虽然1903年12月怀特兄弟驾驶第一架有动力的飞机试飞成功最初鲜有人关注,但是1908年Wilbur Wright在欧洲首次试飞以及次年Louis Bleriot驾机飞越英吉利海峡却令公众兴奋不已,更是让新闻界宣称传统海权已经无法庇护英国了。实际上1785年曾有人乘氢气球飞越英吉利海峡,当时新闻界也有类似的论调。这些事件也证明了St。Vincent所言的有效性:他从来没有说过敌人不能到达英国的疆土,只是“不能经由海上而来”。尽管英国本土存在被飞机空袭的可能,但是实际上入侵英国的军队仍然必须渡海踏入英国本土,而且为了这个目的,入侵军队应该有足够力量打败英国海军这支世界上最强大的海军。
英国海军当局在加速推进新技术的发展上,自身理应一无所获,因为这些技术让这支世界上最庞大的舰队很快落伍。所以,外表上海军当局希望人们始终认为它对求变没有兴趣。但实际上,海军当局对武器研究大量投入,一旦需要,就利用英国强大的制造能力将新武器投入生产,其速度比其他国家都更快,从而保持一种超级“领先优势”。在1914年之前的那个年代,观望和等待是一种理智的策略。在人类有动力飞机之前,鱼雷、鱼雷艇和潜艇的应用则是这种策略的相关例证。
1907年,怀特兄弟联系英国海军当局,想卖出他们的专利,然而,和之前的美国政府一样,英国海军当局没有准备将纳税人的钱投入一项没有获得证明的理念上面,决定再次采用观望态度,而不是加速其发展。这个请求遭到了礼貌的拒绝,而没有引起海军对于航空领域快速发展足够的关注。我们应该了解一下怀特兄弟当时提出出售专利的背景。1907年年初,怀特兄弟最大的成就就是在1905年10月的24英里飞行,这次飞行持续了38分钟,最后结束的唯一原因是燃料耗尽。当时他们意识到自己发明出了实用的飞机,随即停止了飞行,而将主要精力用于向市场推广这项发明。到1908年9月,他们让美国和欧洲都大吃一惊:他们飞机的续航力可以达到一个小时。当时德国比空气轻的飞艇和法国比空气重的飞艇都取得了重大进展,但是法国人仍落后于怀特兄弟。在1907年早些时候,Jane Taylor女士,经由怀特兄弟在欧洲的代理Charles Flint授权,作为其向英国政府出售怀特兄弟飞机的代言人,此时已经与海军大臣Tweedmouth展开一系列谈判。最初协商的是50架飞机,飞行距离30英里,点火启动后在一小时内降落到原出发点,每架飞机可以携带两名乘员和额外燃料。每架售价为2000英镑,总价为100000英镑,分三次付清,25000英镑在展示飞机有效性和展示用的飞机运抵后支付;60000英镑分为4等份,每到10架飞机付15000英镑,最后一批9架飞机运到后付尾款15000英镑。Flint随后将飞机的单价提到了4000英镑,他说:“我们认为有必要提高给英国政府的报价,因为更高的效能造成了更高的单价(当时已经这么建议了),这样可以让他们更加认真地考虑这个问题。”然而,虽然Taylor女士持乐观态度,这个谈判还是于1907年3月7日突然被搁浅了。Tweedmouth写信给她,信中写到:“我向我的专家顾问咨询过对你的飞机应用的建议了,经过我们小组慎重考虑,不得不很遗憾的告诉你,海军局非常感谢你提供的建议,但是这些飞机不能运用于海军。”
1908年7月,负责新武器研制和采购的英国海军军械局局长R。H。Bacon上校向海军委委员会提出建议,要求在该委员会内设立一名海军航空助理,并提出建造一艘硬壳飞艇,这些建议很快被采纳,速度如此之快以至于好像在建议提出之前就已经预料到了似的。1发生这种情况是由于Bacon上校与第一海军大臣Fisher上将的密切关系,他在1904到1906年之间任Fisher上将的海军顾问,1906年到1908年之间任创新性的“无畏”号战列舰的首任舰长,而后任海军军械局局长。在1909到1910年之间,估计有35000英镑划拨给位于巴罗因弗内斯(Barrow-in-Furness)的Vickers, Sons&Maxim公司制造R-1号硬壳飞艇。到1909年,有切实可行的观点认为这艘飞艇很有用途,2可以在公海上搜索和观察敌舰,并用无线电发报机报告其位置。在订购R-1的时候,它是那个时代设计的最大的航空器,在体积上比战列舰小不了多少,这是世界上第一艘被海军订购的硬壳飞艇,在它之前唯一军用的飞艇是德国陆军采购的。虽然在1911年9月24日,R-1在巴罗被牵引壳体时发生解体,但是这种失败的项目也引起了人们对在海上战舰上使用航空器的兴趣,因为“赫尔迈厄尼(Hermione)”号巡洋舰3被改装用作飞艇支援舰。在巴罗,这艘支援舰用于装载飞艇,舰长是飞艇检查上校Murray Sueter,副舰长是同时兼任主任参谋的Oliver Shwann中校。这艘支援舰装有产生氢气的产生器,以及用于储存氢气的多个气瓶,这些气瓶用来在海上充满飞艇的17个气囊,另外,航空燃料可以被泵入飞艇的油箱,R-1号飞艇采用了船形箱体设计,可以在海上漂浮。1911年5月,这艘飞艇在“德文郡盆地(Devonshire Basin)”进行技术测试的时候,被绑在专为此设计的支援舰桅杆上,在强风中成功通过,展示了其建造最成功的一面,这是首艘设计成可以通过艇首的绳子系留在桅杆上的飞艇。在实战中,它可以在海上补给时绑在和“赫尔迈厄尼”号类似的桅杆上。R-1号飞艇留空时间可以超过24小时,上面的指挥控制设备不但可以通过“赫尔迈厄尼”号上强大的无线电发报机将飞艇上相对较弱的信号传送到舰队司令部,除此之外,还可以极大地增加该飞艇的作战半径。R-1号飞艇项目还包括1910年首批英国皇家海军10名飞艇乘员的训练,同年12月,海军的采购委员会认可了他们的资历,并设置了飞行补贴。1911年间,一些受训维护飞艇的机械师在安装飞艇时进一步提升了他们的技能。
尽管大家都在关注R-1号飞艇,人们对比空气重的飞机也很感兴趣。1910年4月,海军部派出一批军官赴法国观摩飞机的发展情况,并参加首次“航空导航”会议。当时,法国在航空研究方面处于世界领先地位,法国海军为了调研本军种对航空的需求,在全世界首批组建调查委员会。4Le Pord上将负责提出需求,并评估究竟是比空气重的还是比空气轻的航空器更适应舰队使用。1910年夏,Le Pord上将的委员会报告说:“飞机是更好的选择,并需要可以搭载飞机的舰船”。为了印证委员会的观点,1910年秋天,法国人Henri Fabre成为第一个从水上起降的飞行员。他设计的单翼飞机是一种鸭式推进式飞机,装上了同样由他设计的浮筒,后者是关键技术,让“水面上起飞的飞机”可以为海军所用,可以从海面上起降,和陆军飞机在沿海机场上一样。实践显示这一理念并不那么容易实现。“水面上起飞的飞机”这个词显得很繁赘,很快就被“水上飞机”一词所取代,这个词是1913年7月被时任英国海军大臣的温斯顿·丘吉尔创造的,他热切关注海军飞机的发展。
法国海军在1911年选中了第一艘飞机载舰。作为选择之一的鱼雷艇“雷霆”号几乎无须改装,并已经安装了很多车间和吊臂,可以从甲板吊放飞机到水上,并回收飞机。在1898—1901年间,这艘船被用于试验氢气球,它也是世界上第一艘安装帆布机库的舰船,机库位于该船三个烟囱后面,甲板上有足够的空间为飞机起飞做准备。它的第一架载机是“瓦藏(Voisin)”型水上飞机,于1912年5月27日上舰,在1914年之前参加过几次海军行动。“雷霆”号是世界上第一艘被改建用于永久性搭载飞机的舰船,也是第一艘在操练中将其投入使用的舰船。这种操作理念很简单,它驶往安全水域并抛锚。因为在晃动的水面上,机械师一边推动螺旋桨转动,同时飞机入水后还要注意自己在浮筒上的平衡,这基本上是不可能的,所以水上飞机在甲板上备航,然后在其引擎启动的情况下将它吊到水面,一旦水上飞机远离船舷,它将迎风起飞。在飞行结束后,回收工作和之前相反,只是飞机靠到吊臂时立即关闭引擎。1914年,“雷霆”号在前艏楼前面安装了一个小型飞行甲板,用于测试轮式起落架飞机起飞的可行性。1914年5月8日,民用飞机设计师兼飞行员Rene Caudron驾驶浮筒上装着轮子的高德隆(Caudron)G.III型水陆两用飞机成为法国第一个从海上战舰起飞的飞行员。法国海军第一批飞行员当中的de Vaisseau Jean de Laborde上尉进行第二次尝试,结果飞机坠毁,幸好他活了下来。当时英国和美国海军不管是飞机起降技术还是飞机数量都已经超越了法国海军。
日本帝国海军(IJN)对飞机非常感兴趣,并于1912年6月安排军官考察“雷霆”号。在法国,他们订购了两架毛利司·法尔曼式法制水上飞机,并将其运回日本。同年秋季,这支考察队又访问了美国,在美国考察了水上飞机的发展情况,并订购了两架柯蒂斯美制水上飞机。在随后的试飞中,法尔曼式水上飞机获得了日本海军的青睐,日本海军获得许可在Yokosuka海军军械厂生产该型飞机。1913年秋季,日本海军将“若宫丸”号商船装备了帆布机库和吊臂,在10月和11月的海上航渡中使用两架法尔曼式水上飞机。随后,该船成为一艘战舰,其商船名的后缀“丸”也被去掉。该舰在日本海军早期航空史上扮演着极为重要的作用,在1914年与德国争夺中国青岛的战斗中,该舰作为海上浮动航空基地使用。1920年,该舰在前甲板处安装了66英尺的飞行甲板,Torao Kuwabara上尉于同年7月成为日本第一位成功从舰艇起飞的飞行员。
1910年夏季,美国海军Washington I.Chambers上校建议海军部投资改装舰艇以便进行飞行试验。在获得批准后,Chambers邀请Wilbur Wright驾驶他的飞机从“伯明翰”号轻型巡洋舰上起飞,但是这位“先驱”却拒绝了又一个“第一”的机会。Chambers转而投向Glenn Curtiss, Curtiss很快接受了这一邀请,并提供了一架50马力的D型双翼推进式飞机以及柯蒂斯公司的一名飞行员Eugene Ely,而Chambers在马里兰州赫勒索普(Halethorpe)镇的航空展上也曾与这位飞行员有过一面之缘。1910年10月,“伯明翰”号巡洋舰上搭起了一个临时飞行平台,其主要材料为木质,长83英尺,宽22英尺,没有永久性使用的打算。该平台从安装在前甲板上的6英寸机枪的顶部一直向下延伸至船艏柱,其倾斜角度为5度。飞机在10月10日登舰,当时该舰停靠在诺福克(Norfolk)海军码头。图片显示,为了在飞行过程中给自己一定的保护措施,Ely在其肩部缠绕了一些充气的自行车胎,如果他降落时坠入水中,可以增加些浮力。同时,他还戴了一顶橄榄球头盔以便在飞机撞击水面时可以保护头部。另外,还有4艘鱼雷艇驱逐舰随行,在必要时可以实施对飞行员的搜救,以及在飞行过程中形成飞行标识线,供飞行员在返航靠岸降落时参照,因为靠岸降落是早期认识到的航海难题。柯蒂斯公司的双翼飞机长度不足30英尺,所以可用的甲板跑道长度为53英尺。11月14日“伯明翰”号从诺福克起航。最初的计划是让“伯明翰”号以10节的速度在切萨皮克(Chesapeake)湾航行,减少飞机起飞的甲板滑跑距离。但途中遭遇暴风雨,“伯明翰”号不得不与其护航舰艇锚泊于汉普顿锚地,等待天气放晴。午后天气状况似乎有所好转,“伯明翰”号起锚继续航行,但大雨迫使其再次抛锚。
约15:00时,天气再次好转,上级命令启航。Ely启动飞机引擎,但是噪声干扰了舰桥上的行动,又耽误了“伯明翰”号的启航时间。Ely没有耐心继续等待了,他向机师发出松开‘拦阻绳’的信号,而这条拦阻绳的作用正是在飞机引擎发动时阻止飞机向前滑行,飞机在离开甲板的那一瞬间风速为10节。严格意义上来说,此时“伯明翰”号的锚刚拖离海底,没有任何前进的动力帮助飞机起飞。Ely需要增加20节速度来获得必要的30节起飞速度,但是他未能达到此速度,几乎是从甲板尽头跌落下来。他向前推操纵杆,保持机鼻向下用高度来换取速度,当达到起飞速度时螺旋桨转盘已蹭到水面,冲击力打碎了螺旋桨的叶片梢端,在飞机爬升时产生的振动迫使Ely降落在最近的陆地上——威洛比斯皮特(Willoughby Spit)海滩,距离母舰不足3英里,该地现已成为诺福克海军航空站的一部分。尽管第一次起飞未能按计划进行,但是此次飞行验证了轮式飞机从战舰飞行甲板上起飞的可行性。或者说,这预示着海军飞行员需要明白舰艇上正发生着怎样的变化。此月迟些时候,Glenn Curtiss提供了一次免费培训一名海军军官的机会。这次培训机会被欣然接受,但是Chambers上校此时却费尽心思,争取500美元(当时约100英镑)的拨款,在另外一艘舰艇上建造更大一些的甲板来试验飞机降落。
经过挑选,决定在停靠在美国太平洋西海岸的美国军舰“宾夕法尼亚”号上进行降落试验。1911年1月,在Mare Island海军船厂,一个长120英尺,宽32英尺的木制甲板安装在巡洋舰的炮塔和后甲板之间,逐渐由主桅杆向下倾斜至船尾。但是飞行跑道过低可能会在甲板边缘撕裂飞机起落架,为了避免出现这种风险,于是在后甲板处安装一个角度较陡的斜坡来连接飞行甲板的后部,这一特征后来被皇家海军命名为“后终端”,并逐渐成为绝大多数英国设计的航母的标志性特征,但是美国海军的航母建造者们几乎完全没有采用这种设计,尽管这种设计还具有消除舰体通过时产生的紊乱气流的优点。
美国海军Ellyson上尉是第一位海军飞行员,据说正是此人提议在试验中使用拦阻绳——根据一种赛车活动中用于拦阻出事车辆的系统修改而来。此系统由22根横跨甲板的绳子组成,绳间距3英尺,每根绳子两端系在50磅的沙包上,并由2根12英寸高、与甲板长度相同的木制板条固定,板条间距10英尺。使用的是第一代柯蒂斯D-IV型军用飞机,由柯蒂斯50马力的引擎提供动力,两边各增加了一个狭窄的机翼舱,以增加机翼面积,在主轮的轮轴上增加了3个钩子,用于钩住拦阻索。Ely于1911年1月18日完成了历史上的首次甲板降落,此次降落是成功的,但是用后来的标准衡量却是不成功的。最初的计划本来是准备在航行中的“宾夕法尼亚”号上降落,但是舰长认为在拥挤的圣弗朗西斯科湾没有足够空间进行机动,因此仍然保持锚泊状态,此时船尾风速为10节,风向为顺风,这使得Ely与甲板的相对速度将提高到40节,使其在接近甲板的最后阶段调整高度和航路的时间更少。从圣弗朗西斯科湾附近的机场起飞之后,他从左手侧绕船飞行一周,确定了一条较长、较低和直线的路径。在最后时刻,他稍微向外飞了一点来确保离“后终端”的安全高度,由于冲角的增加和额外的速度使得飞机看上去像是地面效应中那样‘浮在’甲板上。在甲板上方大约40英尺处,Ely通过向前推操纵杆恢复到原态,‘用杆子撑在甲板上’,这使得Ely飞机的钩子成功地钩住了第11根和其他的9根拦阻索,通过1000磅的沙包拦阻,1500磅的飞机很快停止,这时离安装在主桅杆后面的帆布网只有50英尺远,那是防止飞机撞到舰艇上层建筑的‘最后一道防线’。Ely从飞机驾驶舱下来后,周围围观的舰员对其报以热烈的掌声,他的妻子也向他致意:“亲爱的,我就知道你可以做到的。”此时,甲板上的绳子和沙包已经清理完毕,“宾夕法尼亚”号舰长C。F。Pond邀请Ely、他的妻子以及Chambers上校一起共进午餐。午餐结束后,Ely从巡洋舰的船尾起飞,此次起飞要比之前的起飞平稳得多,这一切离不开三个方面:较长的甲板、徐徐的微风和他积累的经验。
一个月之后,在“宾夕法尼亚”号上又进行了另外一项重要的试验,以便验证飞机和大型水面舰艇之间的兼容性。为了论证美国海军第一架飞机的采购合同,时任美国海军部长的George von Lengerke Meyer强调,必须对飞机从舰艇上起飞和降落时不会削弱舰艇的作战能力这件事情进行验证。1911年1月26日,Glenn Curtiss成为第二个驾驶安装浮筒的飞机从水面上起飞和降落的人。为了满足Meyer的要求,2月17日,在圣地亚哥湾,Curtiss驾驶一架经过改装的柯蒂斯D-III型双翼水上飞机,其螺旋桨推进器和引擎前置,推进式改为了牵引式,Curtiss从水面起飞,降落在“宾夕法尼亚”号附近,并滑行到“宾夕法尼亚”上。之后,他的飞机由船上的吊塔吊入船内,放置在上层甲板中部,在这里机械师开始检查飞机,而Curtiss去喝茶了。这些事情结束后,引擎开始发动,飞行员登上飞机,飞机重新被吊放到水中,Curtiss从水中起飞,经过短暂的飞行后着陆,此时,飞机停靠在位于Hammondsport的Curtiss营地,仍然保持在水面上。实际上,经过改装的飞机在整个飞行过程中未能完全平衡,其结构也没有继续使用,但是提出的要求都展示了出来。这三次试飞的成功说明:即使是在海军航空兵早期发展阶段,在天气良好的状况下,飞机也是可以从舰艇临时飞行甲板或海面上直接起飞和降落的。Chambers上校已经验证了飞机在侦察方面不能替代舰艇,但是放眼天空,飞机能够使侦察变得更有效。美国海军已经认识到了这一点,在1911年3月通过的1912年海军拨款法案中就包括了拨款25000美元给海军航空兵。尽管这与英国皇家海军两年前建造第一架水上飞机的拨款相比微不足道,但这毕竟是美国海军采购飞机的开始,5月8日,美国海军从Glenn Curtiss处采购了第一架飞机:即广为熟知的两栖双翼飞机Triad,型号为A-。
此时,皇家海军在发展航空能力方面有了长足的进步。1910年,开始训练水上飞机机组人员,之后在1911年,皇家航空俱乐部的一位富人Francis Kennedy McClean,将其拥有的2架肖特兄弟公司的推进式双翼飞机租借给英国海军部,以供海军军官学习飞行技术。皇家航空俱乐部还为海军免费提供位于伊斯特彻奇机场和俱乐部的房屋,几乎可以算是McClean送给海军的礼物。飞行课程由George B。Cockburn免费提供,此人是英国飞行员5号执照的持有人,但是海军部无须支付运行费用以及对飞机进行必要的修理所产生的费用。每个飞行员向肖特兄弟公司的Horace Short支付20英镑的技术培训费用。课程结束于1911年9月,此时这些飞行员已经参加过在法国Reims举办的法国军事航空实验,并造访过一些法国公司,包括“诺姆”航空引擎公司。200名皇家海军和海军陆战队军官申请参加培训,但最后只挑选出了4名,有1名在培训开始前的关键时候因病退出,随即由待命于巴罗一艘新飞艇的几名军官中的一位代替。未能入选的军官自行学习飞行,最终到1911年底时海军共有8名获得资格的飞机驾驶员,还有几个驾驶轻于空气航空器的飞行员也获得资格驾驶飞艇。
为了弄清舰载机后续时间里实验行动的背景,有必要详细了解一下首批海军飞行员所接受的飞行训练。像绝大多数早期的飞机一样,早期的肖特型双翼机重量很轻,只能在基本无风的清晨或黄昏起飞。当然,训练的第一周,飞行员面临的风速都超过4节,所以没有尝试飞行。用于训练的飞机没有双重控制系统,受训飞行员坐在教员身后观察其操作,当受训飞行员在机场进行过一系列快速“单脚跳”(短暂离地、升空)的操作后,信心逐渐增加,此时,训练手册建议受训飞行员“越过教员的肩膀,轻轻地抓住操纵杆,跟随飞行员的动作”。6周围噪音嘈杂、风声呼啸,任何交谈都是不可能的,因此如果教员企图让学员放开对飞机的控制,便会用肘部将受训飞行员的手推开。经过几次在20~30英尺上空直飞示范之后,则会开始半径为400码的慢转弯飞行,之后受训飞行员将唱‘独角戏’。在当时,与如今一样,这种经历都混合着恐惧和喜悦。当时所有飞机都使用的“诺姆”转式发动机,没有节流阀,所以引擎非开即停。靠近地面时的速度控制是通过打开或关闭发动机,通常飞行员都会祈祷打开发动机时发动机一定能够点火成功。一旦掌握“诀窍”,驾驶这种飞机就会很简单,与地面重撞容易,重撞后修理也容易。1912年在伊斯特彻奇接受培训的水手——也就是“航空机械师”中,13名是修帆工,负责修补飞机上织物部分,6名是木匠,负责修理飞机木制框架,4名是铁匠,负责修理引擎。
和伊斯特彻奇小组的人员一样,在巴罗因弗内斯的飞艇旁待命的军官们则是负责了另外一项独立但意义重大的项目。飞艇检查队长助理,皇家海军Oliver Schwann中校没有时间参加飞行课程,但从其兄弟指挥官以及夫人们处募集了700英镑,购买了一架35马力的阿夫罗D型双翼飞机,此飞机装配有木制和金属制7的浮筒,这是在与他一起工作的海军飞艇项目的设计者的帮助下设计的。通过在巴罗的Devonshire Basin的多次飞机坠水事件,Schwann自学了如何控制飞机,并通过若干改进改善了浮筒设计。据说有一次,飞机在高速飞行后一头扎向水面(因此也证明浮筒无效),船员立即划船前去,Schwann对工作人员大喊“赶紧弄那架该死的飞机,我没事”,他也因此名声大噪。8自从九月份损失了R1后,巴罗的分队将注意力转向了阿夫罗(Avro)和功能完善的新浮筒上,正是用这些浮筒Schwann于1911年11月18日成为从水面起飞的第一位英国飞行员。9但是,由于缺乏技巧,同时浮筒增加的重量使飞行器的边际飞行能力缺失,飞行失败了,随后的事故并不是英国人的第一次飞机水上着陆。这个第一次是在几个星期后发生的。1911年12月1日,澳大利亚人、伊斯特彻奇基地四名飞行员之一的海军上尉A.M.Longmore驾驶着一架肖特S。27——肖特飞机制造商的38号机,海军机身号为T,最初装备的是50马力的“诺姆”引擎,从伊斯特彻奇的机场起飞。这架飞机装有灵活的气囊,其中两个绑在了起落架的框架上,第三个在船尾撬上。不同于Schwann的Avro(阿夫罗),肖特飞机的灵活气囊无法使飞机从水面上起飞,飞回机场之前必须将其吊到岸上去。
另一名早期先驱为海军上尉J.C.Porte,后来因为英国皇家海军航空队设计了一系列水上飞机而闻名。1908年,他在汉普郡戈斯波特(Gosport)的潜艇基地指挥“海豚”号潜艇。他和同事,海军上尉W.B.Pirie,一起设计和建造了具有高度交错的机翼和防滑起落架的双翼滑翔机。他的目的是:一旦在飞行中得到证实,将采用35马力JAP引擎来实现有动力的起飞和飞行。1909年8月17日,在潜艇基地多名水手的帮助下,他将飞机拖到在朴茨茅斯北部的波斯陶山(Portsdown Hill)山顶。这次起飞包括将没有固定的飞机放在运输车上并沿木制滑轨推动它,木质滑轨的目的是建造一个比周围草坪更光滑的表面。当它达到飞行速度时,飞机离开运输车升空,但没有控制住飞机。1909年9月25日的《飞行》杂志将实验描述成“导致飞机毁坏的撞击”,之后Porte放弃了这个设计,继续探索。其控制系统与潜艇非常类似,两位“舵手”并肩坐着,一位控制飞机航向,另一位控制飞行姿态和高度。Porte随后寻求海军部为他的试验飞机提供经费,但由于飞机没有试验成功而遭到拒绝。想象一下,如果他在1909年飞行成功,海军航空兵将要经历一个怎样不同的发展历程?这一点确实意味深长。就21世纪的资源分配标准来说,长达几个月对20名或更多水手的无限使用,对海军部来说也是一个重大的投资。
1910年6月,Porte用自己建造并自学飞行的Santos-Dumont Demoiselle单座单翼飞机展开实验。这架飞机装有一个35马力的Duthiel-Chalmes引擎,他在原来的设计上进行了一些修改,包括在“补助帆吊杆”末端的主轮外侧安装小轮,使机器在地面上更加稳固并防止发生侧翻。同时还装了一个“船首斜桅”来保护螺旋桨,并防止它倾斜到机头。他在戈斯波特格兰其城堡(Fort Grange)的汉普郡机场开展了一系列越来越快的快速滑行试验,该机场后来成为英国皇家海军航空兵戈斯波特基地。不幸的是,在一次实验中,当处于被他称为“深波动”的状态时,它“突然停住”,飞机失事了。Porte并不在选定的参加伊斯特彻奇培训的四人之中,但他去了法国进行飞行员资格证书培训,一定程度上是因为那里的设施更好,同时部分原因是法国官员不了解他的身体缺陷(他得了肺结核,早在1911年就从海军退休)。他在Reims参加了德培杜辛单翼机的培训,并荣获1911年7月28日法国航空俱乐部证书,编号。这就是Porte的驾驶技能,因此他成为新成立的英国德培杜辛公司的技术指导员及试飞员。
这些试验反映了早期皇家海军中的航空爱好者们的普遍看法,即通用飞机,特别是水上飞机,代表了前进的方向。然而,浮筒的设计是一个挑战。那些平底不能摆脱水表面的张力/吸力,它们的下侧“粘”在表面,除非小的涟漪或波浪使它们挣脱。问题是随着速度的增加,波浪将使其发生剧烈的震动,这将穿过整个机身,往往会导致结构上的损坏。在巴罗的设计者尝试用金属制造水上飞机,但这在低速时需要额外的浮力,在高速时如果它们触碰到了水中杂草或浮木可能受到撞击。Schwann的第一次短暂飞行使用了一个“V形”木制浮筒,随着速度的增大飞机上升,允许浮筒从表面“分开”。Longmore的防沉包和浮力航标一样都是为了挽救落水的飞机。皇家海军飞行员第一次完成的系列实际演示体现了它们的成功应用,这表明了在实际条件下,飞机可以在海上的军舰上展开行动。
在4名训练有素的伊斯特彻奇(Eastchurch)飞行员中,地位最高的为Charles Rumney Samson海军中校,他是一名精力充沛的军官,一有机会就寻求海军部的认可从船上进行起飞试验。1911年12月通过了批准,与公众的观点不同的是,高级管理人员均渴望看到能够实现什么样的航空工业,此时Samson的总飞行时间是当时的数百小时时间的10倍,这使他的热情更高,早期成就也更为显著。选定的舰船是前无畏号战列舰“非洲”号,并用木材建造了两个斜向下的平行槽,形成一个在前炮塔处并位于船首上方的飞行甲板。Samson开着T2从伊斯特彻奇飞抵希尔内斯造船厂,舰船停泊在一个浮筒处,飞机在舰船上点火升起。1912年1月10日,他成为历史上第二个从航母甲板上起飞的人,尽管有轻微的船尾顺风,他使用了刚刚超过100英尺的可用的起飞跑道。他飞回伊斯特彻奇并安全降落。下一个合乎常理的步骤是从海上航行中的舰船上起飞,这再一次由Samson于1912年5月2日在T2上完成,但当时的飞机已经配有更强大的70马力的“守护神”引擎。此时的排水槽并没有坡度并接近水平,这建立在“非洲”号的姊妹舰“爱尔兰”号上,以蒸汽动力提供的10.5节的速度在韦茅斯(Weymouth)湾试验。船首的自然风速和舰船速度相结合,飞机仅飞行了45英尺。第三次起飞于7月在“伦敦”号这艘旧战列舰上举行。在这三种情况下飞机熟练起飞,在降落到甲板前飞行状况良好并能进行岸上着舰。如果无法做到,它会降落到离水面上最近的军舰上去。因此,飞机能够被带到海上,在水面平静的情况下发射甚至回收。上述3艘舰船均使用了相同的飞行甲板,这就决定了其能够被快速装配和拆除,但同时它也限制了舰船的战术灵活性,如果舰艏被枪炮射击,飞行甲板及它上面的任何飞机都会被爆炸摧毁。一个解决方案是将水上飞机搬到舰船中央的上层甲板,靠近附近的舰载小艇,在那里他们可以降低到水面进行起飞和回落,使主炮的射击角度保持原样。不过,即使这样,仍然存在一个问题,因为战列舰在一条线上,巡洋舰在前面侦察,但绝不能妨碍飞机从操作台上降落,同时还要掩护水上飞机。飞机作为空中“侦察员”具有明显的作用,但它并不具有真正的进攻能力,它们不允许干扰作战舰艇的使用。
皇家海军得出一个结论,就是让水上飞机出海的最好方法为将它们部署到建造特别改装为搭载水上飞机的船上。因此,考虑委托一艘舰船,其唯一的任务是支援飞机,而不必为战术机动和枪炮使用而分神,这是符合逻辑的。这种舰船也可以安装用于维护和支持飞机的车间设施,并通过集中飞机和人力资源来进行操作,这样在可用性上比将飞机和人员分散开来会获得较少的支援,从不同主要作战任务的舰船的跳板上起飞,要好得多。1912年,William Beardmore的造船公司向海军局提出一个携带飞机的舰船的素描设计方案。这个草案中,有一条很长的飞行甲板,沿着甲板两边布置了车间和机库,从甲板上方的舰桥内控制舰船航行和飞行作业。以事后诸葛来看,这个设计中,飞行甲板两边的建筑和舰桥会引起空气紊流,导致不能进行飞行作业。海军当局希望能够积累足够的飞行经验后再订购航母,对采购航母持观望态度,因此没有订购这艘建议中的航母。然而这个航母的设计确实影响了后续航母的设计。海军当局于1912年秋季决定将排水量为5600吨的“竞技神”号巡洋舰改造为水上飞机母舰。前艏楼的舰炮被拆除了,取而代之的是一个更高的与“非洲”号、“爱尔兰人”号、“伦敦”号水上飞机母舰一样的起飞甲板。在飞行轨道的后面,紧挨着舰桥,装有一个帆布做的为飞机遮风挡雨的机库。在后甲板也装有一个机库,在主桅杆的位置装有一个用于吊放和回收水上飞机的吊臂。这艘舰船可以携带第3架水上飞机,但是没有机库的保护。为了支援这些飞机,舰船上腾出了合适的机库和仓库舱室。该舰作为水上飞机母舰于1913年5月7日服役,同时它也兼G。W。Vivian上校的处于襁褓之中的海军航空兵的司令部。他的职权范围是除了管理该舰本身,还要管理所有的空勤人员和新的海岸航空站。
美国、法国和英国海军都在1913年将飞机投入各自的舰队演习中,并获得不同程度的成功。美国海军将一些柯蒂斯和怀特公司生产的水上飞机运到古巴的关塔那摩湾(GuantanamoBay),它们更多地被用于公关飞行,而不是发展战术理论。法国海军的“雷霆”号搭载了Nieuport、Breguet和Farman公司生产的水上飞机,在演习中抵近土伦港(Toulon)侦察“敌方”舰艇。该舰船在开阔海域使用水上飞机遭遇到难题,该舰的舰长再次重复了Le Pord上将的在“平顶”的舰船上起降装有轮子的飞机的建议,认为这是更好的理念,但是他的提议也不受重视。1914年皇家海军在爱尔兰西南的北海和大西洋海域进行了演习,这是在第一次世界大战爆发前夕对海军航空兵的一次检验。在演习方案中,蓝方与红方舰队共有351艘舰船进行对抗,按照英国皇家海军和德意志帝国海军双方大致的兵力对比按比例划分舰船数量。当时唯一的一艘航母——“竞技神”号被分配给了扮演敌方的红方舰队。该舰搭载了2架水上飞机,装于前机库的是编号为48号的80马力的博雷尔(Borel)单翼机,装在后机库的是编号为81号的160马力的肖特公司的“折叠翼”式双翼机。后者对于舰载机的设计具有显著的历史意义。该机经过Horace Short根据Samson中校和Longmore上尉的咨询进行研发后,在7月16日上舰,恰好赶上了演习。这种飞机除了搭乘飞行员外,还可以搭乘观察员和洛扎特无线电报机。和它的名字暗示的一样,这种飞机最大的特点是机翼上装有可以折叠的机械装置,可以将存放飞机所需机库的空间缩至最小,并在准备起飞时快速展开。这相对于早期需要将飞机分解存放,起飞前组装、调整控制绳的技术来说无疑是前进了一大步,以前的技术既复杂又费时间。机翼折叠可以将飞机的宽度从56英尺减小到12英尺,而飞机长度保持40英尺不变。飞机从母舰上起飞后可以有65英里的作战半径,这同时也是无线电发报机的有效工作距离。发报机重达70磅,所以为了减轻重量,就不带收信机。飞机敞开的座舱内的噪音和振动往往会使发报机操作困难。红方舰队同样有在大雅茅斯(Great Yarmouth)新建的海军航空站,该站有3架飞机和4名飞行员,而蓝方舰队有位于莱温(Leven)和克罗默蒂的航空站和数量相当的飞机和飞行员。演习指令限制了飞机的侦察使命,假定它们不受到攻击,同时也不能对其观察的目标进行突击。“竞技神”号扮演两个特殊的角色,每个角色都引起了相当的关注。首先,它用于证明在战争条件下,飞机是否可以和舰队一同行动。它的第二个角色是扮演一艘航程为800英里,作战半径为400英里,执行侦察任务的飞艇。为了完成这两个任务,它可以前出到在大雅茅斯周围方圆300英里的任何位置,随后放出飞机进行侦察。为了模拟飞艇的续航力,它需要从大雅茅斯起航后,在48小时内返回。这个任务也证明了海军认可了R-1型飞艇的能力。
“竞技神”号于1913年7月18日从希尔内斯造船厂起航,奔赴大雅茅斯,并于7月21日开始起降飞机,当时Samson操纵“折叠翼”飞机飞了两个架次,其中一次在中午,另一次在晚上。而博雷尔飞机需要进行一些修理工作,但是当“竞技神”号在7月22日遭遇到恶劣天气时,它的两个机库都被风浪完全毁坏。“折叠翼”飞机在后机库受到轻微损伤,但是很快被机械师修好。当天两支舰队都在海上,于下午16时整宣布“战争”爆发。7月24日,红方舰队在一次突袭中,成功地在伊名赫姆(Immingham)突袭登陆,“竞技神”号就在附近的斯珀恩角(Spurn Head)北部抛锚,在上午一开始,虽然有较大的涌浪,“折叠翼”飞机被吊放到海面,随后起飞。浓雾迫使这架飞机起飞仅仅30分钟后就返回,但是在这次短暂的飞行中,该机成功地发送了几个电报,并被母舰接收和广播。“折叠翼”飞机刚固定在母舰上,该舰就朝大雅茅斯靠近,并将受损的博雷尔飞机放下码头,并吊上替换它的编号为55号的高德隆G。III型水上飞机。7月25日浓雾和大浪交加,天气非常不适于飞行,但是7月26日下午,海况稍微平静,可以试图起飞“折叠翼”飞机。在起飞时有些困难,在经历了一次大的弹跳和几次小的跳跃后,飞机的浮筒受损,飞机随后被吊进机库,舰上的航空技师对其进行连夜抢修。高德隆G。III型水上飞机被拖入修复过的前机库。这架飞机装有100马力的引擎和可以站人的浮筒,这相对于之前肖特设计的飞机上的平底舰船造型的浮筒是一个大进步。在浮筒中装有轮子,使飞机在甲板上易于移动。7月28日,当“竞技神”号离开大雅茅斯时,Bowhill上尉在其他战舰都在补给煤的演习间隙,驾驶这架飞机从前舰艏楼的跳板上成功起飞。之前在7月27日,虽然有瓢泼大雨和持续的涌浪,这架肖特公司的“折叠翼”飞机还是再次成功起飞。在加煤后,演习于7月31日再次开始,当天有巡洋舰对战,随后是蓝方和红方战列舰舰队之间的被裁决为平手的决战。
8月1日,“竞技神”号放飞“折叠翼”飞机进行概略侦察。这架飞机在转向返航前已经向外飞出了60多英里。14分钟后,“竞技神”号收到了一条难以辨认的和经常意外中断的无线电报。减速的军官们正确地推测这架飞机因故障而迫降在海上,因此他们根据之前的信息和飞机的计划航路,计算出飞机的推算位置。结果证明飞机降落的位置和推算的位置误差不到2英里。在收到中断的电报后,“竞技神”号派出“美人鱼”号驱逐舰搜索水上飞机和两名机组人员,本舰在启动蒸汽机后也迅速跟上。在“美人鱼”号赶往飞机落水的推算位置的途中,遇到了将水上飞机和机组人员捞起的德国蒸汽船“克拉来曼宁”号。水上飞机降落在这艘蒸汽船附近,并被该船捞起,受到很好的对待。当“竞技神”号抵达时,德国蒸汽船小心翼翼地将这架飞机再次吊放到海面,随后飞机被吊回母舰维修。机组人员由担任飞行员的Samson中校和担任观察员的Raymond Fitzmaurice上尉组成。后者在后来的1913年中期给海军航空兵的发展提供了很多很好的建议。
我们09:00时从雅茅斯起航,天气晴朗,飞机速度75节,高度3000~4000英尺;有时我们为了避开云层获得良好的视野,降到不到500英尺的高度。让人惊讶的是这些云这么低;从底下看上去,这些云似乎有两三千英尺厚,但是一旦爬升,你会发现即使到了三四千英尺的高度,你还在云层中。这种情况在北海尤为常见,在演习中,在6000英尺以上的高度经常基本上看不见什么东西。我们飞出约65英里,没发现敌人,于是返回。在飞行中,我一直在发送电报,刚报告在右前方发现一艘慢速航行的蒸汽船,飞机就突然在空中停住了。不幸的是,我们进行另一次糟糕的迫降,毁坏了我们的起落架、下层机翼和机尾;幸运的是,这艘蒸汽船救起了我们,将我们吊到它的船尾甲板上。这是艘叫“克拉来曼宁”号的从白海到蒂尔博里(Tilbury)运送木材的德国货轮;上面的船员大多善良热情,但是他们不能离开航线,将我们送到雅茅斯。“竞技神”号意识到电报传输中断意味着有事情发生,在几小时后姗姗来迟;我们从“克拉来曼宁”号上再次吊放到海面,并被吊回到“竞技神”号上。这是有趣的一天。
到了1913年,舰队演习接近尾声,“竞技神”号的肖特“折叠翼”水上飞机已经飞了6个架次,高德隆至少比它多飞了一次。飞行作业持续到秋季,到了10月,飞机已经飞了超过30个架次,包括高德隆飞机在克罗默蒂外海从飞行甲板上的另一次起飞。在5月到10月期间,这几支海军都在对飞机的作战行动进行持续的最长时间的评估,并对英国海军就飞机应当如何随舰队部署这个问题的认识产生了较大影响。当时这个问题没有新的发展,很可能很多人会因大部分架次的飞行都在重复1912年进行的试验而争论,但是已经开始在作战背景下和不理想的天气情况下进行长时间的飞行了。将“竞技神”号作为试验航母已经被证明是有用的,通过它的实践,人们也汲取了一些重要的经验教训。在这些经验教训中,最引入注目的是执行侦察任务的海军飞机需要安装无线电收发设备,不仅用于报告发现的目标,也用于在飞机在母舰外较远距离迫降时保障机组人员的安全。虽然空中观察员可以极大地拓展发现敌方舰队的距离,但是如果不能及时向舰队司令部报告,即使发现距离远也没有多大用途。简而言之,其中一个最重要的教训是母舰需要一根长的吊臂,使飞机被吊放到海面或从海面被吊起时都能远离舰舷。如果水上飞机吊放时离船体太近,而船体在涌浪中横摇,则机身碰到舰舷导致飞机损坏不能飞行的危险很大。为了使水上飞机吊放到海面上后驶离母舰,飞机在被降下的途中需要将机鼻向前,这样飞行员可以操舵使飞机背向母舰转向。这就使机翼在吊放过程中存在碰到舰舷的危险,即使是轻微的碰撞,也超出了机翼设计能承受的范围。在试验中,另一个教训是,水上飞机在海上颠簸时,需要在浮筒和机身之间安装缓冲装置或弹簧,这样使飞机更加牢固。人们知道了海军飞机需要根据用途进行特殊设计,而不是仅仅对岸基飞机进行改装。下一步将是建造专门的航母,为最有效地使用航母提供经验教训。