20世纪初，当莱特兄弟于1903年第一次驾机飞向蓝天的时候，人们就梦想着有一天，让这种飞机也能在大海上、军舰上起飞。从那时起到现在，历史滚过了100多个年轮。此间，飞机从单翼机、双翼机发展到三翼机；动力装置从螺旋桨推进发展到喷气式发动机，飞行速度从第一次世界大战的时速100公里发展到第二次世界大战的时速500公里，战后以来，时速很快突破1000公里、2000公里，目前甚至已经达到3000多公里；起飞平台从平坦的陆地机场，发展到波涛汹涌的海平面，进而由海军舰艇的飞行甲板上直接起飞，并最终产生了一种舰机结合的新舰种——航空母舰。
舰载机的发展历程经历了哪些坎坷，舰载机是怎样在航空母舰上起飞和降落的，未来航空母舰将携载哪些类型的舰载机，请你阅读本章内容。
陆基飞机上舰
20世纪的钟声刚刚响过，两位美国的修车匠莱特兄弟就异想天开地制造了一架叫做“飞机”的机器，居然在1903年驾驶它第一次飞上了蓝天，这无疑成为新世纪开始的一件新鲜事。飞机的出现使敏感的军人们嗅到了新技术革命的味道，陆军在思考如何用来进行空中侦察，而海军做起了如何才能让飞机在军舰上起飞和降落的美梦。
1909年11月3日，一位名叫乔治·斯维特的海军军官，搭乘一架美国陆军飞机上天飞行，想亲身体验一下坐飞机的滋味究竟有多么好受。恐怕连斯维特自己也没有料到，他居然成为美国海军历史上第一位上天飞行的美国海军军官，在美国，他算是第一个穿着军装“吃螃蟹”的人。斯维特的空中之旅给当时担任海军部长的乔治·梅耶先生以重大启迪，他感到海军军官乘坐陆军的飞机上天有失军种尊严，海军必须开始探索关于飞机的问题。1910年9月26日，这位新潮的海军部长便任命华盛顿·查伯上校作为他的助理，专门负责航空装备方面的工作，这位查伯上校从此便成为美国海军部第一位负责航空方面的军官。
1910年11月14日，一位24岁的小伙子尤金·埃利，驾驶一架柯蒂斯式飞机，从一艘舰首铺设木制飞行平台并经过简易改装且处于锚泊状态的伯明翰号（CL-2）轻型巡洋舰上起飞，然后在陆地降落，从而成为第一位从海军舰艇上起飞的飞行员。几个月后，这位埃利先生又开始继续他的飞行试验，这次的试验将进行相反的动作，即如何在舰上降落。1911年1月18日上午11时01分驾驶柯蒂斯式飞机从陆上起飞，11时58分成功地降落在处于停泊状态的宾夕法尼亚号（ACR-4）装甲巡洋舰的后部经过改装的飞行甲板上。埃利成功的飞行试验，证明陆基飞机在海军舰艇上起飞和降落是完全可能的，这给予海军军官们以巨大的鼓舞。
由于当时的舰艇吨位较小，过于狭窄和短小的飞行甲板很难给上舰的陆基飞机提供足够的助跑空间。能不能给飞机提供一种外部推动力来加速飞机在军舰上的起飞呢？1915年11月5日，亨利·马斯丁海军中校驾驶一架AB-2型飞机从北卡罗莱那号（ACR-12）舰艇上起飞，开始进行首次弹射起飞试验。最早是采用压缩空气推动，后来利用甘油炸药瞬间爆发的推力来做试验，当然，还用飞轮快速旋转的方法来助飞，也采用过液压式弹射器弹射的方法。经过多年的试验，直到1934年11月1日，美国海军才制造和试验成功MK-IH型舰用液压弹射器，这种弹射器使弹射重型飞机成为可能。
飞机在舰艇上如何起飞的问题解决之后，怎样在航行中的舰艇上降落又成了一大难题。刚开始时是在飞机底部装一个浮筒式滑翘装置，先在水面上降落，然后用吊车把飞机吊上舰艇。这种方法显然过于笨重，应该考虑一种能让飞机在航行中的舰艇上降落的方法。最简便的方法是人力拉阻着舰，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汗站立于甲板两侧，待飞机着舰之时，便七手八脚地直接拽住降落中的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，但基本原理是完全一样的。
喷气式飞机上舰
1939年“二战”开始的时候，航母舰载机还主要是使用陆基飞机，根据海上作战的特殊需要，也开始研制一些海上专用的舰载机。由于弹射和阻拦装置的配备使用，所有舰载机都改装了舰上起降设备。这时的舰载机种类有较大的变化，战术技术性能也有明显的提高，战斗机、鱼雷机、轰炸机、战斗轰炸机等广泛装备使用，飞机速度已经达到每小时380～660公里，续航力960～1840公里，飞机重量2.4吨～6.3吨。从1941年年底的珍珠港事件到20世纪60年代初，约20年，这是航母技术突破最大的一个阶段，也是20世纪中航母数量最多、航母作用最大的一个历时阶段。“二战”前夕，世界上只有29艘航空母舰，到1945年“二战”结束时就发展到180多艘，还不包括战损的那些航母，也不包括用商船改装的200多艘护航航母。从技术上来看，这个时期有两大突破点：喷气式飞机上舰和采用蒸汽弹射器、着舰阻拦装置和助降装置。
1942年，德国人和美国人分别研制出了首架喷气式战斗机。7月27日，德国试飞了一架梅塞施密特-262型喷气式战斗机，因而成为世界上第一架喷气式战斗机。不过，两个月后的10月2日，美国也试飞了一架P-59型喷气式战斗机。螺旋桨飞机是采用活塞式发动机，靠螺旋桨产生的拉力来推动的，航速最快每小时仅达750公里。喷气式发动机和螺旋桨发动机的原理不同，它是靠空气和煤油燃烧后所产生的大量高温高压气体，向后喷射而推动飞机前进的，所以一般在机身前面和侧面都开有专门的进气口，机身后部留有喷口。喷气式发动机可获得较高的推重比，使飞机获得较高的飞行速度、高度和机动性能。
1945年喷气式战斗机首次上舰，把螺旋桨飞机每小时150～600公里的航速一下子提高到1100多公里，飞机的重量增加到20多吨，体积也大大增加。这些突如其来的变化对航母提出了新的更高的要求，于是，航空母舰开始了一系列革命：先是安装蒸汽弹射器，就是用一台锅炉和储气罐来专门制造和存储蒸汽，飞机起飞前先把它调整到滑轨上，用轮挡固定住，再用挂钩把飞机和弹射器的牵引钢索连接起来，然后撤掉轮挡，竖起位于飞机尾部用来遮挡气流和火焰的挡流板。这时，飞机启动发动机，当达到一定推力时弹射器突然释放蒸汽，蒸汽的推力要超过飞机重量的3～4倍，进而把飞机推出长达75米的弹射器，然后飞机开始自行控制飞行。
超音速飞机的上舰虽然获得成功，但同时也给着舰带来不少麻烦，比如在茫茫大海中舰载机如何寻找和发现自己的母舰，由于恶劣气象而导致母舰大幅度横摇和纵摇时，舰载机飞行员如何确认母舰的水平位置并准确把握着舰的时机，如此高的飞行速度在着舰时能否在长度只有几十米的距离内稳稳停住，这一切最终导致飞机着舰阻拦装置和助降镜等辅助降落设备的装舰使用。同时，为了在一艘航母上同时起飞和降落多架飞机，还采用了斜直两端式飞行甲板，从而为航空母舰的大型化奠定了基础。
航空母舰难度最大、风险最大的就是舰载机起飞和降落，因为很多飞机事故都出现在这两个阶段。陆地机场的飞机跑道长度3000～5000米，即便是推重比最好的飞机，起飞跑道长度也要有700～1000米长，尽管如此，飞机起降过程中还经常发生事故。航空母舰的飞行甲板，大型航母只有两三百米，一般中型航母只有100多米，何况航母平台随波逐流，受天气和海况的影响很大，横摇纵摇都非常厉害，始终不可能有一个类似陆地跑道那种非常平稳的状态，要想在这样的平台上成功起降，难度可想而知。
在最初阶段，由于飞机很轻，速度也很低，所以起飞时赋予它一个初始速度再加上人力的推动，飞机就可以起飞了。后来，飞机重量增大，速度也提高了，如何从舰上起飞成了一个问题，于是人们开始研究和试验各种外力助推的方法。当时试验的方法主要有：用压缩空气推动，用甘油炸药瞬间爆发的推力推动，用飞轮助飞，用液压式弹射器弹射等。
航母起降方式很多，随着飞机的不断改进，起降技术也不断更新。最早的起降方式就是什么都不用，飞机靠自己的两个轮子就能够起飞和降落，一架小飞机在舰艇上边搭块板就飞走了。到了1911年，美国有一位叫西奥多·埃里森的海军上尉，他发明了一种办法，就是用三条绳子拉着，前边装着砝码，往前头一抛，给一个重力加速度，这样飞机就飞走了。后来，埃里森又对这种原始的弹射器进行改进，研制成功压缩空气弹射器，于1912年11月12日进行了人类史上第一次弹射起飞。
以后研究出一种液压式弹射器，就是搞了一个储压桶，弹射飞机的时候短时间内把那个储备的压力猛然给它释放出去，推动飞机起飞。这个办法倒挺有用，对小飞机很有效。以后就搞飞轮式和火药式的弹射器等等。火药式弹射器很有意思，火药爆炸以后，利用短期产生的爆炸效应，把飞机推出去。这种火药式弹射器现在还在用，现在发射无人机就是用这种方式。把无人机置于发射轨道之上，在后边点燃火药，利用爆炸产生的初始推力一下子就把它给推出去。现在我们发射火箭、卫星都是利用这种火药式推进原理。
飞行甲板的演变
1913年的时候，航母处在萌芽时期，当时是利用巡洋舰和商船改装水上飞机母舰，就是在这类舰船上用木板搭起一个平台，用来携载水上飞机，到达作战海域后，用舰船上的吊车把水上飞机吊到海面上，飞机从海面上起飞执行作战任务。返航时同样停在海面上，再用吊车吊到舰船上，有时则干脆飞回陆地降落。当时英国的肖特-184是一种很不错的水上飞机，属于鱼雷轰炸/侦察机，航速每小时140公里，飞机重量2.4吨，续航力240公里。舰载机主要是陆基通用的轰炸机和战斗机，航速每小时220～280公里，续航力500～900公里，飞机重量1.2吨～4.2吨。利用巡洋舰等作战舰艇改造的常规起降飞机航母，就是把主炮拆了以后，在舰首装一块60～90米长的甲板就可以了。当时的飞机很小很轻，飞行甲板有一个10度左右的自然下滑坡度，飞机发动机开足马力，自己用滑轮向海平面方向滑下去就能起飞了。当时是螺旋桨飞机，飞行速度很慢，这样的方式就能够确保顺利起飞，但是起飞之后怎么降落却成了一个大问题，最早飞机从航母上起飞以后就在陆上降落，或者是落在海面上，然后再用吊车把飞机吊上来。很显然，这样操作太麻烦，也不利于作战使用。后来，就把巡洋舰舰尾的炮也拆了，在上边搭了一个专门用来降落的甲板，很快就解决了飞机着舰的问题。
后来，开始建造常规起降飞机航空母舰，在舰上设有专门的飞行甲板，最初的飞行甲板是首尾两段式的，前面的一段飞行甲板呈倾斜状，向海面自然倾斜一个角度，以便给飞机一个初始速度，让它顺利起飞。在舰艇的尾部则设有另外一个飞行甲板，那是用来让飞机降落的。首尾两段式飞行甲板就是舰首有一段，舰尾有一段，中间为什么没有呢，因为中间是指挥用的舰桥啊，当时的舰桥是舰长指挥舰艇航行和对海对空观察的战位。
在使用中发现，首尾两段式飞行甲板如果单纯从前甲板起飞没有关系，单纯在后甲板降落也没事，如果在前头起飞的同时在后边降落，会产生一种物理现象，即围绕舰桥周边产生一种湍流，这是一种莫名其妙的气流，这个气流很强，再加上海风的话，足以把飞机吹到海里去。很明显，舰桥是造成湍流的最大元凶。那时候的舰桥比较复杂，因为当时的舰艇是烧煤或者烧油的，所以舰上的大烟筒就有三四个，还有好多纵横交错的桅杆，桅杆上装满了雷达和通信设备。这个东西太碍事了，但是把它拆了以后烟囱和桅杆怎么办？后来人们想了个办法，飞机起飞的时候就把三四个大烟囱都给它放倒，这个办法最早是日本人想出来的，等飞机起飞以后再把烟囱给竖起来，这个办法是可以的，但操作起来太复杂了。
后来感觉这样做很麻烦，索性就把中间的舰桥也给拆了，前后两段飞行甲板连通成为通长型飞行甲板，舰面上所有的东西都不要了，就平平的一个甲板。飞行甲板下面用立柱支撑起来，上面一马平川，所以当时人们把这种直通式飞行甲板的航母叫做平原型航空母舰。这样一来就好多了，飞行甲板扩展成200多米，中间有一个网子，前面起飞有100多米，后边降落也有100多米，起飞和降落可以同时进行，如果把网子拿掉以后，从后边往前可以全都用来起飞，所以这种直通式的飞行甲板在第二次世界大战当中非常流行。
