1930年，海軍事務(wù)委員會提出修正討論，建議將來建造多一艘小型航母，32以及兩艘增大噸位的中型航母。小型航母可用作跟從戰(zhàn)列艦作戰(zhàn)，而中型航母則可獨(dú)立成為打擊力量，既滿足海軍的戰(zhàn)術(shù)需要，又盡用余下噸位。中型設(shè)計最終構(gòu)成后來兩艘約克城級，以及小型化設(shè)計的胡蜂號航空母艦。[6]
有關(guān)中型設(shè)計的爭論與突擊者號時相若，分別在航速、防御及艦載機(jī)三方面。在航速方面，除了代表航空署的凱利·屠納（）中校接受較低航速，以換取其他設(shè)施空間，其他部門大體同意將航速由29節(jié)提升至5節(jié)。在防御方面，焦點(diǎn)集中在減少飛行甲板遭空襲癱瘓的機(jī)會及整體防御裝甲。針對首項問題，航空署曾提出建造雙層飛行甲板、設(shè)置機(jī)庫彈射器以及增加升降臺，以提升飛機(jī)升降效率，然而這些裝備連同裝甲等等，都不是中型設(shè)計噸位所能負(fù)擔(dān)。裝甲方面，約克城級的定位為防御輕巡洋艦的6吋火炮、空投炸彈及空投魚雷攻擊，但礙于噸位所限而要有所妥協(xié)。最后在艦載機(jī)方面，當(dāng)時航空署正制訂新的航空團(tuán)組合，新艦的航空團(tuán)應(yīng)由4支小隊各18架飛機(jī)組成，共72架飛機(jī)，然后再加上若干替補(bǔ)。不過由于計算方法不同，部內(nèi)估算新艦的飛機(jī)數(shù)量可超過90架。事務(wù)委員會亦根據(jù)列克星敦級的服役經(jīng)驗，認(rèn)為艦島無損飛行作業(yè)，故此決意要在新艦增設(shè)艦島，以有效排走鍋爐廢氣。[7]
1932年初，事務(wù)委員會終于從多項設(shè)計中，選擇了排水20，000噸、長770呎、闊3呎、120，000軸馬力，最高航速5節(jié)、搭載90架艦載機(jī)的方案。然而國會以經(jīng)濟(jì)蕭條為因，并未撥款建造新型航母，使設(shè)計又再拖延。期間海軍部長曾要求軍部研究裝設(shè)8吋火炮的27，000噸方案，但最終流產(chǎn)。
1936年兩艘約克城級下水，并分別在1937年及1938年服役。其時艦體主要性能如下：[8]
第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，美國不再受裁軍條約限制。海軍可趕工建造多一艘航空母艦，以應(yīng)付戰(zhàn)爭需要。由于時間緊迫，海軍事務(wù)委員會只能提出沿用約克城級設(shè)計，但同時附帶多項改良，特別是將新艦的鍋爐與輪機(jī)交錯配置，以減低風(fēng)險。不過由于改動過多，新艦大黃蜂號最終只能建造新式艦島以及延長艦艏，動力系統(tǒng)的問題未有解決。在中途島海戰(zhàn)及圣克魯斯群島海戰(zhàn)，約克城號與大黃蜂號俱因魚雷攻擊而失去動力，無法離開戰(zhàn)場而沉沒。[7]
約克城級在設(shè)計之時，雷達(dá)技術(shù)尚未成熟。1937年海軍研發(fā)出首批艦用搜索雷達(dá)，并在1940年命名為cxam，安裝到多艘艦只。約克城號在1940年安裝了cxam雷達(dá)，而企業(yè)號則在1941年安裝了cxam-1型雷達(dá)。cxam的準(zhǔn)確度為300碼，分辨率400碼，一般可探測到16浬內(nèi)的戰(zhàn)列艦、12浬內(nèi)的驅(qū)逐艦、70浬內(nèi)10，000呎高的pby水上飛機(jī)或50浬內(nèi)同等高度的戰(zhàn)斗機(jī)；而cxam-1的準(zhǔn)確度則提升為200碼。由于cxam雷達(dá)過于笨重，大黃蜂號在1941年服役時，安裝了新式的sc雷達(dá)，但搜索距離卻大幅下降，只可探測到10浬內(nèi)的戰(zhàn)列艦、3浬內(nèi)的驅(qū)逐艦、30浬內(nèi)的戰(zhàn)斗機(jī)及25浬內(nèi)的轟炸機(jī)。結(jié)果海軍不久便拆除坐沉珍珠港的加利福尼亞號戰(zhàn)列艦cxam雷達(dá)，安裝到大黃蜂號，將sc雷達(dá)留為備用。海軍同時為大黃蜂號新設(shè)ye返航裝置，配合兩座雷達(dá)，引導(dǎo)艦載機(jī)返航降落。[9]
約克城號與大黃蜂號均在1942年沉沒，未有裝上更多雷達(dá)及電子系統(tǒng)。企業(yè)號在1942年下半葉安裝了sg雷達(dá)，用作水平搜索，其準(zhǔn)確度為200碼，分辨率400碼，可偵察15浬內(nèi)于500呎低空的轟炸機(jī)、22浬內(nèi)的戰(zhàn)列艦及15浬內(nèi)的驅(qū)逐艦。企業(yè)號同時安裝了sc-1型雷達(dá)，其搜索距離比sc雷達(dá)增加一倍，準(zhǔn)確度提升至100碼，分辨率則為500碼。1943年企業(yè)號返國大修時，將cxam-1雷達(dá)替換為新式sk雷達(dá)，搜索距離激增至100浬內(nèi)10，000呎高空的中型轟炸機(jī)，準(zhǔn)確度為100碼，分辨率為900碼。企業(yè)號同時加裝了sm雷達(dá)，搜索距離為50浬內(nèi)10，000呎高空的飛機(jī)，以及25浬內(nèi)的戰(zhàn)列艦，準(zhǔn)確度為500至200碼，分辨率200碼。sm雷達(dá)是美軍第一批戰(zhàn)斗機(jī)調(diào)配雷達(dá)，要到此時美國航母才可有效調(diào)配戰(zhàn)斗機(jī)攔截敵軍飛機(jī)。連同額外增設(shè)的yg返航裝置，以及iff敵我辨識系統(tǒng)，企業(yè)號的雷達(dá)及電子設(shè)備可與1943年新服役的埃塞克斯級航空母艦相比。[10]
戰(zhàn)爭末期，企業(yè)號將sc-1型雷達(dá)改為新型sr雷達(dá)，準(zhǔn)確度為30至100碼，分辨率500碼，可探測110浬內(nèi)10，000呎高空的轟炸機(jī)、75浬內(nèi)同等高度的戰(zhàn)斗機(jī)、以及25浬內(nèi)500呎低空飛行的轟炸機(jī)。企業(yè)同時設(shè)有作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的雛型，戰(zhàn)時會派出載有遠(yuǎn)程雷達(dá)的tbm轟炸機(jī)，將其數(shù)據(jù)傳返艦上處理分析。企業(yè)號亦在1945年安裝了初期的電子干擾系統(tǒng)，可以干擾敵方無線電信號。[10]
大黃蜂號的艦島近照。1號為mark4火控雷達(dá)（fd火控雷達(dá)），其底座為mark37射控裝置。約克城號與企業(yè)號起初只安裝了mark33射控裝置，其體積令輔助雷達(dá)難以安裝，后來企業(yè)號亦更換為mark37。2號為ye返航裝置，向友軍艦載機(jī)發(fā)出無線電信號，引導(dǎo)返航。3號為sc雷達(dá)。起初sc雷達(dá)是用作升級cxam及cxam-1雷達(dá)，但其性能卻強(qiáng)差人意。不久大黃蜂號便換回cxam雷達(dá)。
艦載機(jī)與飛行設(shè)施
約克城級在服役之初，仍搭載戰(zhàn)前的飛機(jī)款式，包括格魯門公司的f2f戰(zhàn)斗機(jī)及f3f戰(zhàn)斗機(jī)、馬丁公司的bm轟炸機(jī)（魚雷－俯沖兩用）及諾斯洛普公司的bt轟炸機(jī)（俯沖轟炸機(jī)）。約克城號與企業(yè)號在1941年換上f4f戰(zhàn)斗機(jī)，并在1942年換上sbd轟炸機(jī)、tbd轟炸機(jī)及tbf轟炸機(jī)。較晚服役的大黃蜂號在1942年才換上f4f，并在服役之初使用sbc俯沖轟炸機(jī)及布利茲特航空公司（brewsteraeronauticalcorporation）的sbn轟炸機(jī)。[11]
由于海軍在1942年初尚未有完善的雷達(dá)系統(tǒng)，再加上海軍承襲戰(zhàn)前的攻擊優(yōu)先戰(zhàn)術(shù)，約克城級初期俱以轟炸機(jī)為航空團(tuán)核心。比如在中途島海戰(zhàn)，約克城號、企業(yè)號及大黃蜂號分別攜帶了75架、79架及79架飛機(jī)，三艦的航空團(tuán)都是由1支戰(zhàn)斗機(jī)小隊（f4f）、1支魚雷轟炸機(jī)小隊（tbd）、1支俯沖轟炸機(jī)小隊（sbd）及1支偵察機(jī)小隊（sbd）組成。三艦的戰(zhàn)斗機(jī)由21架至25架不等，至于俯沖轟炸機(jī)則有37架至38架，魚雷轟炸機(jī)13架至15架。瓜島戰(zhàn)役開始后，殘存的企業(yè)號及大黃蜂號陸續(xù)增加戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量，并減少魚雷轟炸機(jī)及俯沖轟炸機(jī)。1943年晚期，企業(yè)號換上f6f戰(zhàn)斗機(jī)，到1944年中，企業(yè)號曾混合f6f及f4u戰(zhàn)斗機(jī)，并換上sb2c轟炸機(jī)。此時企業(yè)號一般會攜帶超過34架戰(zhàn)斗機(jī)、21至30架俯沖轟炸機(jī)及14至16架魚雷轟炸機(jī)。1945年企業(yè)號改裝為夜戰(zhàn)航空母艦，其航空團(tuán)專門負(fù)責(zé)晚間及破曉前的戰(zhàn)機(jī)戒備。艦載機(jī)數(shù)量下降至53至61架，并且全由裝設(shè)雷達(dá)的f6f及tbm組成。[11]
約克城級的機(jī)庫彈射器在戰(zhàn)前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)效率低下，于1942年中途島海戰(zhàn)后拆除。企業(yè)號的艦艏降落設(shè)施也因鮮有使用，而在后來拆除。其他飛行設(shè)施則未有顯著更動。
防空炮與火控系統(tǒng)
約克城級的1吋防空炮及5毫米勃朗寧機(jī)槍，在建成前有操作問題。1939年海軍武備署（bureauofordinance）已著手處理艦隊防空炮落后問題，并在1940年開始生產(chǎn)波佛斯40毫米高射炮及奧利岡20毫米防空機(jī)炮，分別替換1吋炮及勃朗寧機(jī)槍。1941年建成的大黃蜂號，已將24挺勃朗寧全數(shù)更換為單裝20毫米防空機(jī)炮；而約克城號在珍珠港事件后于美國東岸更換，然后趕往太平洋；至于企業(yè)號則在空襲東京前夕，一次過安裝了32挺單裝20毫米防空機(jī)炮，使她的防空火力較同級艦為優(yōu)。至于波佛斯炮則在圣克魯斯群島戰(zhàn)役前安裝到企業(yè)號及其護(hù)航艦?zāi)线_(dá)科他號，是企業(yè)號得以悻存的其一原因。圣克魯斯戰(zhàn)后，大黃蜂號亦告沉沒，而企業(yè)號則忙于戰(zhàn)事而無暇維修。1943年后海軍乘企業(yè)號返國大修之機(jī)，開始大幅加裝防空炮。到1945年，企業(yè)號的防空武器已增為11門4聯(lián)裝波佛斯炮、5門雙聯(lián)裝波佛斯炮及16挺雙聯(lián)裝20毫米防空機(jī)炮。[11]
在射控系統(tǒng)方面，約克城號與企業(yè)號服役之初，均裝有兩座mark33。mark33是專門為5吋/38炮而設(shè)計，相比起上一代手動操作的mark19及mark28，mark33完全以電力運(yùn)作，以電腦測量距離，可更有效測出飛機(jī)的距離及高度。大黃蜂號因較晚服役，故此安裝了較新的mark37射控裝置，其體積較mark33為大，可容納更大的電腦，以提升效能。更有甚者，mark37的電腦及支撐點(diǎn)都在射控裝置下方的甲板，而非裝置內(nèi)部，使系統(tǒng)有充足空間升級，安裝新式雷達(dá)輔助。[12]
mark33及mark37均可安裝輔助火控雷達(dá)。1942年美國預(yù)備將第一代防空－水平兩用艦炮的fd火控雷達(dá)（mark4），安裝到約克城號及企業(yè)號，然而約克城號在中途島海戰(zhàn)沉沒，企業(yè)號則在稍后裝上兩座，輔助mark33引導(dǎo)5吋炮射擊。大黃蜂號則在試航時已經(jīng)裝上。fd雷達(dá)可偵察12，000碼內(nèi)5吋炮彈落點(diǎn)，探測到40，000碼內(nèi)的轟炸機(jī)、30，000碼內(nèi)的戰(zhàn)列艦、20，000碼內(nèi)的驅(qū)逐艦及12，000碼內(nèi)浮上水面的潛艇，準(zhǔn)確度為40碼，分辨率400碼。1943年企業(yè)號返國大修時，將mark33系統(tǒng)升級為mark37。當(dāng)企業(yè)號在1945年因自殺飛機(jī)受創(chuàng)而返國維修時，則將fd雷達(dá)換上新產(chǎn)品mark12/22火控雷達(dá)，但對即將退役的企業(yè)號執(zhí)勤沒有影響。[12]
最后，約克城級的防空武器亦有另一套射控裝置。起初，約克城級三艦的1吋防空炮及勃朗寧機(jī)槍，都只能以準(zhǔn)星及曳光彈瞄準(zhǔn)。1941年三艦安裝了mark44射控裝置，但實際上裝置只是由光學(xué)目測鏡組成，防空武器仍然全由人手瞄準(zhǔn)。到1943年，企業(yè)號安裝了mark51射控裝置，輔以mark14瞄準(zhǔn)具。后者由兩個陀螺儀組成，配合簡單電腦運(yùn)算，以計算出合適的射擊角度及距離，分別用于波佛斯炮及20毫米機(jī)炮。[12]
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