员通过调整喷口的方向和角度，便可改变飞机的飞行姿态。这种飞机实际上把固定翼飞机与旋转翼飞机的原理合二为一，综合集成，使用起来很方便，不仅可以在中型航空母舰上使用，1万吨的轻型航母也没有问题，甚至有一块35米×35米大小的空地便可起降，所以非常适合于在较小的岛屿或航母上使用。美国、英国、苏联等分别研制了AV-8B鹞式、海鹞式和雅克式垂直/短距起降飞机，并装备了航母和两栖战舰。1982年马岛海战期间，英国海军特混舰队携载了28架海鹞式飞机，为执行空中作战任务出动1100多架次，为支援进攻出动90多架次，击落阿根廷飞机23架。
作战使用中发现，这种飞机由于在起飞和降落过程中燃油消耗过大，致使其作战半径缩小，武器携载能力降低，作战效能还不如重型直升机好，所以热度迅速降低。在这种情况下，各国又开始思考如何降低油耗的问题，最后英国人发明了滑跃式飞行甲板，就是在飞行甲板上搭建一个上翘的甲板，用来供垂直/短距起降飞机起飞。由于把原来的垂直起飞改变为短距离滑跃起飞，所以节省了燃油，增大了作战距离。这种飞机现在是轻型航母的主战飞机，英国、意大利、西班牙都在使用。
最初，英国海军无敌级的无敌号和卓越号的上翘角度为7度，而皇家方舟号为12度。皇家方舟号航母满载排水量20300吨、能搭载8架海鹞式垂直起降战斗机和12架海王直升机，舰艏部加装了一段滑橇跑道，将飞行跑道约27米长的前端做成向舰艏上翘的曲面。大量的计算和试验证明，斜坡甲板的上翘角为10～15度时，舰载机的滑跑距离最短。滑橇甲板可以增加武器装备或燃油的装载量，增大飞机的作战半径。以无敌级航母为例，当舰载机在其滑跃式甲板上滑跑180米时，机上可多携带1.2吨的燃油或武器。此外，滑橇甲板起飞舰载机相对平直甲板而言更安全、更可靠。平直甲板短距起飞舰载机时，升力稍有不足就容易坠沉入海；而舰载机在滑橇甲板上起飞时，由于增加了向上的动量，在离开舰艏后能稳稳地平飞前行而不易沉坠。继英国第一艘无敌级航空母舰1980年服役之后，意大利海军装有6.5度滑橇甲板的加里波第号航空母舰于1985年服役。1988年服役的西班牙阿斯图里亚斯亲王号、改装的印度维拉特号，以及1997年服役的泰国差克里·纳吕贝特号航空母舰，装设的都是12度滑橇甲板。美国新服役的第四代战斗机F-35也采用了垂直/短距起降的技术，在研制过程中还聘请英国的专家参与其中。F-35不仅具备优良的常规起降能力，短距起降能力也很好，所以将来有可能会取代海鹞式飞机。
除垂直/短距起降飞机外，20世纪80年代美国研制成功一种新型偏转翼飞机，它是集固定翼飞机与直升机特点为一体的高技术舰载机，目前美国正处于研制和试飞阶段，将来主要作为海军陆战队的舰载机。所谓偏转翼飞机就是说它的旋翼可以旋转，在机翼的端部，装有可以旋转的发动机，飞机起飞的时候，旋翼处于水平向上的位置，因而可以像直升机那样垂直起降或在空中悬停；在飞行状态，旋翼可以转向前方，用产生的拉力拉着飞机向前飞行，它的最大飞行速度每小时660公里，比直升机高一倍。美国装备使用的V-22鱼鹰偏转翼飞机，它的最大垂直起飞重量为18吨，如使用150米长的跑道，起飞重量可增大到26.8吨。为便于舰艇携载，V-22的机翼还可以折叠，折叠后的飞机最大宽度只有5.5米。
苏联先后搞了三级航母，都没有试验成功弹射器，这不能不说是一个巨大的遗憾。第一级航母是莫斯科级，因为没有弹射器，只能起降直升机，垂直起降。第二级是基辅级，因为没有弹射器，所以不能携载常规起降飞机。第三级是库兹涅佐夫级，当时苏联下决心解决弹射器问题，因为这一级航母必须携载重型舰载机。但是，苏联组织研究了十多年，弹射器居然没有研究出来。美国实行技术封锁，想学习借鉴也没有机会。在这种情况下，借鉴了英国无敌级航母采用滑跃式飞行甲板的思路，不再把技术攻关的重心放在研究弹射器上，而是转向提高飞机的起降性能。这个思路很重要，从此以后就把精力放在米格-29和苏-27K上，苏-27K以后改名叫苏-33。舰载机的改进重点主要是加大发动机的推力，提高推重比，增强飞机的爆发力，使之能够在很短的距离上依靠自己的巨大推力，无需外力助推自主式起飞。这是一个很重要的观念创新，基本上解决了苏联常规起降飞机上舰的问题。
