發展沿革
曆史背景
随着第一次工業革命的深入，冶金、機械、工程、彈道學及化學的發展，為武器裝備向機械化發展提供了條件。到19世紀末、20世紀初，以大機器生産為特征的第二次工業革命興起，電能和内燃機的發展及其在軍事上的廣泛應用，使武器裝備進入機械化時代。陸、海、空戰武器蓬勃發展，機械化武器開始登上戰争舞台，海戰武器方面，由于海軍大國奉行“大艦巨炮”政策，出現了以戰列艦為主導，以巡洋艦、驅逐艦、護衛艦、潛艇等艦艇為支撐的近代海上力量。飛機用于支援海戰，促使作為飛機海上起降平台的航空母艦誕生。
1909年7月25日，法國人布萊裡奧駕機飛過了英吉利海峽。同年，法國人克雷曼·阿德第一次向世界描述了飛機與軍艦結合的設想。他在《軍事飛行》一書中，首次提出了航母的基本概念和建造航母的初步設想。但是他的設想沒有引起法國重視，而美國人和英國人卻發現了該構想的軍事價值。
1910年11月14日，美國飛行員尤金·伊利（Eugene Ely）駕駛一駕“寇蒂斯”雙翼機首次從前甲闆鋪有25米木制跑道的“伯明翰”号巡洋艦上起飛，完成了曆史上人類第一次駕駛飛機從軍艦上起飛。
1911年1月8日，伊利又駕同一飛機在後甲闆鋪有36米跑道和22根阻攔索的“賓夕法尼亞”号巡洋艦上首次降落成功。
1912年和1917年，英國的薩姆遜中尉和鄧甯中校又分别駕機從行駛的軍艦上完成了起飛和降落。美國、英國飛行員的飛行試驗，孕育了航空母艦的誕生。
建造曆程
1917年6月，英國将一艘巡洋艦改裝為世界上最早的暴怒号航空母艦，其載機20架，但是原巡洋艦中部的建築未拆除，甲闆分别前後兩塊，飛機起落既不方便又很危險。
暴怒号巡洋艦徹底改裝後的最終形态
1918年，英國又将建造中的“卡吉士”号郵船改建為航空母艦，更名為百眼巨人号航空母艦。它是第一艘有直通甲闆的航空母艦，飛行甲闆長168米。甲闆下是機庫，有多部升降機可将飛機升至甲闆上，可載機20架。同年9月，該艦編入皇家海軍的作戰序列。由于第一次世界大戰已經接近尾聲，匆忙入役的“百眼巨人”号尚未來得及參戰，戰争便結束了。“百眼巨人”号隻能呆在皇家海軍的艦隊中。鑒于“百眼巨人”号畢竟是從客輪改造而來的，各方面性能都有極大的局限性，外界認為其還算不上一艘正規航母。
1918年，英國開始建造競技神号航空母艦。1919年，日本參照英國“赫姆斯”航空母艦的方案設計了鳳翔号航空母艦。并于1922年11月首先建成服役，成為世界上第一艘專門設計建造的艦空母艦。而英國競技神号航母于8個月後才建成服役。“鳳翔”号和“競技神”号均載機20餘架，都建有直通甲闆，艦橋。桅杆，煙囪等突出建築物都移至飛行甲闆右側，這一布局特點為後來的航母所仿效。
1922年，第一次世界大戰後各海軍強國簽署的《華盛頓海軍條約》嚴格控制了戰列艦建造，但條約準許各締約國利用2艘戰列艦改建為排水量3.3萬噸的航空母艦。
此後，美，法，等國也相繼建造了航空母艦。但是，當時各國海軍中有許多人觀念未變，把重炮巨艦視為海戰制勝的主要力量，而航母隻是艦隊的輔助力量，主要任務是運送飛機進行偵察。
1940年11月11日，英國海軍的20架老式雙翼魚雷劍魚攻擊機從光榮号航空母艦上起飛，擊沉了塔蘭托港内的3艘意大利戰列艦。
1941年5月，英國在追殲擊沉德國最大的俾斯麥号戰列艦的海戰中，英軍航母與艦載機發揮了重要作用。盡管這些戰例表明了以戰列艦為代表的重炮巨艦在海軍艦載機面前顯得被動，但傳統觀念很強的英國海軍仍未充分認識航空母艦載機的作用，緻使英國在此後的太平洋海戰中吃了大虧。相反，以山本五十六為代表的日本海軍對此卻極為重視，專門派人收集研究塔蘭托之戰的情報。後來的珍珠港事件，實際就是塔蘭托之戰的重演。
1941年12月7日清晨，從6艘航空母艦上起飛的354架日本飛機襲擊了珍珠港的美國太平洋隊。炸沉和重創美國戰列艦各4艘，巡洋艦和驅逐艦16艘，炸毀飛機188架，官兵死傷約4500人，美國太平洋艦隊除航空母艦外幾乎全軍覆沒，而日軍僅損失飛機29架。
1942年5月4日-8日，發生的珊瑚海大海戰則完全是一場航母對航母，由艦載機決勝負的全新型遠距離海戰。該戰中，美國有2艘航母和122架飛機參加參戰，日本有3艘航母和121架飛機參戰。結果是美國1艘航母被擊沉，另1艘受傷，損失飛機66架；日本1艘航母沉沒，2艘受重創，損失飛機85架。而雙方的艦隊始終未互相見面，也未互射一炮。該次海戰改變了傳統海戰的面貌。在此後一系列太平洋海戰中，美國在大部分海戰中取得了勝利。可以說，美國正是借助航空母艦最終取得了太平洋海戰的勝利。航空母艦已成為新時代海戰的主宰力量。
第二次世界大戰中，航空母艦在太平洋戰争戰場上起了決定性作用。從日本海軍航空母艦偷襲珍珠港，到美國、日本雙方艦隊自始至終沒有見面的珊瑚海海戰，再到運用航空母艦編隊進行海上決戰的中途島海戰，航空母艦取代戰列艦成為現代遠洋艦隊的主幹。美國建造了大批埃塞克斯級航空母艦，組成龐大的航空母艦編隊，成為海戰的主角。
二戰結束後，世界各國都注重于發展适合各自國情的航空母艦，以維護本國海上利益。美國在戰後對埃塞克斯級和中途島級航空母艦進行了現代化改裝，改裝的項目包括增加斜角飛行甲闆、蒸汽彈射器和助降設備，提高了艦載噴氣式飛機的使用效率和安全性。高性能的噴氣式飛機得以搭載到現代化的航空母艦上，并且航空母艦的排水量越來越大。
福萊斯特級航空母艦是美國二戰後第一級專為搭載噴氣式飛機而建造的常規動力航空母艦。美國在使用該級航空母艦時仍然發現了一些不足，于是在建造下一級航空母艦時對其進行大規模的改造和升級，即新型小鷹級航空母艦。該級航母是世界上排水量最大的一級常規動力航空母艦，也是美國最後一級常規動力航空母艦。
20世紀50年代，各國海軍中現役航母數量雖然減少了，但性能和攻擊能力大幅度提高，排水量越來越大，艦載機數量越來越多，飛機性能越來越好。
1958年2月4日，美國開工建造世界上第一艘核動力企業号航空母艦，1961年11月25日企業号建成服役。
航空母艦采用核動力裝置的最大好處是提高續航能力。常規動力航母的續航能力一般為1.5~2.7萬千米，而核動力航母可50倍于此，極大地增強了遠洋作戰和連續值勤的能力。
20世紀70年代後，美國又陸續建造了10艘尼米茲級航空母艦。“企業”号和“尼米茲”号的滿載排水量均為9萬餘噸，可載機90架，後者外形稍大，續航能力為前者的2倍。
20世紀80年代後發生的英-阿馬島戰争、美軍空襲利比亞和海灣戰争中，航空母艦都發揮了極其重要的作用。
進入21世紀，美國建造了新一級核動力航空母艦-福特号航空母艦（舷号：CVN-78），該艦2009年正式開始建造，2017年5月底交付美國海軍。福特号航母艦長337米，高76米，飛行甲闆寬78米，可攜帶75架艦載機；滿載排水量達11萬噸，最大航速超過30節，船員約2600名。該艦配備了先進的電磁彈射器和降落攔截系統，比傳統的蒸汽彈射器和攔阻索效率更高，戰機出勤率預計提升33％。與以往的尼米茲級核動力航母相比，福特級航母的核電站可以産出３倍的電量，兩個核反應堆滿載核燃料的情況下，福特号能連續航行20年。據美國海軍介紹，福特号航母整體自動化程度大為提升，有效降低了人力需求和成本。
前景展望
進入21世紀，一些主要海軍國家将繼續發展大型核動力航空母艦。例如、美國論證的新一代CVNX級核動力航空母艦，滿截排水量約11萬噸，按照隐身、創新動力系統、全艦資訊網絡、新概念的飛機起飛與着艦回收裝置，以及攜載無人駕駛飛機作戰等進行設計。随着垂直/短距起落飛機性能的提高.有的國家仍将重點發展中、小型常規動力航空母艦。此外，美國。英國等國還對潛水航空母艦的可行性作了大量論證和試驗，預計成為航空母艦的一個發展方向。
技術特點
總體設計
航空母艦結構的重要特征是有寬敞的飛行甲闆。它主要供艦載機進行起飛、降落、停放及進行保養、加油、挂彈等勤務保障。飛行甲闆一般長180-340米，寬21-77米，外形有矩形和萎形，劃分有起飛區、降落區和待飛區。降落區普遍采用斜角甲闆，與艦中心線成斜8°-12°夾角，可保證多架艦載機同時起飛和降落互不影響，以提高安全性。甲闆上設有艦載機升降機、起飛彈射器、降落攔阻裝置和助降裝置等。島形上層建築設在飛行甲闆中段的右舷。甲闆下設有大型機庫和油料、彈藥貯存艙室，以及供艦載機維修、保養、加油、充氣、供氧、牽引、系留、沖洗、起重和滅火的設施和設備，還設有為艦載機服務的通信、導航、探測、引導和指揮控制等系統和艙室。
飛行甲闆
飛行甲闆是航空母艦上供飛機起降和停放的上層甲闆，按照任務需求可将其劃分為起飛區、降落區和停放區。航母需采用比起船體寬度要大得多的飛行甲闆。特别是斜直兩段式甲闆出現後，要進一步将起飛段闆和着陸段區别開來，所以飛行甲闆寬度更呈增加趨勢。一般說來，大型航母的飛行甲闆寬度幾乎是艦體寬度的2倍，中小型航母的飛行甲闆寬度約是艦體寬度的1.5倍。飛行甲闆分為直通飛行甲闆和斜角飛行甲闆。現代航空母艦的飛行甲闆通常為斜角飛行甲闆，所以甲闆比船體寬得多。由于飛行甲闆要承受飛機降落時的強烈沖擊載荷，因此需用高強度金屬制成。
斜角飛行甲闆
從航空母艦出現直到20世紀50年代初，航母的飛行甲闆都是直通式的。其形狀為矩形，防沖網把甲闆分成前後兩部分：前部供飛機起飛、停放用；後部則是飛機降落區。當防沖網放下時，前後兩區合二為一，艦載機就能從艦尾向前做不用彈射器的自由測距滑跑起飛。
随着噴氣式飛機的上艦，直通式甲闆的局限性顯露出來。20世紀50年代初，英國海軍上校卡梅爾提出了斜角甲闆設想，經試驗後證明它有許多優點，遂逐漸成為現代航母的标準甲闆樣式。
航母甲闆分為三部分：艦前部直甲闆為起飛區，後半部斜角甲闆為着艦區，斜直相交處形成三角形停機區。斜角甲闆的斜度以斜角甲闆中線與航母首尾中線的夾角來表示。斜角甲闆的優點是着艦飛機未能鈎住攔阻索時，可馬上拉起複飛而不至于與前甲闆停放的飛機相撞。另外，艦載機起飛和降落可同時進行。
航母艦島
現代航空母艦通常将上層建築集中在飛行甲闆的右側，稱為“艦島”。從飛機起降的要求上講，甲闆上空無一物，但航母的指揮塔、飛行控制室、航海室、雷達和通信天線等又需要高聳在甲闆上。所以現代航空母艦都是将這些上層建築設計得很緊湊，空出甲闆的絕大部分來方便飛機起降。現代航母力求其外型簡潔以減少雷達反射截面積，已實現了上層建築的“集結化”，包括多功能相控陣雷達、封閉桅杆（AME/S）、電磁輻射系統（MERS）和多功能射頻系統（AMRFS）。
升降機組
航空母艦的升降機是将艦載機自機庫運輸至飛行甲闆的裝置。早期配置于全通飛行甲闆的艦身中線的前中或後方，通常為2~3具。升降機也是甲闆上最脆弱的部份，如果升降機故障或是遭到破壞會導緻飛機無法起降，進而喪失戰鬥力。此外，炸彈也可能會擊穿升降機，升降機又與堆積彈藥與燃料的隔艙接近，一旦引爆将導緻極其嚴重的後果。因此自“胡蜂号”航母起開始将升降機位置調整到艦側，這除了不妨礙起降作業以及安全外，還有着飛機翼展超過升降機寬度時亦能使用的優點。第一代航母的“福萊斯特”級曾在斜角甲闆前方設置一個升降機，目的是要讓飛機降落後立刻收入機庫。然而後來發現這樣的機會其實很少，另外航母航行時潑上來的浪會波及到艦載機。故自“小鷹”級起又将該處升降機位置調整至艦舷側。現代大型航母的升降機寬20多米、深達15米、可負重100噸，升降速度約為一分鐘自機庫搬上一架飛機至甲闆。
艦載機庫
航空母艦的機庫是容納和檢修艦載機的場所，高度通常占據2～3層甲闆高度，是航空母艦上最大、最高的艙室空間。從航母發展曆程來看，曾經出現過開放式機庫和閉式機庫兩種。
從航空母艦問世直到第二次世界大戰中期，航母上的機庫都是開放式的，艦體上甲闆就是機庫甲闆，把航空母艦的飛行甲闆同時作為機庫使用，是一種沒有任何隔壁的露天式機庫。從二戰中後期開始，航母閉式機庫逐漸成為潮流，是一種以飛行甲闆為強力甲闆，飛行甲闆與強力縱梁牢固連接，縱隔壁從飛行甲闆直延伸到艦體下都，把機庫包在裡面的一種機庫結構。
随着現代作戰飛機的尺寸不斷加大，為了能夠存放全部飛機，航空母艦的機庫必須足夠的大。因此航空母艦上的機庫一般長達200～250米，寬25～33米，高6～9米，以滿足艦載機的數量和大小、高度要求。大型航空母艦的機庫相當于四五個大型劇院那麼大。美軍現役的“尼米茲”級核動力航空母艦，機庫長208.48米，寬32.92米，高8.08米，能夠容納數十架作戰飛機。
為了能多停放飛機，艦載機的機翼、機頭和機尾都做成可折疊的，折疊後的飛機一架挨一架地整齊排列在機庫内。為了保證機庫的安全，用折疊式防火門将機庫分隔成2~4個較短的機庫。平時，折疊門收起，就是一個聯通的大型機庫，這樣便于飛機的調動和保養維修。緊急情況下(比如發生火災)，則可以迅速将折疊門放下，将一個大型機庫分隔成幾個小機庫，這樣可防止大火蔓延到整個機庫，提高了機庫的安全性。
航母機庫的用途不隻是停放艦載機；航母機庫通常情況下都不能裝滿，而是要留下空間用來維修保養艦載機以及飛行作業準備等重要工作場所，機庫也是一個物資中轉站。機庫内配備了電源、液壓源、壓縮空氣源以及氮氣源等等供給源和位置，母機庫是一個修理所，負責維修保養艦載機以及其它的設備維修；機庫除停放艦載機以外的最大功能是修理保養艦載機。
艦上武庫
航空母艦上的武器庫，是用來儲備炸彈、魚雷、導彈、火箭等武器的區域，位于船艦底部、水線之下，船頭船尾各一處，中間則為機庫。武器多半組裝方式收納。為了将其送至甲闆，武器庫有着比飛機升降機更小的專用升降機（以“尼米茲”級為例，共有九個武器升降機，其外型如一個從甲闆向上開啟的門，若為不需用到的情況則可蓋起來成為甲闆的一部份），将武器從庫中升到上一層甲闆，由各層作業員進行階段性的組裝，再由該甲闆的其他升降機往上送（部分通到機庫），以防止彈藥意外誘爆的情況。另外還有連接到艦島右側後方的一個武器集中區域，此處被稱作“武器牧場”。若彈藥爆炸可利用艦島作遮掩，以降低對甲闆上飛機的損害。第二次世界大戰之後的美國航母還需要另外設計與區隔存放與組裝核子武器的彈藥庫，被稱為“特殊飛機維護儲存區”（Special Aircraft Services Stores，簡稱“SASS”）。冷戰時期基于核子武器的機密和敏感性，彈藥庫的使用、人員進出管制與保安都有特别的處理和操作程序，沒有受到相關訓練驗證或者是無關的人員一概不得靠近。
戰機起降
彈射起飛
蒸汽彈射起飛
航空母艦使用一個平直的飛行甲闆作為飛機跑道，起飛時一個蒸汽驅動的彈射裝置帶動飛機在2秒鐘内達到起飛速度。美國具備生産這種蒸汽彈射器的成熟技術。在工作原理上，蒸汽彈射器使用高壓蒸汽推動活塞帶動彈射軌道上的滑塊，把與之相連的艦載機彈射出去。蒸汽彈射器體積龐大，工作時要消耗大量蒸汽，淡水浪費嚴重，隻有約6%的蒸汽被利用。為制造和輸送蒸汽，航母要備有海水淡化裝置、大型鍋爐和無數的管線，工作維護量驚人。其最大缺陷在于因為彈射力度太大而無法彈射無人機——現役的無人機因為重量過輕，在彈射時會被扯碎。
蒸汽彈射有兩種彈射方式：
拖索彈射是50年代開始使用的老方式。顧名思義，就是用鋼質拖索牽引飛機加速起飛。這種彈射方式比較少見，各方面都不如前輪牽引彈射好，隻有法國的“克萊蒙梭”級航母使用。拖索彈射時，需要8-10名甲闆人員先用鋼質拖索把飛機挂在滑塊上，再用一根索引釋放杆把其尾部與彈射器後端固定住。彈射時，猛力前沖的滑塊拉斷索引釋放杆上的定力拉斷栓，牽着飛機沿軌道迅速加速，在軌道末端把飛機加速到直起飛速度抛離甲闆，拖索從飛機上脫落，滑塊返回彈射器起點準備下一次工作。
前輪牽引彈射由美國海軍在1964年試驗成功。采用這種方式的艦載機的前輪支架裝上拖曳杆，前輪就直接挂在了滑塊上。彈射時由滑塊直接拉着飛機前輪加速起飛，這樣就不用8-10個甲闆人員挂拖索和撿拖索了。這種方式的彈射時間更短，且飛機的方向安全性好。但這種艦載機的前輪需要專門設計。美國所有的航空母艦都采用了這種起飛方式。
電磁彈射起飛
電磁彈射是新一代航空母艦的艦載機起飛方式。與傳統的蒸汽彈射器相比，電磁彈射器具有容積小、對艦上輔助系統要求低、效率高、重量輕、運行和維護費用低廉等優點。電磁彈射采用電磁的能量來推動被彈射的物體向外運動。與蒸汽彈射器相比，電磁彈射器的優點主要是體積減小了很多，操縱人數也要少30%左右，而且電磁彈射器的彈射力度可控可以彈射無人機。缺點是耗電，但對于全電力推動的航母和核動力航母來說并不是太大的問題。美國海軍從1982年開始進行電磁彈射系統的技術研究，直到2004年秋天電磁彈射器進入成品測試階段。美國海軍測試後選定通用原子能公司作為生産商美國海軍技術網站透露，通用原子能公司的系統采用線性電磁加速電動機已經在新澤西州赫斯特湖試驗中心完成了測試。美國的電磁彈射技術已經運用于“福特”級航空母艦上。
滑躍起飛
航空母艦有的在其甲闆前端有一個“跳台”幫助飛機起飛，即把甲闆的前頭部分做成斜坡上翹。艦載機經過滑跑後沿着上翹的斜坡沖出甲闆，形成斜抛運動，在剛脫離母艦的一段（幾十米）距離内繼續在空中加速以達到起飛速度。這種起飛方式不需要複雜的彈射裝置，但是飛機起飛時的重量不如彈射起飛，使得艦載機的載油量、載彈量、航程以及作戰半徑等受到一定的制約。英國、意大利、印度、中國和俄羅斯等國由于技術限制，暫時無法研制真正在技術和工藝上過關的彈射器，所以在航母上采用滑躍甲闆。采用滑躍起飛的航空母艦在艦載機起飛時都必須以20節（36千米/小時）以上速度逆風航行，以加大艦載機相對速度幫助其起飛。
垂直起降
垂直起降技術就是飛機不需要滑跑就可以起飛和着陸，是從20世紀50年代末期開始發展的一項航空技術。
使用垂直起降技術的飛機機動靈活，具有常規飛機不具備的優點。首先，具有垂直起降能力的飛機不需要專門的機場和跑道，降低了使用成本。其次，垂直起降飛機隻需要很小的平地就可以起飛和着陸，所以在戰争中飛機可以分散配置，便于僞裝，不易被敵方發現，大大提高了飛機的戰場生存率。最後，由于垂直起降飛機即使在被毀壞的機場跑道上或者是前線的簡易機場上也可以升空作戰，所以出勤率也大幅提高，并且對敵方的打擊具有很高的突然性。
但使用垂直起降技術的飛機也有許多缺點。首先是航程短。由于要實現垂直起降，飛機的起飛重量隻能是發動機推力的83%-85%，這就使飛機的有效載荷大大受到限制，影響了飛機的載油量和航程。同時，飛機垂直起飛時發動機處在工作的最大狀态，耗油量極大，因此限制了飛機的作戰半徑。例如當鹞式戰鬥機的載重量為1060千克時，作戰半徑隻有92千米。所以在實際使用中“鹞”式飛機盡量使用短距起飛的方式以延長飛機的航程。因此垂直起降飛機又稱為垂直/短距起降飛機。
航母彈射器對維護使用的要求很高。要徹底解決安全降落問題，最好是垂直降落。所以，超短距起飛，垂直降落，已經成了航母艦載機在起降方面發展的基本趨勢。“海鹞”等垂直/短距起降飛機不需要攔阻索和攔阻網等助降設施，即可直接降落在飛行甲闆上。通常“海鹞”戰鬥機垂直降落時所需的甲闆面積直徑約為20米。此時，航母不需要掉轉船頭或做其他機動動作，以保證“海鹞”戰鬥機迎風着艦。
着艦降落
航母上的固定翼艦載機着艦，不僅需要雷達、無線電通信、光電系統、光學引導裝置來引導，其着艦流程也相對複雜。根據艦載機從遠到近的距離，其流程可分為歸航、待機、進場、下滑、攔阻或複飛五大階段。
歸航階段：一問一答定位置。艦載機完成任務後，一般都會選擇返回航母。這時，就進入歸航階段。飛行員要幹的第一件事是問“航母在哪裡”。這種問，不是通過話筒直接喊，而是借助艦、機上都有的空中戰術導航系統來實現。因為此時，艦、機距離往往很遠，其他通信手段作用距離有限，通信距離很遠的空中戰術導航系統就派上了用場。這種無線電導航系統，美軍稱之為“TACAN”。飛行員通過機載的該系統向艦載系統發射詢問脈沖，後者則會發回應答調幅脈沖。對詢問脈沖與應答調幅脈沖之間的時間差與相位差進行計算，就可以獲得艦載機與航母之間相對精确的距離和位置信息，并據此規劃艦載機的集結、導航以及歸航任務。
待機階段：空中排隊等“通知”。航母上裝有空中管制雷達，最新型的一些空中管制雷達探測距離可達300千米以上。對飛入相應探測範圍的飛機，空中管制雷達一是要加以辨識、分清敵我，另一方面則是掌握其所屬機型、機體狀況與飛行參數，據此為其安排着艦順序與精确的着艦航線，同時提供氣象等保障信息。這一階段被稱作待機階段，在着艦飛機較多的情況下，需要飛機在空中按待機航線飛行，“排隊”等待航母空中交通管制中心的下一步指令。在一些航母上，空中管制雷達不止一部，空中管制任務有時還會由預警機來分擔。
進場階段：放慢“腳步”拿主意。當待機階段的艦載機飛行員收到允許着艦指令時，便可駕機脫離待機航線進入進場流程。在該階段，艦載機開始減速進場。在飛抵航母後方規定距離和位置上時，艦載機放下起落架，進一步減速。這一階段，艦載機會接受精密進場控制雷達/自動引導着艦系統的引導，并根據天氣及飛行員目視條件選擇着艦控制模式——是采用全自動、半自動還是人工模式。全自動模式下，不需要飛行員對艦載機進行幹預控制，完全根據精密進場控制雷達所提供的信息來飛行，直至艦載機安全着艦；半自動模式下，艦載機飛行員參考精密進場控制雷達提供的信息，自己視情操控飛機降落；人工模式下，則指飛行員通過與着艦指揮官的語音通話來修正誤差進入下滑航線，直到飛行員看到菲涅爾透鏡光學助降系統所顯示的燈光信号。
下滑階段：精準降落穩姿态。這一階段，飛機在按精密進場控制雷達所規劃航路飛行的基礎上，已經能得到菲涅爾透鏡光學助降系統和激光助降系統的輔助。對光學助降系統所投射的在特定角度才能觀察到的光學坡面，艦載機飛行員必須嚴格遵守相關規定，在正确的光層内飛行。同時，對或高或低的飛機姿态及時進行調整。這一階段對艦載機能否成功着艦至關重要。因此，為确保艦載機處于正确的飛行軌迹，一些國家為彌補菲涅爾透鏡光學助降系統在惡劣天氣下作用距離不足的短闆，啟用了儀表載波着陸系統作為輔助設備，通過給艦載機發送滑行傾斜度及中心線偏差信息，來提供着艦誤差修正參考。
攔阻階段：抓住“繩子”定身形。該階段艦載機在飛行員操控下，會适時伸出尾鈎，鈎挂住航母甲闆上的攔阻索。在此前後，“穩”成為關鍵要素，一是在鈎挂前要極力保持艦載機飛行姿态的穩定性，二是在尾鈎挂住攔阻索後要“穩”，降低發生事故的可能性。如果着艦出現失誤，就需要飛行員重新加速拉起飛機，進入下一輪的類似引導着艦流程。
着艦減速降落方式采用攔阻索裝置和攔阻網裝置。攔阻索裝置在正常情況下是艦載機縮短着艦滑跑距離的主要降落裝置；而攔阻網是在艦載機處于危急情況下着艦時使用的一種應急設備，一般情況下是用不到的，攔阻降落是主要的降落方式，美國現役11艘大型航母、包括法國戴高樂号，以及俄羅斯庫茲涅佐夫号等航空母艦上的艦載機均采用此類降落方式。
攔阻索位于大型航母斜角甲闆的中心線，一般情況下在距甲闆尾端55-60米處起設置第一根攔阻索，然後每隔約14米即設置1根，一連設置4根（但按美國航母的發展趨勢，将逐漸減為3根）。每根鋼索直徑大約為3.5厘米，鋼索離甲闆的高度為35-50厘米，由弓形彈簧張起，且其兩端通過滑輪與甲闆下方的液壓阻尼緩沖器相連。
固定翼艦載機降落前，在空中先放下起落架和襟翼，以實現減速與降低高度的目的。與此同時，還将艦載機尾鈎放下。艦載機着艦後，仍以約200千米/小時的速度向前沖刺，通過伸出的尾鈎，可鈎住甲闆上弓起的4根攔阻索中任何一根。鈎住攔阻索的艦載機帶着巨大的能量繼續向前滑跑；攔阻索兩端連着的液壓阻尼緩沖器帶動了主活塞支柱，将制動液由液壓作動筒擠壓進蓄壓器，使蓄壓器内的空氣被急劇壓縮，從而産生阻尼力。攔阻索被拉得越長，蓄壓器内的空氣壓力就越大，産生的阻尼力也将越大，從而使艦載機的速度迅速降低。一般情況下，艦載機滑跑60-90米後，就能完全停在甲闆上。美國海軍現役的MK-7型着艦減速裝置，可将時速達195千米的重22.7噸的艦載機在92米内阻攔停住。
服裝分色
航空母艦正式交付部隊，除飛行員外，航母甲闆上的人員必須按職責任務穿戴指定顔色的服裝，通常分7大類；而被指派負責某類單獨作業的人員，則佩戴不同顔色的頭盔或穿着特殊記号加以區分。一般情況下，黃馬甲服裝控制起飛；綠外套負責安檢；紅衣服負責裝載彈藥；棕外套負責飛機降落；紫色衣負責加油挂彈；藍色衣負責駕駛牽引車；白色衣負責貨物處理或醫務。
航管雷達
航空母艦的艦載機在航母甲闆上着落，需要服從航母的航空管制程序。按照固定的航線進入下滑坡道。航母降落的設施就是航空管制系統，其核心主要是航空管制雷達和航空管制控制台。以小鷹号為例：在艦上桅杆右側有一個方形的抛物面雷達，是AN/SPN-43空中交通管制雷達。在250英裡以内飛行的艦載機都會被該雷達監控和标記，同時管制控制員會對所有在該雷達上所看到的艦載機進行統一調度。但小鷹号上的AN/SPN-43雷達是一個很老的雷達系統，隻能給航空管制員發送模拟信号，航空管制員需要靠經驗去對艦載機進行調度。而在2007年開始，美國海軍開始在航母上換裝更先進的航空管制雷達系統。并且航空管制信息已經實現了飛機上的數據鍊系統連接，因此航空管制員的工作強度降低。
為了确保艦載機着艦安全，航空母艦還配有“菲涅爾”透鏡光學助降系統。它能使駕駛員更好地知道它相對于正确的下滑航道的位置信息，便于安全降落。此外，還配有增益目視艦載機回收系統，該系統是裝在着艦系統兩側的兩排燈陣，它對夜間着艦的安全性具有很大的作剛，能指示進場飛機的沉降率，進場飛機的精确位置由其跟蹤探測系統給出。垂直綠色燈陣有兩排，以向駕駛員顯示其沉降率太低、太高或最佳。如果艦載機因尾鈎放不下來，或尾鈎損傷，或艦載機受損，或燃油不多而又無法複飛等原因時，就需迫降。此時，需要臨時架設攔阻網，以迫使艦載機減速停止下來。由于飛機上載有大量的航空汽油，發生火災也是常有的事。而且一旦發生事故，後果極其可怕，往往機毀人亡
動力系統
常規動力
常規動力航母的動力系統，其實就是相當于把一個中型燃油熱電廠的設備搬到一艘大船上。因此，常規動力航母的動力包與熱電廠的設備有很大的相似之處，區别主要是蒸汽能源的來源：常規動力航母一般是用燃油鍋爐燒柴油或重油。英國的“伊麗莎白女王”級航母的動力是燃氣輪機和柴油機聯合，有總功率不足的隐患。航母動力包啟動前需要進行設備“吹管”，即用高溫高壓蒸汽，将主蒸汽管道内的雜質和焊渣吹幹淨，以免傷害汽輪機轉子葉片。“遼甯艦”服役初期，前後水線部位側面冒出黑煙和蒸汽，同時發出很大的噪音，就是在進行首次動力啟動前的吹管。
核動力
核動力航母，由于能源來源是核反應堆，幾乎可以提供無盡的蒸汽。在船不運動的時候，絕大部分蒸汽用來發電。美國尼米茲級核動力航母使用兩具功率各130000馬力的西屋A-4W反應堆最大發電功率超過5萬千瓦，相當可觀。一艘十萬噸級超級航母的本身用電量，就相當于一個中小城市。美國福特級核動力航母，電能成了全船動力的核心。其蒸汽輪機大部分動力都用來發電，總發電功率高達10萬千瓦級别。預計福特級後期批次的航母，将直接用巨型電動機推動推進螺旋槳。巨型電動機的能源由發電機通過電纜輸送，因此整條船，連四根動力大軸都取消了，并且艦載機的彈射和攔阻，都是全電化。這就是最先進的全電艦艇。美國尼米茲級核動力航空母艦是依靠西屋公司的兩個核反應堆産生高壓蒸汽提供動力和電源。所提供的電力會在艦上長達100千米的主電路内輸送。
艦載戰機
航空母艦早期搭載的艦載機與傳統戰鬥機基本相同。為了滿足可以在有限空間内收納、從飛行甲闆上起降等要求，專門為航空母艦設計的艦載飛機産生了。由于在被賦予作戰任務的同時，還要能在海風侵襲的惡劣環境下操作，所以艦載機的壽命通常不會太長。艦載機飛行員必須要具備特殊的飛行技巧，畢竟在飛行甲闆上起降比在平坦的陸地上起降要困難很多。
艦載機的種類主要是按照其任務類型來區分。首先，戰鬥機是用來擔負艦隊防空與攻擊護衛警戒任務的，還具有反潛、對地攻擊能力。在第二次世界大戰時期，還開發出為了擊沉敵艦的特殊機種。俯沖轟炸機就是最好的代表，它是一種可以從敵人頭頂進行攻擊的機種。魚雷攻擊機是可以搭載魚雷或炸彈的機種，在大戰末期整合成攻擊機，而今則是采用精密制導炸彈或導彈進行攻擊。用以進行搜索的偵察機是不可或缺的，過去曾研發出專用的機體，眼下則有在戰鬥機上挂載偵察夾艙做成的戰略偵察機，以及搭載強大雷達的早期預警機。伴随着攻擊機隊，可對敵方雷達進行幹擾，是一種相當可靠的支援機種。另外，由于戰後的潛艇在性能方面有所提升，出現了反潛機，有時該任務也會交給直升機來擔任。至于其他方面，由于垂直/短距起降戰鬥機隻需要用很短的跑道，對于沒有長飛行甲闆的輕型航母或兩栖攻擊艦而言，常被當作戰鬥機使用。
下水進程
下水方式
航空母艦因其艦體巨大而采用“固定船塢式”下水。固定船塢一般都建在水邊，軍艦在船塢裡建好後，把水直接引進船塢，軍艦依靠自身浮力浮起，然後利用外部動力将其拖出，下水就完成了。這種方式适合航母等大型軍艦。2013年下水的美國“福特”号航母和剛剛下水的中國首艘國産航母都采用了這種方式。
下水儀式
航空母艦下水通常都會有下水儀式。曆史上最早的下水儀式出現于古巴比倫，人們把3盆瀝青灑在船身上，并把公牛敬獻給神靈，祈禱神靈保佑新船平安。之後，古埃及、古希臘以及古羅馬都繼承了該傳統。
17世紀時，歐洲淡化了新船下水儀式的宗教色彩。“扔金杯”的傳統逐漸形成。當新船沿滑道滑行時，主持人要拿起金杯，喝一口酒，然後把金杯中剩餘的酒灑在甲闆或船頭，空杯則被扔下船。
後來，“扔金杯”逐漸被“擲瓶禮”代替。即下水時，嘉賓将一瓶香槟酒擲在船首擊碎，并緻辭，預示這艘新船将“碎碎平安”。早期，通常都是男性擲瓶，19世紀開始，女性擲瓶成為慣例。2014年英國“伊麗莎白二世女王”号航母下水，伊麗莎白二世女王親自在船頭敲碎了蘇格蘭香槟。
下水交付
第一是舾裝，即航空母艦所有設備、裝置和設施的安裝工作。因為軍艦下水有很強烈的震動，會對艦艇上的精密電子設備造成影響，所以這項工作隻能放在下水後進行。不同軍艦舾裝耗費的時間也不相同，航母作為大型軍艦舾裝過程會曆時數年。美國“福特”号航母原計劃用28個月時間完成舾裝和測試工作。然而由于該艦新技術采用比例過大，僅舾裝就花費了3年多。
第二是試驗試航，即檢驗航空母艦的動力系統、武器裝備等是否達到相關設計指标，發現軍艦存在問題與缺陷，保證軍艦建造質量，通常都需要一兩年的時間。1966年到1967年，蘇聯“莫斯科”号直升機航母曾先後進行過3次試航，期間暴露出許多軍艦設計上的缺陷。該艦在交付海軍後，因不具備服役條件，隻得再次返回船廠進行修理，9個月後才正式加入黑海艦隊。
第三是交接入列，即航空母艦所有權從船廠交到海軍手中，是軍艦完工的标志。軍艦交接入列一般由軍方組織儀式，宣布入列艦艇的艦名、舷号，給新艦艇授予軍旗，頒發命名證書，進行升旗。
性能數據
航空母艦因其特定任務、級别的不同而性能參數各異，下面以美國現役核動力航空母艦布什号航空母艦為例，介紹其性能數據：
各國航母
服役動态
美國
美國海軍于2007年1月16日宣布，美國新一級核動力航空母艦正式命名為“傑拉爾德·R·福特号”（USS Gerald·R·Ford CVN-78），以紀念在2006年12月26日晚間去世的美國前總統傑拉爾德·福特。“福特号”在2007年開始建造，于2017年7月22日交付，這也是美國進入21世紀建造的第一級航空母艦。
英國
英國在戰後發展了“無敵”級航空母艦，采用滑躍甲闆和垂直/短距起降飛機。
1982年，英國和阿根廷在馬島戰争中，英國皇家海軍憑借兩艘輕型航母橫跨一萬多千米遠征南半球，在阿根廷的家門口大勝，在空戰中打出了21:0的戰績。
2014年，英國“無敵”級航空母艦全部退役。
2009年，英國新一級航空母艦伊麗莎白女王級航空母艦開工建造。該級共兩艘航空母艦分别于2017年12月7日和2019年12月10日服役。
蘇聯/俄羅斯
蘇聯采用垂直/短距起降飛機的“基輔”級航空母艦（蘇聯海軍稱為“重型載機巡洋艦”）安裝有遠程導彈。而後建成的庫茲涅佐夫号航空母艦采用滑躍甲闆避免了安裝複雜的彈射裝置。
2018年4月，俄羅斯國防部同俄羅斯聯合造船集團簽署了維修合同，用于維修及改裝俄海軍“庫茲涅佐夫海軍元帥”号航母。
當地時間2022年6月14日，俄羅斯聯合造船集團總裁拉赫曼諾夫在接受俄新社采訪時表示，俄羅斯僅有的航空母艦“庫茲涅佐夫海軍元帥”号将于2024年一季度重返俄海軍戰鬥序列。庫茲涅佐夫号于1991年開始在蘇聯海軍服役，後為俄羅斯海軍繼承，隸屬于俄羅斯北方艦隊。艦體全長306.5米，高64.5米，最大航速29節。
法國
法國在曆史上一共擁有過十艘航空母艦。20世紀50年代後期開始，法國進入自主研制航母階段。兩艘“克萊蒙梭”級航空母艦，“克萊蒙梭号”和“福煦号”分别于1961年和1963年開始服役。
“戴高樂号”航空母艦是世界上非美國海軍隸下的核動力航空母艦，也是法國海軍現役僅有的航空母艦，是法國海軍的象征。“戴高樂号”是法國史上擁有的第十艘航空母艦，其命名源自于法國著名的軍事将領與政治家夏爾·戴高樂。“戴高樂号”航空母艦标志着法國建立起全歐洲國家中最完整的國防工業研發體系，絕大多數關鍵性武器都實現了自主研發生産，許多方面還足以在美蘇兩強之外獨樹一幟。
中國
遼甯号
中國首艘航母遼甯号航空母艦，是中國人民解放軍海軍第一艘可以搭載固定翼飛機的航空母艦，其前身是蘇聯建造的“庫茲涅佐夫”級航空母艦的二号艦“瓦良格号”。1990年代初期，“瓦良格号”于烏克蘭建造時遭逢蘇聯解體，導緻建造工程中斷，完工率約為68%。1999年，中國購買了“瓦良格号”，于2002年3月4日抵達大連港，2005年4月26日開始由中國海軍繼續建造改進。解放軍的目标是對此艘未完成建造的航空母艦進行更改制造，及将其用于科研、實驗及訓練用途。2012年9月25日，正式更名為“遼甯号”，并交付予中國人民解放軍海軍使用。
遼甯号航空母艦以4台蒸汽輪機為動力，4軸4槳雙舵推進。航母由四台蒸氣輪發動機驅動，總計20萬馬力，最高航速可高達32節，在航速30節時續航力為4000海裡，在航速20節時續航力可達12000海裡；艦上的電力系統可提供14000千瓦的電力，燃油儲量為7800噸，航空汽油儲量為5800噸。艦首使用滑躍式起飛甲闆，艦艇中部設有4道飛機降落阻攔索及1道應急阻攔網。艦橋島式建築位于飛行甲闆右側，前後各有一台甲闆/機庫升降機。
山東号
2019年12月17日，中國首艘自行建造的航母山東号航空母艦服役。
福建号
當地時間2022年6月14日，美國“The Drive”網站報道依據衛星圖片服務商“行星實驗室”提供的衛星圖片做出判斷，中國海軍的003型航空母艦的下水将在近期進行。
行星實驗室”提供的衛星圖片顯示，003型航空母艦所在的大型幹船塢内已經開始注水。與此同時，這艘正在進行最後階段建造工作的航母飛行甲闆上的各類管道和絕大多數遮蔽工棚都已經撤除，隻剩下三座覆蓋航母電磁彈射器安裝位置的工棚。航母上已經挂起了滿旗，并有其他類似标語等慶祝裝飾在準備中。
003型航母是中國建造的第二艘國産航空母艦，也即将成為中國的第三艘航母。003型航母使用的是電磁彈射器而不是傳統的蒸汽彈射器。根據美國海軍福特級的經驗，理論上電磁彈射器可以減少艦載機在起飛過程中的損耗，擴大彈射器可以使用的艦載機範圍，包括彈射更輕小的無人機。
美國媒體也同時在關注與中國新航母密切相關的艦載機研制情況。“The Drive”網站稱，003型航母幾乎肯定會搭載更新型的艦載機，包括中國正在研制的殲-35隐形艦載機和KJ-600艦載預警機。二者分别與美國海軍的F-35戰鬥機和E-2“鷹眼”預警機十分相似。同時，殲-15T戰鬥機和殲-15D電子戰飛機也可能從003型航母上起飛。作為一家美國網站，“The Drive”将這種相似歸結為中國艦載機部隊組合“模仿”了美國未來航母艦載機聯隊的編成，但同時又指出，中國海軍也要在其航母和其他艦艇上配備各種無人機平台。
2022年6月17日上午，中國第三艘航空母艦下水命名儀式在中國船舶集團有限公司江南造船廠舉行。經中央軍委批準，中國第三艘航空母艦命名為“中國人民解放軍海軍福建艦”，舷号為“18”。福建艦是中國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦，采用平直通長飛行甲闆，配置電磁彈射和阻攔裝置，滿載排水量8萬餘噸。該艦下水後，将按計劃開展系泊試驗和航行試驗。中國将統籌考慮維護國家主權、安全、發展利益需要，以及航空母艦運用特點、港口保障條件，科學選擇福建艦部署地點。
總體評價
擁有輝煌戰績的航空母艦絕非浪得虛名，它早已成為一個戰略符号，标志着一國的決心。航母編隊所到之處，一定是全球關注的焦點。有人谑稱：世界上沒有什麼外交沖突是一個航母編隊解決不了的，如果有，那就兩個。這種強大的威懾能量和輻射效應是任何其他海戰裝備都無法比拟的。
戰争實踐證明，航空母艦和艦載機的使用開創了海上作戰的新時代，海戰模式就此改變，“大炮巨艦”的時代宣告落幕。（中國軍網評）
航空母艦是國家綜合國力的象征，是國家海上力量的核心之一。在和平時期，可現實存在，執行和平外交，維護海上主權和海洋權益，遏制危機，起到戰略威懾作用；戰時可遠離國土和基地執行各種戰略、戰役、戰術級的作戰任務。航空母艦具有綜合作戰能力強、攻防兼備、航海性能和适航性好、續航力大等特點。（《中國軍事百科全書·軍事裝備》評）
