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航空母艦の航空作戦には、搭載航空機の離陸と着艦のサイクルが含まれる。離陸と着艦のサイクルは、捜索、防御哨戒、攻撃空爆のための海軍航空機の効率的な使用を支援するために計画される。これら 3 つの任務の相対的な重要性は、時間と場所によって異なる。航空母艦の運用開始から最初の 25 年間、離陸と着艦のサイクルは、航空機格納庫甲板の上に直線飛行甲板を持つ艦艇の任務遂行能力を最適化するように試みられた。航空母艦の航空作戦は、1920 年代初頭の実験艦から第二次世界大戦の戦闘経験を経て急速に進化してきた。
第一次世界大戦の海戦では、ドレッドノート級戦艦の主砲の射程距離が伸びたことと、偵察巡洋艦が敵艦隊を発見し、射程圏内に入る前に友軍に有利な機動を知らせるという従来の役割を果たせなくなったことが明らかになった。航空母艦は当初、戦艦艦隊が航空機を携えて敵艦隊を発見し、砲撃艦の視界範囲外にある砲弾の着弾地点を観測するための手段として考えられていた。 [ 1 ]
1920年代初頭に最初の航空母艦が運用開始されると、洋上での航空機の格納、発進、回収、整備に必要な技術が習得された。初期の艦隊演習では、航空機の有効射程が20,000ヤード（18km ）から24,000ヤード（22km ）に延長できることが実証された。理論家たちは、戦闘機を使って敵機を撃墜することで、敵にその利点を与えないようにできる可能性を示唆し、より多くの航空機を発進できる艦隊が戦術的に有利になると予測した。航空母艦は、任務の有効性を最大化し、想定される航空機の運用上の損失による任務遂行能力の維持を図るため、可能な限り多くの航空機を搭載していた。[ 2 ]
格納庫甲板から飛行甲板へ1機の飛行機を移動させる間に、飛行甲板から複数の飛行機を発艦させることができた。東太平洋の温暖な気候で策定されたアメリカ海軍の教義では、格納庫甲板は整備工場とみなされ、発艦位置への配置に必要な時間を最小限に抑えるため、搭載機のほとんどを飛行甲板に保管していた。[ 3 ]寒冷で嵐の多い北大西洋で策定されたイギリス海軍の教義では、天候による損傷を最小限に抑え、発艦時の作戦準備態勢を最大化するため、搭載機のほとんどを格納庫甲板に保管していた。[ 4 ]いずれの場合も、すべての航空機が飛行甲板の後部に配置されたら、空母は飛行甲板上の速度を最大化するために風上に向かって旋回し、艦首から航空機の発艦を開始した。[ 5 ]
航空機の航続距離と捜索または砲撃観測の継続時間は燃料容量に依存しており、相互防衛のために共同で運用される航空機群の場合、燃料消費は最初の航空機が発進した時点から始まった。この相互依存性により、可能な限り短い時間で利用可能なすべての航空機を発進させ、編隊を組んで最後の航空機の発進を待つ間に最小限の燃料消費で目標に向かうことが奨励された。迅速な発進はまた、航空母艦が風向きに合わせて予定の航路から逸脱する時間を最小限に抑えた。[ 6 ]
航空機が任務から帰還すると、空母は再び風上に向かって向きを変え、艦尾から航空機の回収を開始した。航空機は当初、エレベーターで格納庫デッキに移送され、次の航空機が着艦できるように飛行甲板を空けた。このプロセスをできるだけ迅速に完了することで、燃料切れによる航空機の損失を防ぎ、空母が風向きに合わせて優先航路から逸れる時間を最小限に抑えることができた。1930年代までに、空母は飛行甲板に一時的なバリケードを設置し、航空機が飛行甲板の後部に着艦している間、飛行甲板の前部に航空機を保管できるようにすることで、航空機の回収に必要な時間を半減させた。[ 7 ]
飛行甲板に航空機を保管すること（エレベーターが格納庫への移動準備が整うまでの一時的な保管であっても）の欠点は、航空機の同時発進と回収ができないことでした。航空機は発進中は船尾に、回収中は船首に保管する必要があり、いずれかの作業が完了した時点で飛行甲板に残っている航空機は、もう一方の作業を開始する前に、船の反対側または格納庫に移動させる必要がありました。当初の飛行作業は、航空機の発進から始まり、未発進の航空機の移動、そして航空機の回収で終わる発進と回収のサイクルで構成されていました。持続的な飛行作業には、回収した航空機を次の発進のために再配置し、燃料補給を行う期間も必要でした。発進後に予期せぬ問題に見舞われた航空機は、飛行甲板に残っている航空機が回収のために再配置されるまで飛行を維持できない場合、失われる可能性がありました。[ 8 ]
初期の航空母艦のいくつかは、飛行甲板が着陸に使用されている間、格納庫甲板から発艦するための飛行プラットフォームを備えていたが、これらのプラットフォームは実用的ではないことが判明した。格納庫甲板カタパルトはより成功したが、単一の飛行甲板からの甲板ロール発艦率に匹敵するには6基のカタパルトが必要であり、その数のカタパルトを設置するために失われる航空機の保管容量と防御砲の位置を犠牲にすることをいとわない航空母艦はなかった。[ 9 ]大型航空機を発艦させるために必要な少数のカタパルトは通常、飛行甲板に設置された。
1920年代後半に大型航空母艦が利用可能になると、攻撃能力を高めるために利用可能な航空機の数を増やす戦術が進化しました。機銃掃射を行う戦闘機は、光学式測距儀のような繊細な戦艦の射撃管制装置に損傷を与えることができました。1930年代の航空機は戦艦を撃沈する兵器を搭載する能力はないと考えられていましたが、敵戦艦の速度を落として友軍が砲撃範囲に入ることができるように魚雷を発射することは可能でした。航空機の拡張使用を練習する艦隊演習では、夜明けから夕暮れまでより複雑な発艦および回収サイクルが必要でしたが、視界の制限のため夜間作戦はほとんど行われませんでした。[ 10 ]
夜明けに捜索機が離陸できるよう準備され、夜間に射程圏内に入ってきた敵部隊を艦隊周辺で完全に捜索できるようになっている。朝一番の離陸には、敵の捜索機を撃墜する準備を整えて艦隊上空を旋回する戦闘空中哨戒（CAP）戦闘機や、艦隊を脅かす可能性のある潜水艦を攻撃する準備を整えた対潜爆撃機も数機含まれるかもしれない。[ 11 ]夜明けの離陸が行われている間に、今後の任務のために追加の航空機が準備されるかもしれない。夜明けに離陸した航空機が燃料補給のために戻った後、捜索と哨戒任務を継続するために準備される航空機もあれば、敵艦隊が発見された場合に備えて攻撃作戦のために準備される航空機もあるかもしれない。これらの航空機の一部は、迅速な離陸に備えて飛行甲板に配置されるかもしれないし、捜索と哨戒任務を継続するために割り当てられた航空機は、夜明けに離陸した航空機の回収に備えて飛行甲板を空けるために通常離陸した。[ 12 ]
夜明けの発艦が回収された後、それらの航空機は燃料補給を受け、捜索哨戒任務を繰り返すか、攻撃部隊を増強する準備を行う。敵艦隊が発見されなかった場合、このサイクルは日中繰り返されるが、日没間際の最後の捜索哨戒任務を終えて回収されるまでは、発艦は行われない。
1939年9月のHMSカレイジャス の喪失は、航空母艦が潜水艦に対して脆弱であることを強調し、 1940年6月のHMSグロリアス の喪失は、風向きに合わせて定期的に進路を変更することで前進速度が低下するにもかかわらず、捜索機を空中に維持するために発艦と回収のサイクルを維持することの重要性を示した。[ 6 ]エクセス作戦とクレタ島の戦いでイギリス海軍が航空攻撃で損失を出したことで、CAPに利用できる戦闘機の数を最大化することの重要性が示された後、ほとんどの航空母艦は、搭載機のために甲板と格納庫の両方の保管スペースをフル活用することによる運用上の不便さを受け入れた。[ 13 ]
真珠湾攻撃は、 2波攻撃の有効性を示した。飛行甲板に格納された航空機（CAPとして残された戦闘機を除く）が第1波攻撃を構成した。格納庫甲板に格納されたすべての航空機が飛行甲板に配置された時点で、第2波の発進が開始された。CAPは第2波の発進後に燃料補給を受けることがあった。CAPは攻撃後に空母に戻る敵機を迎撃する準備が整っており、空母は通常、第1波を回収し、それらの航空機を格納庫に移動させ、その後第2波を回収した。[ 14 ]
1942年の空母戦では、格納庫甲板に保管されていた航空機は、飛行甲板に保管されていた航空機がCAPとして発艦し、敵艦隊を捜索した後、攻撃部隊として発艦できるよう配置された。攻撃部隊は、朝の捜索機とCAP機の回収のために飛行甲板を空ける必要がある場合は、敵を発見する前に発艦することもあった。[ 15 ]攻撃部隊の航続距離は、目標位置が判明する前に発艦することで短縮されたが、ミッドウェー海戦で実証されたように、燃料と武装を積んだ航空機を降ろすことで、空母への戦闘による損傷の深刻度が軽減され、損傷した空母上での航空機の損失を防ぐことができた。航空攻撃中に発艦しようとすると、魚雷や爆弾を回避するための機動能力が制限された。[ 16 ]
第二次世界大戦後、空母の運用はレーダー支援による夜間作戦[ 17 ]やカタパルトを必要とするジェット機の運用を含むように変化した。ヘリコプター、V/STOL機、および傾斜飛行甲板の普及により、航空機の同時発着が簡素化された。同等の敵対する航空部隊間の戦闘の頻度が低かったため、搭載機すべてを使用した空襲の重要性が低下した。朝鮮戦争とベトナム戦争中の空母の運用では、約30機の航空機による甲板攻撃が重視され、戦闘空中哨戒、空中早期警戒管制、偵察、または機会目標を探す自由任務のために少数の航空機による周期的な運用が行われた。無給油ジェット機の航続時間が短くなったため、通常のサイクル時間は第二次世界大戦後半の典型的な4時間から約90分に短縮された。 [ 18 ] USSフォレスタルとエンタープライズでの火災は、ガソリンからジェット燃料への移行後も、空母に搭載された戦闘機による損傷増大係数が持続することを示した。
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