(Queen Elizabeth class)

Rosyth, Babcock International

Appledore, Babcock International

Scotstoun, BAE

Govan, BAE

Portsmouth, BAE

Birkenhead, Cammell Laird

Hebburn, A&P Group

飛行甲板長263.5 寬69

Rolls Royce Marine Trent MT-30燃氣渦輪＊2/96000(36MW＊2)

Wartsila 16V38B級柴油主機＊2/30000（11MW＊2）

Wartsila 12V38B級柴油主機＊2/24000（9MW＊2）

Converteam先進感應電動機＊4/107281（20MW ＊4，每兩部串聯為一個機組）

雙軸

Type 997 （Artisan） E/F頻三維輕型多功能雷達＊1

I頻導航/平面搜索雷達

Selex Galileo SPN-720 I頻進場雷達＊1

Ultra Series 2500 EOS光電感測系統

Type 2170魚雷反制系統（SSTD）

其餘不詳

JDITS聯合戰術資料分配系統(Link-16])

其餘不詳

航空人員900以上

MSI DS-30B 30mm遙控機砲＊4

其餘不詳

F-35B戰鬥攻擊機＊12(平時)/24(重大演習與作戰任務)（滿載50架）

梅林預警直昇機＊4~5

梅林HM1/2反潛直昇機＊6~9

突擊模式：25架CH-47運輸直昇機

Queen Elizabeth

Prince of Wales

共二艘

2017/12/21下水

起源

第 二次世界大戰之後，大英帝國的國力不再強盛，連歷史悠久、傳統優良的皇家海軍也無力維持傳統起降航艦。在1960年代，英國曾進行CVA-01傳統起降航 艦計畫以汰換二次大戰時代建造的傳統起降航艦，但因過於昂貴而 在1966年遭工黨政府封殺。之後皇家海軍退而求其次，在1970年代推出操作STOVL戰機與直昇機的無敵級輕型航空母艦，來滿足反潛與有限度的制海、 制空等任務。在冷戰時代，由於歐洲盟國在大西洋上的主要任務就是防堵蘇聯潛艦的封鎖，北約海上打擊主力落在美國強大的航艦戰鬥群身上，因此以反潛為主要任 務的無敵級航艦還算是適得其所。

然 而在1982年的福克蘭戰爭中， 皇家海軍只有兩艘攜帶STOVL戰機的輕型航空母艦（無敵號與競技神號）為遠征艦隊提供防空掩護，面對阿根廷空軍超過百架岸基飛機的挑戰時已經有點力不從 心 ，經常處於被動迎戰狀態。由於搭載機數量有限，加上海獵鷹STOVL戰鬥機的速度與航程都不足，使得皇家海軍在戰爭中實質上無法維持高強度的戰鬥空中巡邏 （CAP）；而欠缺有效的艦載預警機（只擁有搭載雷達的預警直昇機，算是聊勝於無），也讓皇家海軍不得不將幾艘Type 42防空驅逐艦佈置於艦隊前端充當雷達哨戒艦，成為阿根廷機群來襲時首當其衝的犧牲品，付出了兩艘沈沒、一艘受創退出戰場的代價；在聖卡洛斯灣登陸作戰期 間，阿根廷軍機也多次突破英國遠征艦隊防空網，擊沈、擊傷多艘軍艦（若不是阿根廷空軍的炸彈引信不適用於低空轟炸導致許多命中彈未爆，皇家海軍蒙受的損失 將更為慘重）。而如果阿根廷海軍不是因為貝爾格拉諾上將號巡洋艦被擊沈而立刻全面撤出戰鬥，則無敵號與競技神號的機對就要同時擔負防空掩護與對海攻擊任 務，勢將更加力不從心。

為 了能在2010年代即時替換無敵級航艦，英國早在1994年便展開新一代航母的初期評估研究，計畫名稱最初為CVSG(R)，稍後演變成CV(R)。經過 檢討之後，英國DOR在1996年公佈初期評估結果，認為 皇家海軍必須建造兩艘三到四萬噸級、能搭載40架固定翼機的大型航空母艦來取代現役三艘無敵級 （爾後研究顯示船艦排水量必須放大到五、六萬噸級左右，才能攜帶足夠的艦載機燃料、彈藥與零件物資來支持足夠的出擊架次）。先前福克蘭戰爭等教訓已經證 明，只有較大型的航空母艦才能搭載足夠的艦載機隊來滿足皇家海軍的各種任務需求，並在戰爭爆發時提供足夠的戰鬥力。除了自製新航母之外，英國也曾研究取得 兩艘美國海軍已經除役的佛瑞斯塔級(Forrestal class)傳統動力航空母艦，不過這麼龐大而老舊的航母明顯不符合成本效益。

在1997年5月，當選未久的工黨政府展開新一輪戰略防衛評估 （Strategic Defense Review，SDR），並在1998年7月公布，其中正式確立發展新一代航空母艦來取代無敵級，計畫名稱為「未來航空母艦」（Future Aircraft Carrier，CVF）。 這份戰略防衛評估報告認為，在未來英國需要投射武力的場合中，有可能無法獲得海外盟國配合借用基地，或者是即便盟國同意借用基地，也無法在第一時間內部署 備便，因此英國希望CVF航空母艦能成為英國最快展開投射武力，並具備強大威嚇影響能利得平台；這份報告的結論指出，應建造兩艘排水量四萬噸級、搭載50架航空機（含直昇機）的中型航空母艦，並預計首艘在2012年服役。

在1999 年1月，英國國防部採購執行局（MODPE）批准CVF的初期規劃工作，為期一年，並開始招標選商，這也意味CVF航空母艦項目正式啟動。在1999年1月25日時，總共有六家廠商被邀請參與CVF的競爭，包括英國的英國航太（BAE System）與馬可尼電子系統（ Marconi Electronic Systems），美國波音（Boeing）、洛克希德.馬丁（Lockheed Martin）與雷松（Raytheon），法國Thomson-CSF（2000年時成為Thales）等。 在1999年11月，英國國防部選擇BAE System與Thales兩家廠商作為第一階段初步概念發展階段的評估對象，在11月23日與雙方簽署選擇分析（Analysis of Options）合約，價值5900萬英鎊。兩個團隊都結合海內外廠商，由BAE System領導的團對包括有勞斯萊斯(Rolls Royce)、韋斯伯造船廠(Veosper Thorneycroft)、阿勒尼亞.馬可尼(Alenia Marconi Systems，AMS)、史特根.漢蕭(Strachan & Henshaw)、美國的諾斯洛普格拉曼(Northrop Grumman)與洛克西德.馬丁(Lockheed Martin)等公司，而法國特拉斯（Thales）領導的團隊包括達文浦管理公司(Devonport Management)、奧斯通海洋系統(Alstom Naval Systems)、史文.杭特造船廠(Swan Hunter)、哈蘭伍爾夫(Harland & Wolff)、哈里波頓(Halliburton)、BMT Defence Systems、美國的雷松與洛克西德.馬丁等。兩家團隊要求的設計除了必須滿足前述九項關鍵使用者要求（KUR）之外，也要求船艦必須在英國本土建造。在這個階段，估計CVF的研製、建造預算為29億英鎊。

英國國防部也曾在1990年代後期評估進一步為無敵級航空母艦進行大規模延壽升級、加長艦體等，此報告在1999年出爐，結論是無敵級艦體已經過於老舊且寬度不夠，無法適應未來可能的艦載機種（當時英國評估的美國JSF聯合戰術打擊機的尺寸成長到原本海獵鷹的兩倍）。

CVF九項關鍵使用者指標（KUR）

依照CVF計畫，對於未來新航空母艦的各項能力，有九項關鍵使用者指標（Key User Requirements，KUR）：

1.交互操作性（Interoperability）：能參與國際聯合作戰任務。

2.整合（Integration）：具有對艦載航空機作戰以及聯合戰場空間的指揮、管制、通信、情報（C4I）能力。

3.可獲得性（Availability）：兩艘航空母艦之中，無論何時都能有一艘可部署執行任務。

4.部署性（Deployability）：具備全球部署能力。

5.自持性（Sustainability）：能持續執行作戰任務。

6.航空機（Aircraft）：能在沒有固定據點支持的情況下部署與支持攻勢性航空武力。

7.生存性（Survivability）：蒙受戰損時能有較高的生存性。

8.彈性（Flexibility）：盡量提高可以操作的艦載機種類。

9.多樣性（Versatility）：盡量提高能執行的任務種類。

初期構型考量

1999年提出的CVF想像圖，上為傳統起降構型，下為STOVL構型。

在1999年11月CVF第一階段初期規劃展開之際，皇家海軍總共提出九種方案構想進行評估，其中有七個為全新設計建造，大致分為短場起飛/垂直降落 (STOVL)型、傳統起降型（CTOL）或稱彈射起飛/攔阻索降落（CATOBAR），以及滑跳起 飛/攔阻索降落型(STOBAR)三類；其中，CATOBAR方案有兩個，分別搭載40與36架飛機；STOVL方案有四個，搭載機數量分別為40、26、20、 15架；STOBAR方案有一個，搭載26架。除了前述七個新造案之外，另外兩個方案則由現有船隻改裝，最為廉價保守但性能也最低：一個是購買現成貨櫃輪 再進行改裝的方案（STUFT），可搭載20架飛機，再來就是將現役無敵級進行大規模延壽改裝（SLEP）甚至加長艦體，同樣約搭載20機。

評估階段開始後， 皇家海軍自然首先排除由貨櫃輪改裝與無敵級延壽這兩項；而BAE、Thales集團初步設計的範圍，則集中在可搭載30至40架艦載機的區間。以下就分別 介紹：　

1.STOVL構型：

與原先無敵級航母的 艦載機模式相同，也是 皇家海軍在CVF中列為第一優先的選擇。皇家海軍飛行員早已熟悉STOVL操作模式，因此CVF若選擇STOVL構型，可將成本與換裝時的適應問題降至最低。STOVL操作不需要彈射器以及阻攔索，可以節省不少購置成本以及操作所需的人力。

在1982年，皇家海軍曾進行滑跳起飛的擴大研究，這是1971年P.1127（獵鷹式的原型機）以6度、9度、12度仰角滑跳起飛的初期測試的延續，參 與的機種包括獵鷹系列新的GR.5以及傳統起降的海軍F-4K幽靈式、加勒比海盜式（Buccaneer）和空軍美洲虎攻擊機、龍捲風ADV攔截機等，其 中獵鷹GR.5與F-4K都測試12度與15度滑跳起飛（F-4K為了進行15度滑跳台起飛，在進器道兩側增加一對額外的小型側板來增加最大攻角），而較 老舊的加勒比海盜以及起落架未強化的空軍美洲虎、龍捲風ADV則都只使用12度滑跳起飛。其中，F-4K推重比最大、並可將發動機部分氣流引進到襟翼上維 持舵面周邊氣流品質的裝置，在22.7噸最大起飛重量、94%發動機推力、使用15度斜角甲板起飛時，不使用襟翼吹氣裝置需要155~161公尺的滑行距 離，而使用襟翼吹氣裝置則只需119m的滑行距離起飛。在1988年，由英國建造實驗、為了驗證EFA歐洲共同戰鬥機（後來成為EF-2000）技術的 EAP驗證機也進行15個架次的滑跳起飛測試，在12度滑跳甲板測試、使用94%發動機推力時，於推重比0.78、0.87的狀況下分別只需要滑行 123m與101m就能起飛。英國這些測試顯示，多數傳統起降噴射機只要能一定程度地適應低速飛行階段，都能直接改成以滑跳起飛。

STOVL 構型的缺點在於機種選擇彈性較低，只能讓性能較高、推重比較大的飛機起飛，而無法使用推重比低的飛機（如空中預警機）；而以滑跳台能產生的升力效應還是不 如彈射器，即便是高性能噴射戰機需要滿載油彈起飛，還是需要較長的滑行距離，對整個飛行甲板起降調度造成困擾（以美國尼米茲級航空母艦的蒸汽彈射器為例， 最大彈射行程為95m，在這個距離內能讓34噸重的飛機加速至185節，可讓E-2這樣的低性能重型飛機順利起飛）。而如果不具備攔截索，就只能讓具備 STOVL能力的飛機以垂直方式降落。換而言之，STOVL構型的主力艦載戰機必須是聯合戰術打擊機（JSF）的STOVL型不可，如果該機型無法順利完成，CVF就不能採用 STOVL構型。

在CVF概念研究階段，皇家海軍評估的STOVL構型包括：在艦體左側設置平行的雙跑道（分別用於起飛和降落）以及兩部右舷升降機（由右舷的艦島分隔），起飛跑道（艦首）與降落跑道（右舷）由艦島（位於艦體中線偏右）分隔、三部中央升降機，以及傳統的兩條起飛跑道、兩部右舷升降機（由右舷的艦島分隔）等構型。

2.CTOL（CATOBAR）構型：

BAE在2002年提出的CVF想像圖，採用傳統起降構型。

又稱為彈射起飛/攔阻索降落（CATOBAR），以彈射器讓飛機升空，飛機降落時則以攔阻索使其急遽減速，美國超級航母都採用這種構型。靠著彈射器與攔截裝置的幫忙，CTOL構型 航母 能為起飛的艦載機提供最大的額外動力輔助，效率超過滑跳甲板，這能讓滿載油彈的重型攻擊機或者推重比較低的大型預警機起飛，機種選擇彈性最大，而且艦載機 升空時能擁有較大的籌載（含武器、油料），作戰半徑與武力最高 。而且如採用彈射升空，以CVF的噸位起碼能安裝兩具彈射器，每一波讓兩架飛機連續升空，而如果使用滑跳台就只能在艦首安裝一座，由於每次戰機起飛後，下 一架必須等待前一架留在滑行道的廢氣消散才能再起飛（不同彈射器之間由於間隔足夠，不會有這種問題），因此起飛速率不如彈射升空 。此外，在與盟國聯合作戰時，唯有CTOL構型航母才能在必要時讓美、法等盟國的艦載機著艦。早期英國考慮的傳統起降機型包括美製F/A-18E/F超級大黃蜂、發展颱風（Typhoon）戰機的艦載版等。

不 過CATOBAR構型對飛行甲板的相關配備要求也最多，除了要配備彈射器、攔截裝置之外，還得採用斜角飛行甲板的設計將起飛與降落的動線方線錯開，以免降落的飛 機若沒被攔阻索成功捕捉便一頭衝撞停在前方的飛機 （事實上，蒸汽彈射器與斜角飛行甲板都是英國人的發明，只因為二次大戰之後英國無力繼續維持傳統航母兵力，結果這些成果被美國航母發揚光大，目前美國反倒 成了唯一有現成蒸汽彈射器設計的國家 ）。當然，斜角飛行甲板會讓航母的尺寸(成本)增加，彈射器不僅會佔空間、花成本，還會消耗艦上的動力。由於牽涉的硬體設備多（主要是彈射器與阻攔索）， 與船艦設計和動力系統高度相關，且降落速度高，傳統起降型航母在操作上的風險大於STOVL模式，也有許多必須長期累積才能獲得的經驗，對於已經30年沒 使用傳統起降艦載機的皇家海軍而言將會遇到許多麻煩。依照BAE Systems的研究，在相同的作戰需求下，CATOBAR構型航空母艦會比STOVL航空母艦大10000噸。

彈 射器方面，由於CVF最初便打算採用整合電力推進系統，因此如果想使用傳統蒸汽彈射器，就必須增設額外鍋爐來提供蒸汽。另一種使用當時英美都在發展的電磁 彈射器，QinetiQ公司與美國海軍研究新一代的電磁彈射器(Electromagnetic Aircraft Launch System，EMALS)，當時研究目標是彈射所需的300呎長(91.4m)、功率90MW的線性馬達；當時美國新一代CVN-21航空母艦項目（後來的福特級）就使用EMALS。

在CVF概念研究階段，皇家海軍評估的CATOBAR構型組合包括使用斜角甲板、二到三部彈射器，兩個飛機升降機位於舷外（兩個都在右側或一左一右）或者位於船舷內。

STOBAR構型：

此種構型首見於俄羅斯庫茲涅左夫海軍上將號(Admiral of Soviet Fleet N.G. Kuznetsov)航空母艦，艦載機藉著滑跳甲板起飛，降落時以攔阻索回收。STOBAR同時融合CTOL與STOVL的部分構型，因此其特性也介於後二者之間，包括艦載機的選擇彈性、成本、起降風險、出擊率等 ；它可以操作一些STOVL航母無法運用的高性能傳統起降定翼戰機，但無法操作重型攻擊機或大型預警機。

英國將STOBAR納入CVF的考量的主因就是擔心JSF慘遭不測；STOBAR的 建造與運作成本仍低於CTOL構型，而且可操作EF-2000、飆風、F-18E/F等傳統起降高性能艦載戰機。萬一JSF無法成行，則英國還有上述幾種傳統艦載戰機可作為替代方案。此外，相較於STOVL構型，STOBAR構型在必要時可收容盟國海軍的傳統起降型艦載機 （當然，不一定能從CVF上再升空）。

約在2001年前期，英國請E-2C空中預警機的製造商諾斯洛普.格魯曼公司研究E-2預警機在STOBAR航空母艦的可行性；諾格集團進行了不少研究工作，基本完成了E-2上STOBAR航母的相關議題。然而，由於皇家海軍經費短缺，STOBAR在2001年左右就被排除。　

構型的確定

單就艦載機的使用彈性與操作效率，彈射起飛的CTOL（CATOBAR）似乎是不做他想的選擇，然而皇家海軍航空隊已經操作STOVL戰機數十年，如要引進複雜得多的 CTOL（CATOBAR）起降模式，從航空到勤務人員的訓練與作業都要重新訓練；即便是折衷的STOBAR模式， 相較於垂直降落，仍然多了阻攔索攔截飛機的步驟，整個甲板運作模式也和STOVL大不相同。更何況持續以彈射器、阻攔索來進行起降作業，相關消耗成本都比 STOVL大得多。另外，F-35B具備過去海獵鷹所沒有的超音速和中高空攔截能力，幾乎與一般戰鬥機同級，這彌補了過去STOVL航母的缺憾。

到2001年，英國FJCA項目已經確定參與美國的聯合戰術打擊機（JSF）計畫，而STOBAR構型也遭到排除。在2002 年9月30日，FJCA計畫正式選定了F-35B STOVL戰機，因此CVF就確定為STOVL起降構型。

雖然如此，皇家海軍還是決定在CVF的設計上預留改裝為CTOL（CATOBAR）構型餘裕，包 括保留安裝彈射器與攔阻索的空間、足以承受重型定翼艦載機的甲板強度、斜角甲板配置等等 ；此舉除了保留未來的選擇彈性外，也是因為CVF有50年的使用壽命，顯然F-35B會更早除役，為了避免沒有適當的STOVL機可資接替，故CVF必須 因應變更為CTOL構型的可能。不過日後的資料顯示，雖然初期構想時CVF保留加裝彈射器與攔阻索的餘裕，但2002年以後船艦的設計工作就幾乎沒有認真 進行相關考量，所以2010年到2012年間英國國防部一度想要把艦載機種換成傳統起降的F-35C戰機、CVF改成CATOBAR起降構型的時候（見下文），就發現變更設計所需的經費遠超過預期。

最初皇家海軍要求CVF每日起飛的固定翼機作戰架次為150架，但到2002年底就降為每日出動110架次。

競標過程

Thales集團競標CVF的航母構型，繪製於2003年， 採用獨特的雙艦島構型 。

上為STOVL方案，下為傳統起降方案。注意STOVL方案中，滑跳甲板佔據

整個艦首，與上方的新版想像圖並不相同。

BAE推出的CVF的構型，同樣繪製於2003年， 採用傳統構型的艦島。

上為傳統起降方案，下為STOVL方案。BAE的設計最後敗給了上面的Thales雙艦島案。

如同前述，1999年11月起，兩組分別由英國BAE System與法國Thales集 團領導的團隊獲得皇家海軍的CVF第一階段發展合約，展開初步設計並進行評比。此一合約包括兩個階段，第一階段包括由兩家競爭團隊進行初步設計，以及一部 份的艦載機種與航空母艦起降構型選擇（由皇家海軍主導），合約總額5900萬英鎊；第二階段則是根據皇家海軍根據廠商提交而選定的構型草案，進一步進行設計與降低風險（risk reduction）作業 ，主要是降低工程技術風險並增加可負擔性，此階段耗資2.35億英鎊。

由 於兩支參與CVF競爭的團隊都是跨國集團，因此建造工作將在不同的地點進行，故艦體與系統安裝採用模組化分段設計，以利於最後的組裝並確 保 品質；其中，BAE的航母設計由19個分段構成，而Thales的航母則採用更現代化的建造程序，船體由五個大型分段構成。此外，各團隊內部資訊的溝通整合也是相當重要的。兩 個團隊 的領導中，BAE System是英國軍工企業龍頭，當時正進行Type-45飛彈驅逐艦的建造工作，而團隊中的諾格公司也正在為美國海軍設計新一代的CVNX 航空母艦（後來的福特級）。

BAE的航母設計在外觀上相當傳統，採用單艦島設計 。相形之下Thales集團提供的設計十分特別，在右舷設置兩座獨立的艦島；其中，前部艦島為航行中心（Navigation center），後部艦島航空作業中心（Flight Operations center）。 Thales集團這種雙艦島有以下優點：

1.船艦航行控制以及航空管制區域的位置分別得到最佳化。對船艦航行而言，艦橋的位置越前方越好，減少被前部飛行甲板遮檔的死角。然而，飛航管制中心卻必須布置在艦體較後方 。將航行控制與飛行控制分開之後，兩者的設計就不再矛盾，航行中心可以前移而獲得更好的視野，而航空作業中心則維持在後部。

2.將航行中心、航空作業中心分在兩個體積較小的艦島，兩艦島中間的甲板空間仍能充分利用（Thales用來布置前升降機）。

3.Thales設計雙艦島的主因是配合艦上兩個主機艙與進/排氣管道。為了提高存活性，Thales的設計有兩個獨立主機艙（一前一後），一個機艙被擊中時很難同時波及另一個機艙。航空母艦的主機進排/氣管道都依托艦島來布置，而兩個艦島的位置就分別對應兩個機艙；兩個機艙的進/排氣管道垂直向上，分別從兩個艦島的頂部伸出甲板，最大程度地減少了進/排氣管道的長度。而如果採用單一艦島，機艙的進、排氣管道勢必得在艦內橫向蜿蜒，佔據更多艦內空間並增加了設計複雜度。

4.兩個分離的艦島結構有助於減少通過飛行甲板的氣旋渦流（swirling wind）。

5.兩個分離的艦島結構提供了較好的冗餘性，一座因戰損等因素失效時，另一座有較大的機率繼續運作。

6.艦上的偵測、通信等輻射天線分別布置在兩個艦島，可以拉開距離，減少彼此干擾的電磁兼容問題。

7.兩座分離的艦島使得一些輪機設備可以直接安裝在艦島下方位置，增加了下甲板機庫以及航空彈藥庫的可用空間。當然，將一些過去放在艦體深處的設備上移到艦島下方的位置，也意味受到的保護減少、被擊中受損的機率增加。

CVF 第一階段正式簽約後，兩組競爭團隊首先花費一年的時間，各自評估 前述英國國防部要求三種基本構型（STOVL、CTOL、STOBAR）的可行性與所需技術，這個階段在2001年6月完成。在2001年11月，英國 國防部與兩支團隊簽約，進行CVF第二階段研究，也就是設計與風險評估 ，主要是降低工程技術風險並增加可負擔性。在2002年中，BAE與Thales團隊各公布兩種CVF基本構型；在2002年11月20日，CVF第二階 段研究完成。在此同時，英國國防部也進行FJCA的評估，在2002年9月30日正式宣佈將採用F-35B STOVL戰機，也意味CVF將採用STOVL構型。

在2003年1月30日，英國國防部的整合評估團隊（Integrated Project Team，IPT ）宣布Thales的 構型獲勝，因為Thales的設計構型具有更多創新；但建造的主承包商為BAE團隊，Thales團隊則為關鍵系統供應商：其中，BAE將獲得2/3的建造比例與總經費，而Thales則佔建造比例與總經費的 1/3。當時預估設計建造兩艘CVF的花費為39億英鎊。為了攜手進行CVF的研發與建造，Thales與BAE必須合組航母聯盟（Aircraft Carrier Alliance，ACA）。英國國防部宣稱這是為了結合兩個集團的力量，但是一般相信這還是政商運作下的結果，顯然 皇家海軍青睞Thales的設計，但又不想得罪英國國防工業龍頭老大BAE。Thales對此項安排相當不滿，堅持自己才應該是主承包商，並認為此舉將導致CVF案走 向風暴與紛爭的道路；因為BAE有權更改Thales的設計，兩集團在日後CVF設計、建造工作中的衝突恐怕無法避免。在2003年9月，CVF進入第三階段設計工作，並於2004年3月完成。

與法國合作 的開始與終結

就 在CVF進行的同時，法國也在研擬該國第二艘航母(PA2，原本為第二艘戴高樂級核子動力航母)的建造。法國早在1999年初便建議英國一同進行合作，雙 方政府對此進行過相當程度的互動；當然，法國政府也有順便幫Thales拉生意的意味，結果該集團的設計果然奪標。法國政府對於新航母事務合作方面表現得非常熱 中，在2003年2月甚至提議英、法的合作範圍不止於航母建造的技術，還包括新航母活動週期(值勤與入塢整修)以及訓練等，使兩國「永遠有一艘新型航母在 海上運作」；不過英方對此的回應始終相當保留，認為兩國間最佳的合作層次僅應侷限於廠商對廠商，也就是技術上的合作。即便將合作範圍侷限於船艦設計，兩國 的互動也不算順利，因為英、法的需求本來就有不小差異──法國PA2肯定是傳統起降構型，但英國卻遲遲未能決定是否要在STOVL構型中預留操作傳統起降 機種的潛能，連帶也會拖累PA2的定案；此外，Thales與BAE在CVF案的互動並不愉快，英國更以法義合作的水平線驅逐艦為例，批評法國的固執堅持與差勁 的管理能力會嚴重影響整個計畫。另外，供應F-35聯合戰術打擊機的美國也在2003年10月警告英國，如果讓法國主導CVF計畫，就得取消對英國的技術 轉移，以免F-35B的技術流入法國人手中，這很可能是提供設計的Thales無法成為CVF主承包商的原因之一。

在2004 年2月，英國BAE總裁便對法國廠商介入CVF表達不滿，認為這個政治味道濃厚的決議只會讓法國人壞事，而且也可能讓BAE集團取得美國F-35B技術轉 移的計畫生變；不過由於BAE就是CVF的主承包商，應該很容易讓Thales沾不到F-35B的機密技術。法國似乎也認清與英國進行過度廣泛的合作只會造成麻 煩，故MOPA2（Thales與DCN在2004年6月合組的公司，專門負責PA2的開發）在2004年9月公佈的最新版PA2想像圖中，其構型比較接近法國 現役的戴高樂號 。在2004年6月，英法兩國的國防部長針對雙方未來一系列合作事宜進行會商，其中包括聯合建造航空母艦的可能性。 在2004年9月，MOPA2將CVF的Delta設計方案提交給法國造艦局進行評估，認為只需稍做修改就能滿足PA2的需求；而在10月，MOPA2也 向法國政府表示，CVF與PA2的合作是完全可行的。在2005年7月，BAE與Thales宣布CVF與PA2將合併為NVF聯合專案 。

由於英國方面不願意為了遷就與法國的合作而拖延業已進行多時的CVF，始終堅持如果法國要與英國合作，就必須以CVF的方案為主，否則拉倒。而在法方還舉棋不定之際，英國方面便 宣布於2005年12月14日正式展開CVF的細部設計工作，意圖造成既成事實逼法國就範。隨後法國終於同意合併CVF與PA2，並放棄原本DCN與Thales規劃的PA2構型。 在2006年1月24日，英、法雙方政府就合作建造航空母艦的經費分攤事宜達成協議。在2006年3月6日 在奧地利因斯布魯克（Innsbruck）召開的歐盟防務會議期間，英法兩國國防部長正式簽署 兩國航母案的合作備忘錄，PA2與CVF終於完成統一。為了取得英國CVF設計的使用權，法國政府歷來已經支付英國CVF當局超過一億歐元 ；在2006年1月，法國支付英國3000萬英鎊，2006年7月支付2500萬英鎊，在2007年3月又支付約5000萬歐元。

不只在設計上，英法兩國的航母合作計畫甚至曾提及建造的範圍，初步協議階段曾探討2/3的建造工作（含艦體）在英國進行，其餘1/3則在法國DCN的聖納 澤爾船廠完成。不過最後這方面的探討無疾而終，因為英國與法國對新航空母艦的技術條件與急迫性南轅北轍，法國因為顧慮財政而將PA2新航空母艦案一延再 延，但 皇家海軍則已經不容耽擱；如果兩國航母計畫的進展不能同步，要談合作建造無異於痴人說夢；而過去水平線驅逐艦計畫的不愉快經驗（包括需求歧見以及法方要求 高得不合理的工作量）等也在在提醒英國造艦產業，絕不能重蹈覆轍。此外，如果讓法國船廠介入，則整個CVF的建造與測試驗收計畫將變得空前複雜，船體在全 部完工之前還得在英吉利海峽兩端奔波，難保建造可以按照進度進行。因此，扣除政治因素之外，對 皇家海軍與造艦界本身而言，可說是完全沒有讓法國介入建造工作的實質誘因可言。最後，英國國防部表示法國仍可以參與英國CVF航空母艦的建造，但最多只能 到零部件的層次，而這自然是遭到法國方面的拒絕。

到了2008年中旬，法國新任總統薩科奇（Nicolas Sarkoy）正式宣布推遲PA2；此時，英國CVF仍依照既定計畫進行，但法國方面許多重要規格爭議都還無法釐清。這使得雙方的合作注定無以為繼。在 2009年，法國政府命令DCN重新提出PA2的設計方案，此後PA2就開始與CVF分道揚鑣。雖然這項英法合作最終未能實現，但仍在CVF的計畫中留下 了若干影響；例如，最初考慮到與法國PA2的合作，英國造艦產業觀摩了法國DCNS的相關造艦設施，並依照法方規範修改了英方船廠的標準與製造方法。此 外，考量到法國的需求，CVF的設計也配合擴大了儲存艦載機彈藥的空間，並設置專門儲存核子武器的空間。

基本設計演進

在初期概念發展階段，皇家海軍設定的理想載機數量約為48架；到2002年9月構型大致確定時，CVF排水量已經來到60000噸級左右。當時第一海相（First Sea Lord）麥可.波伊斯爵士（Admiral Sir Michael Boyce）表示，依照皇家海軍歷來的經驗，船艦排水量越大，每噸的單位成本就會降低，大型船艦的平均維護成本也比較低；因此，麥可.波伊斯曾說：空氣是免費的、鋼鐵是便宜的（air is free, and steel is cheap），說明船艦排水量越大則效益越高。

在1960年代英國設計CVA-01航空母艦時就得出結論，如將排水量從40000噸增加到50000噸，航空能力可提高50%，但造價只提高10%。此外，越大的航空母艦就能保障更高的航空作戰能力；在2001年時，CVF的初期設計工作顯示，如果每艘CVF要求將造價從40億英鎊減為30億英鎊（約25%），艦載機出動架次就會銳減50%。當然，由於CVF航空母艦預定壽限達50年，較大的艦體也能提供更充裕的升級餘裕，因應未來作戰飛機的演化。

Alpha方案

在2003年初，Thales與BAE團隊提出第一種CVF構型，稱為「Alpha」方案，以Thales集團在前一階段時於2002年11月提出的方案為基礎，經由BAE System大量修改而成。Alpha方案排水量達65000tonne，稍後資料指出滿載排水量73000tonne，固定翼戰鬥機編制為40架 （最多可達50架），機庫估計可容納26架（以每架固定翼戰翼展12m計算，後來F-35B沒有折疊式機翼，翼展10.7m），平均每天能起降150架次任務，並預留加裝兩座先進電磁彈射器與攔阻索的空間，具有改成彈射起飛/攔阻索降落（CATOBAR）構型的潛力，整體航空作戰能力僅 次於美國超級航母 。

Al;pha方案全長288.5m（後來又增至295m），飛行甲板寬70m，具備兩個大型的右舷飛機升降機，艦首滑躍甲板有兩條跑道線。Al;pha方案採用前述的雙艦島結構，艦體分為10層甲板、19個水密艙區，艦體設有兩對可收放的穩定鰭和一個壓載水艙作為平衡之 用，擁有兩部大型側舷升降機，艦體完全符合勞氏海軍艦艇標準，全艦使用3000噸裝甲。Aphla方案總共擁有三個位於艦體深處的彈藥艙，並配置半自動貨盤輸送系統。艦上預定編制 1593名人員，其中艦載機聯隊佔632人；住艙採用模組化設計，擁有兩個廚房和餐廳。動力系統為整合式全電力推進系統(Integrated Full Electric Propulsion，IFEP)，主機為四具單機功率達40MW的MT-30燃氣渦輪發電機組， 總功率160MW，發電機電壓11KV，驅動四個可轉式吊艙電動推進器（能大幅增加推進系統佈局自由度以及航行靈活度），航速可達28節以上，艦首還設有輔助推進器；整體動力系統方案參考了瑪莉皇后II號（RMS Queen Mary 2）豪華郵輪，瑪莉皇后II號係由Thales集團旗下 Chantiers de L'Atlantique船廠位於聖納澤爾（Saint Nazaire）的大西洋船廠建造。據說早期設計單位也曾考慮使用四具與Type-45驅逐艦相同的WR-21中冷迴熱(IRC)燃氣渦輪機，每具輸出功率25MW，不過當設計排水量從不到五萬噸成長到超過六萬噸時，這樣的功率不足以讓航母達到30節左右的航速。

Alpha 方案還預定配備高度整合的先進作戰系統以及偵測、電子戰和自衛武裝，例如英國BAE的Sampson 3D多功能相位陣列雷達、裝填32枚Aster-15短程防空飛彈的四組八聯裝Sylver A-43垂直發射系統等等。艦上的指管通情裝備將由AMS整合，包括Link-10/11/14/16等資料鏈(Link-16即聯合戰術情報交換系統， Joint Tactical Information and Distribution System，JTIDS)。

總括而言，Alpha方案將是一艘由劃時代尖端科技構成的精銳巨艦，不過根據英國國防部的評估，Alpha方案每艘整體成本 將高達38億英鎊(75億美元)，遠超過英國國防部計畫的28億英鎊。

Bravo方案

由於Alpha方案太過昂貴無法負擔，以Thales與BAE為主的CVF聯合研發團隊降低規格，在 2003年6月提出降級的「Bravo」方案，滿載排水量減至55000ton，艦體長度縮短為265m，艦體甲板數縮減為九層，也放棄改成改成彈射起飛/攔阻索降落（CATOBAR）構型的餘裕，機隊規模也予以縮水：在標準的編制下，Bravo方案預計搭載一支由35架艦載機組成的艦載機大隊，包括25架多功能戰鬥機、4架早期預警機與6 架反潛直昇機，平均每天可起降110個任務架次；必要時，艦載機總數可擴充至40架。動力方面，Bravo保留IFEP整合電力推進架構，但 主機規模也縮減為兩具MT-30主燃氣渦輪與兩具12.6MW柴油發電機（皇家海軍對航速的要求只有25節），並捨棄較先進但風險較高的吊艙推進器，改用成熟度與生存性較高的傳統固定距雙軸螺旋槳 ，由主發電機帶動推進電動機驅動（傳統佈局之下，推進電機設置在艦內受到保護，而吊艙推進器在遭到武器爆震衝擊時有可能整個脫落）；此外，也省略艦首推進器。Bravo方案採用半自動武器控制系統與傳統的貨盤搬運系統，艦上編制1450名人員（其中 艦載機聯隊為608人），並降低人員起居標準，只設置單一廚房。同樣為了省錢，Bravo方案暫不考慮較為高檔的防空作戰裝備(但仍保留日後安裝的餘 裕)。

與Alpha方案相較，Beta方案估計可節省約2億英鎊建造費用。然 而英國國防採購署(Defence Procurement Agency，DPA)的海洋科技小組（Sea Technology Group，STG）審查Bravo方案時，發現無法滿足先前該小組提出的最新版船艦損管作業（DCD）的生存性與穩定性要求，於是CVF研發團隊又進行修改，提出三個修正方案Charlie、Delta與Echo。

定案： 折衷的Delta方案

「Charlie」以Bravo方案為基礎修改，改用符合最新版船艦損管作業要求的設計與裝備（包括隔艙設計、消防損管設備），稍微調整船型來提高穩定性與生存性，艦體外部尺寸規模不予更動，因 此內部可用空間比Bravo案更少。因此，皇家海軍並不青睞效益更低、技術風險增加的Charlie方案，接著要求適度增加預算，並將Barvo/Charlie的艦體規模小幅放大；這種版本稱為「Delta」，艦體加長，滿載排水量增為65000噸，使其符合最新版船艦損管作業要求之餘，仍維持不低於原先Bravo方案的內部可用空間，且由於艦體增長，連帶使得飛行甲板長度增加。

至於「Echo」案則是以最大型的「Alpha」方案為基礎，增加符合最新版船艦損管作業要求的設施。

（上與下）2005年12月發表的Delta版CVF想像圖 ；與2003年的Alpha版相較

，新版CVF的滑跳甲板只佔艦首的一半，另一半用於停放飛機。

在2003年12月間，英國國防部正式確認採用Delta方案，作為CVF後續發展的基礎。隨後，CVF進入第三階段評估階段。在2005年2月，英國政府選 擇由KBR公司（Kellogg, Brown & Root UK）擔任CVF案的實體整合者（Physical Integrator），負責協調此案的各項工作。

 與Alpha方案相較，Delta方案的噸位減少10%以上，發電總功率下降30%以上，艦載機數減少15%-20%，航空打擊能力下降28%，而節約的成本則約10%。Delta方案的主機組合包括兩部功率各36MW的MT-30燃氣渦輪組機與四部總功率40MW的柴油發電機組。早期估計Delta方案的滿載排水量 約65000噸（將近無敵級的三倍），因應未來升級的預留浮力佔排水量約10%（可成長到70000噸左右），然而之後實際建成時，滿載排水量成長到70600噸（69500長噸或77800短噸） 。 

艦載機

1.聯合作戰飛機（JCA）：F-35B

英 國空軍與海軍獵鷹/海獵鷹系列基本上只有攻擊機的等級，而且為了STOVL而在性能上有所犧牲，其速度、航程、武器籌載量等都不是一般正規超音速戰機的對 手。早在1980年代，英國就開始尋求一種能取代獵鷹的超音速STOVL戰鬥攻擊機，來取代日漸老舊的獵鷹/海獵鷹系列 ；由於在同一時期美國也有類似的計畫，因此兩國便在1990年代初期展開合作，初期計畫是發展一種具備超音速能力的先進STOVL展示機 （ASTOVL），其中英國的投資額佔35%。在1994年，ASTOVL被併入美國的聯合先進打擊技術計畫(Joint Advanced Strike Technology，JAST)，而JAST在1996年又演變成聯合戰術打擊機(Joint Strike Frighter，JSF)。而皇家海軍本身則在1996年展開「未來艦載作戰飛機」（Future Carrier Borne Aircraft，FCBA）計畫，尋覓 新一代的艦載多功能戰機。FCBA將是一種不折不扣的正牌超音速多用途戰機，具有全天候作戰能力、高戰場存活率與持續戰力，能擔負空優、艦隊防空、為地面 部隊提供空中掩護、對地與對艦火力投射、戰術偵照等任務。當然，FCBA的速度、武器籌載量、續航力都必須勝過海獵鷹；不過在此階段，FCBA並沒有限定 究竟採用傳統或STOVL構型。由於FCBA的性質與美國進行的JSF頗有雷同（事實上英國也已經投資了這個計畫），因此評估工作便集中在JSF的航母傳 統起降（CV）與STOVL兩種形式上。在同一時間，英國空軍也在進行未來聯合作戰飛機計畫(Future Joint Combat Aircraft，FJCA)，以取代陣中現有的龍捲風GR.4戰鬥攻擊機與獵鷹式攻擊機（雖然英國已經與德、義、西合作開發了EF-2000空優戰鬥 機，但僅具備空優與空防攔截能力，至於對地打擊功能則另待高明），由於性質與海軍的FCBA頗有雷同，於是英國國防部在2001年1月將FCBA與 FJCA合併 ，改稱為聯合戰鬥機（Joint Combat Aircraft，JCA）。

皇 家海軍最意屬的當然是美國主導的JSF聯合戰術打擊機的STOVL型，該機不僅有 皇家海軍偏好的STOVL起降性能，而且各項性能都滿足FCBA的需求，此外該機的高度匿蹤性也非常吸引人 。在2001年1月17日，英國與美國國防部簽署一項備忘錄（Memorandum of Understanding，MoU），讓JCA參與JSF計畫。不過JSF一開始就同時規劃了傳統起降空軍型、傳統起降艦載型與 STOVL構型，開發風險相當高，其前途一直充滿不確定性。為了以防萬一，在JSF塵埃落定之前， 皇家海軍還是審慎地評估了其他可能作為CVF艦載戰機的傳統起降機種，包括法製鏢風-M、美國F/A-18E、EF-2000海軍型(需另外研發)等。也 因為機種懸而未定，英國並未立刻決定CVF的構型。隨著2001年10月26日JSF確定由洛馬的F-35勝出，代表該計畫的前景日益明朗，英國終於 在2002年9月30日正式宣布JCA的獲選者為F-35的STOVL型號（F-35B），並在2006年7月正式批准向美國購買F-35B。

英國加入美國領導的JSF計畫之後投資了約20億英鎊，成為該項目唯一一個第一級（Tier 1）國外伙伴，之後預估所有JSF項目生產的戰鬥機中，壽期成本支出裡（從製造到維護）有15%的額度在英國進行。

英國利用機號XW 175的雙座海獵鷹戰機作為先進向量推力控制（VAAC）技術實驗機，

這種整體式先進向量推力與飛控技術就被用於F-35B上。

F-35B應用了先前英國與美國長年合作開發的先進垂直/短場起降技術（ASTOVL）。在1980年代中期到1990年代中期，位於貝德福的英國皇家航空研究機構（RAE Bedford，Royal Aircraft Establishment）與美國航空太空總署（NASA）Ames研究中心聯合研究數位化控制的先進垂直/短場起降技術（ASTOVL），以一架屬於貝德福皇家空軍研究機構、專門用於測試STOVL技術的海獵鷹T2雙座機（機號為XW175），作為先進向量推力控制（Vectored-thrust Aircraft Advanced Control，VAAC）的驗證機。先前海獵鷹戰機的一般飛控與向量推力控制（包含油門以及向量推力噴嘴角度）完全都仰賴人工操作，而垂直起降階段（空速為零、純粹以推力控制飛機升降）以及一般飛行控制（飛機擁有速度與升力時，透過舵效應控制航向） 的特性截然不同，所有過程以及之間的轉換過渡都必須由飛行員人工操作，不僅增加工作負荷，犯錯出事的風險也高；而利用XW175進行的VAAC項目則引進數位化線傳飛控（fly-by-wire）系統，飛控電腦同時控制舵面、發動機與噴嘴向量控制系統，實現垂直起降與常規飛行階段的自動化連續控制與無縫隙轉換（飛行員不需要為此進行專門的操作），又稱為「單一控制技術」（Unified control technique ），飛行員再也不需要對兩種飛行模式轉換進行任何專門的操作，這使得STOVL飛機的起降與飛行作業變得更輕鬆與安全；此外，XW175機上還有MODAS紀錄系統以及搖測紀錄裝置。在1998年，擁有「單一控制」的XW175 VAAC實驗機在皇家海軍光輝號光輝號（HMS Illustrious R06）完成首次艦上起降測試。在2002年，美國正式確定，將貝德福皇家航空實驗單位發展「單一控制技術」用於F-35B STOVL戰機。

在最初的計畫中，皇家海軍打算購買60架F-35B來取代海獵鷹FRS.2，編成五個中隊，每中隊12架，其中四個作為前線中隊部署於兩 艘CVF上，另一個作為任務轉換中隊；而 皇家空軍則購買90架F-35B來取代獵鷹GR.7與龍捲風GR.4，並有可能後續追加22架。不過考慮到JSF成本高漲以及預算等因素，英國的實際採購 總數可能會低於138架（刪除一個 艦載機前線中隊）。在2006年12月，英國宣布將購買138架F-35B來裝備皇家海軍與皇家空軍。英國購買的所有F-35B都屬於皇家空軍，並由皇家空軍與皇家海軍航空隊人員聯合操作，其中58%的飛行員來自皇家空軍，42%來自皇家海軍航空隊。

由 於F-35B一直面臨機體超重問題，因此部分英國國防部與海軍人士主張CVF改用F-35C CTOL傳統起降戰機，相較於F-35B不僅結構較簡單、成本較低且空重可能較輕，但是作戰半徑與武器攜帶量卻比較大，同時也有順便讓原先被不斷「閹割」 的CVF(下文將詳述)恢復CTOL操作能力的意味 。不過英國國防部仍舊堅持F-35B是第一選項，而洛馬也在2004年9月宣布解決了F-35B的超重問題，然而F-35B的交付時程也將延後兩年左右。 根據預定計畫，F-35B於2008年進行首次試飛，並於2012年起 進入量產服役階段，而英國採購的F-35B交機時程將不會早於2014至2015年。 原本皇家海軍希望在2014年上半能進行F-35B的首次上艦操作測試，第一個作戰中隊則於2017至2018年上艦；預估第一批進入服役的F-35B機 隊規模有8架，只能在必要時於小規模作戰行動中發揮有限度的作用。為了因應F-35B的延遲交付，英國國防部在2008年初表示，CVF在服役初期將編制 現有的獵鷹GR.9，至少使用到2018年 。不過實際上，獵鷹GR.9在2010年12月就從皇家海軍全數除役，而CVF首艦伊莉莎白女王號到2017年6月才展開首次試航，而此時已經交付英國的7架 F-35B都還在美國本土進行相關訓練作業。

在2009年10月底，配合英國政府裁減國防預算，英國國防部一度決定將F-35B的採購量從原訂138架大砍為50架左右，以節省約76億英鎊的開支；由於這個數量的F-35B只能裝備一艘伊莉莎白女王級航母，因此2010年代上半英國一度研究只保留伊莉莎白女王號、將二號艦威爾斯親王號封存或出售的可能性。隨著英國國防預算刪減以及F-35B不斷地超支與滯後，英國 一度在2010年11月宣布CVF的艦載機改用F-35C，CVF也跟著需要修改成傳統起降構型 ；然而由於隨後又發現修改為傳統起降構型需增加彈射器、攔阻索等，相關設計變更所費不貲（見下文），因此在2012年5月又改回F-35B以及滑跳起降的設計。

在2015年11月23日公布的英國國防戰略審查決議 （Strategic Defence Review，SDSR 2015）重申採購138架F-35系列給皇家海/空軍的政策，希望在2023年左右會獲得42架F-35B（是原訂計畫數量的三倍）， 其中24架配屬於皇家空軍617中隊（RAF 617 Sqn）與皇家海軍809中隊（809 NAS），輪流部署在伊莉莎白女王級航空母艦上擔負作戰任務，另外18架則留在在英國本土用於飛行員訓練以及預備機 ；負責訓練F-35B機組員的訓練轉換單位（Operational Conversion Unit，OCU）是皇家空軍第207中隊（RAF 207 Sqn）。

依照2016年年初公布的英國F-35B武器系統整合計畫，英國的F-35B服役初期使用Block 3規格軟體，配備三種武裝，包括AIM-120C5中程空對空飛彈、AIM-132先進短程空對空飛彈（ASRAAM）、鋪路IV型（Paveway IV）雷射導引炸彈（LGB）。由於2010到2012年間英國將機種選擇從F-35B改為C型、最後又改回B型，期間浪費了不少時間與成本，英國方面放棄將ASRAAM整合在F-35B內部彈艙的計畫，因此ASRAAM只能以外掛方式攜帶。在2021至2023年間，英國F-35B會升級為Block 4軟體構型，整合MBDA流星（meteor missile）中長程空對空飛彈以及SPEAR Cap 3輕型精導遠攻飛彈。最初英國曾打算在F-35B上整合MBDA的SCALP風暴之影 （Storm Shadow）陸攻巡航飛彈，但為了節省經費與時間而遭到放棄；英國與法國在2014年初正式決定聯合發展新一代長程陸攻/反艦飛彈，未來可能整合到英國的F-35B上，然而此種武器服役應該要等到2030年代，意味著F-35B進入英國服役的前十年以上，都不具備長程的陸攻/反艦飛彈。

在F-35B實際部署到英國之前，皇家海軍航空隊的卡德羅斯航空站先以全尺寸的F-35B模型

供甲板地勤人員進行各項操作訓練。

由於皇家海軍接收的F-35B初期都在美國本土進行訓練，因此皇家海軍本國的地勤單位先以全尺寸的F-35B模型進行各種地面日常操作訓練（包括移動、加 油、掛彈等）。在2017年3月，位於康沃爾郡（ Cornwall）的皇家海軍航空隊卡德羅斯航空站（RNAS Culdrose ，名稱為「海鷹號」，HMS Seahawk）接收四架玻璃纖維製造的F-35B全尺寸模型，供未來伊莉莎白女王號的地勤人員以及地面航空站人員進行日常操作訓練，並據此編寫出訓練程序、 操作手冊等，為2018年F-35B實機上艦預作準備。這些全尺寸F-35B內有水箱，能讓地勤人員模擬為實機加油的作業；水箱注滿之後模型全重達25 噸，與實機大多數的狀態重量相仿，能讓地勤人員逼真地模擬移動、調度飛機。

操作F-35B的皇家空軍617中隊（RAF No.617 Sqn）在2017年下旬抵達南卡羅萊納的美國海軍陸戰隊博福特航空站（Marine Corps Air Station Beaufort，MCAS Beaufort, South Carolina），進行F-35B的接機換裝訓練，在2018年4月18日成軍。在2018年6月6日，皇家空軍617中隊駕駛四架F-35B離開博福特航空站，在空中加油機支持下飛越大西洋（飛行8小時）並抵達英國本土馬漢姆皇家空軍基地（RAF Marham），成為英國第一個F-35B作戰中隊。位於東英格蘭（East Anglia）的諾福克（Norfolk）的馬漢姆皇家空軍基地是皇家空軍操作F-35B的永久基地，皇家空軍兩個F-35B單位都駐紮於此，分別是第617中隊以及負責訓練轉換（Operational Conversion Unit，OCU）的皇家空軍第207中隊（RAF No.207 Squadron）。在2019年7月16日，皇家空軍第207中隊駕駛著六架F-35B離開南卡羅萊納的博福特航空站，飛越大西洋抵達馬漢姆皇家空軍基地，並在8月1日在馬漢基地正式成軍（最初預定7月1日成軍）。而皇家海軍操作F-35B的809中隊（809 NAS）則預定在2023年成軍，此中隊不隨艦時同樣駐紮在的馬漢姆皇家空軍基地。

依照計畫，英國第一支F-35B作戰中隊在2018至2019年形成初始戰力（IOC），在2021年配合伊莉莎白女王號進行第一次作戰部署。

依照2020年8月26日泰吾士報（Times）的報導，預定在2020年11月公布的防衛安全整合審查（Defence and Security Integrated Review）中，考慮將F-35戰機系列的購買數量從原訂138架大減至70架，減幅高達一半；在此時，英國只確定在2025年之前購買48架F-35（共91億英鎊）。此前英國政府審計署（GAO）先前一份報告透露，英國國防預算無法購買原訂數量的F-35戰鬥機（SDSR 2015出爐時，打算購買138架）。從2017年起，英國國防部將F-35戰鬥機項目的資金從91億英鎊增至105億英鎊（增幅15%），增加的開支包括能力升級、整合英國國產武器系統以及維持費用等；但英鎊對美元匯率的浮動影響了成本（英國宣布脫歐之後英鎊貶值），而2020年爆發的COVID19疫情更嚴重打擊了英國的經濟，進而影響了可用的國防經費。雖然F-35總數可能大減，但此報導稱未來仍將優先確保用於皇家海軍航母打擊群的機數（即F-35B）。

依照報導，英國刪減F-35採購數量之後，資金將轉移到英國自行主導開發的新一代暴風雨（Tempest）戰鬥機項目；暴風雨預定在2035年左右開始服役，取代皇家空軍現役颱風（Typhoon）戰鬥機，義大利在2019年9月10日宣布加入這個計畫。暴風雨戰機的核心技術包括隱身能力、無人駕駛、網路化協同作戰、人工智能（AI）等技術，可以選擇有人駕駛或由遠端遙控，每架可指揮一群配套的「忠誠僚機」（loyal wingmen）無人機。英國智庫組織皇家聯合兵種組織（Royal United Services Institute）專家Justin Bronk表示，70架大約是英國對F-35機隊數量要求的最低下限，維持60架現役，另外10架作為預備機。Justin Bronk也表示，考慮到英國以及潛在的合作夥伴的實力，他懷疑暴風雨戰機項目最後的成果能否優於美國領導開發的戰鬥機，這個項目的意義最終恐怕仍是保障英國國防產業能力，而不是基於軍事作戰能力的需要。

依照2021年3月15日英國政府公佈的整合安全防務與外交審查（The Integrated Review of Security,Defence, Development and Foreign Policy），英國在接下來四年期間國防預算會增加240億英鎊，這個數字包含至少66億英鎊研發預算；關於航空母艦兵力，其中記載在2025年至少訂購48架F-35來維持航空母艦打擊能力（應該都是指能在伊麗莎白級航母起降的F-35B），並且發展空軍未來空中作戰系統（Future Combat Air System，FCAS），包含暴風雨戰機。依照稍後在3月22日公布的書面報告──國防指導文件（The Defence Command Paper），英國打算將F-35機隊擴充到超過48架，但沒有明訂實際數量。

依照2021年5月24日英國防務期刊（UK Defence Journal）的報導，英國下議院國防次卿（the Parliamentary Under-Secretary of State for Defence）James Heappey回覆國防委員會（Defence Committee）成員托比亞斯·埃伍德（Tobias Ellwood，保守黨議員）的來信時表明，到可預見的未來，英國海上武力的空中作戰由伊麗莎白女王級航母搭載的F-35B戰鬥機擔任；而正在發展的未來空戰系統（FCAS）則替換颱風戰鬥機。這個回覆似乎明確表示，FCAS不包括艦載戰鬥機，而這也間接顯示在可預見的未來，英國國防部沒有改裝伊麗莎白女王級來適應彈射型艦載機的計畫。

2.空中預警機種

左為V-22的預警衍生型，右為EH-101直昇機AEW型，二者為CVF早期考量的艦載預警機。

新 一代預警機方面， 皇家海軍稱此案為海上監視/管制機(Maritime Surveillance and Control aircraft，MASC)，競爭者包括美製E-2D以及由1梅林(Marlin)反潛直昇機或美製V-22傾斜旋翼機衍生而來的預警機，這些機種的選 擇當然也跟航母構型息息相關：V-22與EH-101可在上述任何構型的航母上操作，而E-2D則非得是CTOL不可。然而，由於V-22本身就十分昂 貴，進入美國海軍陸戰隊服役後的表現也有若干問題，以英、美兩國從2000年代後期逐漸短缺的國防預算，要再耗資發展V-22預警機型幾乎是不可能。 由於日後CVF確定使用STOVL構型，因此唯一的選項就剩下以梅林直昇機改裝的預警直昇機。

Thales集團英國分公司針對梅林預警直昇機「瞭望台」的方案，以安裝在原本皇家海軍

海王預警直昇機的水偵2000（Searchwater 2000）雷達系統為基礎，在機身下方

安裝一個 半球型的雷達天線罩。在2015年5月下旬，英國國防部正式選擇以

Thales集團的水偵2000作為梅林預警直昇機的設備。

（上與下）梅林預警直昇機原型機在2019年3月28日首次試飛，側面加裝了

瞭望台雷達系統。

基於梅林開發預警直昇機的計畫被稱為瞭望台（CROWSNEST），打算為梅林HM.2發展一套預警套件；透過更換套件，梅林HM.2就能在反潛作戰與預警機模式之間轉換 ，不需要變更機體結構。皇家海軍打算購買10套「瞭望台」預警套件，當時預估耗資5億英鎊（8.06億美元），2016年4月達到主要決定節點（Main Gate investment decision），預期能在2018年起服役，2019年形成初始戰鬥能力（IOC）；不過海王Mk.7預警直昇機（Sea King ASaC） 當時預定在2016年起就會開始除役（實際上在2018年9月除役），而且由於預算吃緊，梅林預警直昇機實際上的服役時間可能不早於2022年。 在2010年的英國國防戰略審查報告（2010 SDSR）中，決定由洛馬集團（Lockheed Martin）英國系統整合分部（UK Integrated Systems ，UKIS）和Thales集團英國分公司競標；隨後英國國防部選擇洛馬UKIS負責管理「瞭望台」計畫的評估發展階段。其他設備供應商包括提供Cayman戰術資料鏈的英國BAE Systems以及提供整合光電感測夾艙的Vector Aerospace等。在2015年5月22日，英國國防部正式選擇Thales團隊作為瞭望台項目的裝備供應商，洛馬UKIS則為整個項目的主承包商。梅林預警直昇機的套件沿用原本海王預警直昇機的水偵2000（Searchwater 2000）雷達系統，並進行升級改良。由於預算短缺，為了節約年度開支，  瞭望台項目開始的時間遭到英國國防部延後兩年，直到2016年才正式展開。

在2017 年1月16日，英國國防部正式與洛馬集團簽署「瞭望台」的產製合約（價值2.69億英鎊，約3.27億美元），為皇家海軍提供10套預警雷達套件以及價值約900萬英鎊的備份料件，此外並修改皇家海軍現役30多架梅林（Merlin）HM.2直昇機，使 之都能適配「瞭望台」預警雷達套件；這些修改包括機內佈線、掛載硬點以及軟體等。依照皇家海軍規劃，30架梅林之中，隨時有五架梅林瞭望台預警機構型，其中三架部署在航空母艦上值勤，另外兩架部署在陸地基地進行訓練以及作戰測試評估，而另外五套瞭望台系統則為備用。第一套瞭望台預警雷達套件在2018年10月交付英國國防部，第一架安裝「瞭望台」預警雷達套件的梅林直昇機在 2019年開始工作；依照2018年英國國防部的規劃，「瞭望台」在2020年達成初始作戰能力（IOC）。而原本皇家海軍操作海王ASaC7 AEW預警直升機則在2018年9月底退役。在2019年3月28日，第一架裝置瞭望台系統的梅林預警直昇機原型機在Yeovil Aerodrome測試場進行首次試飛。 

瞭望台預警直昇機最初預定在2020年3月形成初始作戰能力（Initial Operating Capability，IOC），能夠趕上伊莉莎白女王號在2021年的首次作戰部署（CGS21），並在2022年6月左右形成全作戰能力（Full Operating Capability，FOC）。由於項目遇到的工程難度超出預期，2020年6月時已經把IOC推遲到2021年9月（此時已經是CSG21部署期間），形成全作戰能力的時間延後到2023年5月，然而這也沒能實現；在2022年7月，英國國防部表示，會重新審查並判斷能否達到里程碑。隨後IOC期程延到2023年第二季，FOC延遲到2024至2025年。 

3.其他旋翼機

除 了F-35B聯合戰術打擊機以及梅林預警直昇機之外，CVF操作的機種包括皇家海軍的梅林（Merlin）反潛/搜救直昇機、AW-159野貓（ Wildcat HM2 ，超級大山貓的後繼機型）反潛直昇機等；在梅林預警直昇機服役之前，艦上也會混合操作舊的海王（Sea King）ASaC.7預警直昇機。而配合兩棲突擊任務時，艦上會搭載CH-47契弩克（Chinook）重型運輸直昇機以及英國陸軍的WAH-64D阿 帕契（Apache）攻擊直昇機等。此外，CVF也必須相容於美國海軍的直昇機（CH-47、CH-53重型直昇機、MH-60中型直昇機等）以及MV- 22傾斜旋翼機等。

F-35B的滑跑降落（SRVL）

皇家海軍為F-35B發展出滑跑降落模式（Shipborne Rolling Vertical Landing，SRVL），可以有效提高降落返艦的飛機載重。在滑跑模式下，F-35B的推進系統轉為垂直降落模式（ 發動機向量推力噴嘴下轉95度，背部舉升風扇啟動），然而採用類似常規降落般，以一個傾斜角度滑行降落（角度比傳統降落陡峭，進場速率則因向量推力的減速而更慢）；著艦之後 完全藉由向量推力、氣動煞車來停住，不需要靠攔阻索 （因此飛機也不需要裝載捕捉鉤）。以往STOVL戰機著艦時，利用向量推力噴轉向嘴緩解水平飛行速度後，垂直降落在甲板上，降落過程中機體重量完全依靠發動機的推力來支持，機械消耗甚大，萬一發動機狀況不佳或因天候炎熱而使推力下降，則危險性大增；而滑跑降落時飛機仍仍保持升力，能允許飛機以更大的重量著艦，攜帶更多沒用掉的油料彈藥，安全餘裕也比較大。 以往STOVL戰機垂直降落時，必須先在船艦上空水平停懸，與船艦保持相同的水平航速與航向，然後才能慢慢地降落在船艦上，整個程序不僅較為緩慢，而且飛機停懸對齊船艦時已經無法再以舵面控制飛機航向（已經沒有前進速度與舵效應）；而滑跑降落就不需要在半空停懸以及對齊船艦航速，能更快速地完成降落 。當然，滑跑降落能相對減少發動機與舉升風扇在降落階段的運轉負荷（並不一定要以最大功率運轉），可延長 使用壽命。

在1980年代初期，蘇聯海軍就已經用部署在基輔級（Keiv class）大型反潛航空巡洋艦上的Yak-38鐵匠式（Forger）STOVL攻擊機研究SRVL滑跑降落。然而，滑跑降落程序比垂直降落複雜，而海獵鷹或Yak-38這類第一代實用型STOVL戰機的向量推力完全仰賴飛行員人工控制，很難在廣泛氣候條件下用滑跑方式將飛機滑跑降落在運動中的航母甲板上（船艦因海浪會縱向搖晃、橫向飄移等，飛機本身也會受到氣流影響）。直到1990年代計算機技術進步，英國、美國等開始將向量推力控制整合到電腦飛控系統中（前述的VAAC研究項目），滑跑降落著艦才真正具備實用化的基礎。

在2002年9月英國正式加入美國JSF聯合戰術打擊機計畫之後，就致力於設法提高操作實用性，包括提高著艦降落時的有效載荷。美國海軍陸戰隊對於F-35B的著艦降落指標是攜帶4000磅（1800kg）武器與30分鐘剩餘燃料， 但皇家海軍對F-35B的要求更高，希望能攜帶2300kg的武器著艦，因此美國陸戰隊的指標顯然不能滿足皇家海軍的需求；尤其是在熱帶地區（如波斯灣水域）由於發動機推力降低，F-35B垂直降落的實際負載還會進一步降低。依照皇家海軍與皇家空軍長年操作海獵鷹STOVL戰機的經驗，遂有了SRVL滑跑降落的構想。經過初步評估之後，英國認為F-35B若要以滑跑方式降落在不停運動中的航母甲板上，仍有許多關鍵的技術問題，而且並不是在所有條件下適用；因此，英國國防部在2007年代與QinetiQ簽約，研究SRVL降落技術，透過實際試飛解決相關問題。

在這項研究中，QinetiQ為了讓降落作業更為安全與簡易，發展了一種用來輔助飛機進行SRVL降落的自動化目視指引系統，稱為貝德福陣列（Bedford Array）；此一燈光陣列縱向安裝在降落區跑道線上。不同於過去的改進型菲涅爾光學輔助降落系統（Improved Fresnel Lens Optical Landing System，IFLOLS）的燈號是用來提示飛行員是否保持正確下滑角度，貝德福陣列上的燈光會在飛行員視野中標示預定着陸點（Touch-Down point）的參考位置，控制系統會根據艦體搖晃運動的情況，隨時動態調整貝德福陣列上點亮的燈光（例如航母艦尾上揚時，著艦指引點會向後移動；航母艦尾下沈時， 指引點會往前移動；在飛機最終進場時，隨著著艦區在飛行員視野中越來越大，陣列點亮的燈號也會逐漸減少）；而機載系統則會根據母艦甲板上貝德福陣列提示的著艦區，自動 在飛行員視野中（F-35B是頭盔顯示器，其他機型為HUD抬頭顯示器）標示出引導降落路徑的重要標示，例如滑翔斜率指引（Glideslope Ref，類似IFLOLS的功能）、船艦垂直向量指引（Ship Referenced Velocity Vector）等。在在貝德福陣列的協助下，飛行員能在廣泛的氣候條件（包括惡劣天候與海象）下，輕鬆而精確地讓飛機滑跑降落在航母甲板上 ，也讓經驗較少的資淺飛行員更容易著艦。QinetiQ利用一架裝備先進向量推力控制技術（Vectored-thrust Aircraft Advanced Control，VAAC，見上文）的海獵鷹T2實驗機（機號為XW175）來測試SRVL滑跑降落以及貝德福陣列的運作，而VAAC技術就是F-35B的重要基礎之一。

皇家海軍飛行員以模擬器模擬F-35B用滑跑降落（SRVL）的頭盔顯示器畫面；

紅框標示處就是 貝德福陣列燈光標示的著艦區域指示；上圖中，着陸位置到

艦尾的五盞燈全部亮起，隨著飛機逐漸接近，燈號也逐漸熄滅（下圖）。

貝福德陣列是一連串佈置在降落跑道線上的燈號，用來標示飛機降落點的位置，

並且會自動根據船艦縱搖程度來改變點亮的燈號。

在2007年中旬，QinetiQ的T4 VAAC實驗機在法國戴高樂號（Charles de Gaulle R91）航空母艦上進行第一波SRVL滑跑降落測試；之後，測試工作轉移到皇家海軍無敵級輕型航空母艦光輝號（HMS Illustrious R06）上，該艦因而加裝了貝德福陣列。從2008年11月12至19日，XW175實驗機在光輝號上進行了39次架次飛行來測試貝德福陣列的效能，總共執行230次SRVL滑跑降落以及67次垂直降落。這些關於VAAC以及 貝德福陣列等相關技術，日後都落實在F-35B以及伊莉莎白女王級航空母艦上。

SRVL滑跑降落模式的示意圖。相較於傳統的艦載機降落，SRVL的降落角度與

機身仰角都比較大，進場速度也低得多。

過去皇家海軍的兩萬噸級無敵級航空母艦飛行甲板長度不夠，海獵鷹戰機只能垂直降落；即便是美國海軍的四萬噸級兩棲攻擊艦（LHA/LHD），飛行甲板長度還是不足以進行滑跑降落。而伊莉莎白女王級航母的飛行甲板大得多，在留下足夠空間讓F-35B滑跑降落的同時，也不影響甲板其他區域的調度甚至起飛作業；而F-35B的自動化飛控系統結合一般飛控與向量推力控制，再加上貝福德陣列等高度自動化的輔助降落設施，使得滑跑降落作業遠比海獵鷹或Yak-38時代更為安全簡便。

在SRVL模式下，F-35B會從艦尾方向進行初步進場（Initial Approach），下降到達200英尺（60m）左右的高度短暫平飛、對準航母跑道並減速，然後以60至65節空速、5至6度的下滑角度 、8至12度攻角進行最終進場（Final Approach）著艦 ；假設著艦位置距離艦尾46m，從滑行到靜止的距離約為91至122m（無須阻攔索），以伊莉莎白女王級的飛行甲板長度，飛機降落停止後前方大約還有90m的空間，有足夠的安全餘裕。相形之下，傳統起降航母的飛機最終進場速率約130~160節，下滑角度約3度，飛機攻角5度，因此SRVL降落比傳統降落角度更陡，進場速度慢得多，這是因為下滑時飛機同時有向下的舉升推力，不像傳統飛機一樣需要擔心失速，因而能以更大的攻角、更陡峭的角度來減低降落速度。

2018年F-35B實際在伊莉莎白女王號開始測試後，以SRVL模式降落時，以35節的低速、7度下滑角度進行最終進場，在飛行甲板長度約350英尺（229m）左右處著陸（距離艦尾約50m），並在500英尺（152m）的跑道長度靠F-35B本身的煞車停止，著艦到靜止的滑行距離將近80m；當伊莉莎白女王號以20節速率航行、甲板風15節的情況下，這樣的SRVL降落模式能讓F-35B增加約2000至3000磅級（907.185~1360.7kg）的酬載攜回重量。

伊莉莎白女王級航母不像二戰後多數航空母艦採用斜角甲板，降落跑道就是起飛跑道直線向後延伸到艦尾，這種構型也是針對STOVL戰機滑跑降落的優化措施。斜角甲板是用來讓傳統式降落的跑道，與艦首的起飛跑道錯開，如此就允許斜角甲板前端淨空，降落飛機如果沒有鉤住攔阻索就立刻拉起重飛，斜角甲板前端不會有飛機阻塞通道（停放調度的飛機都會停留在艦首區域）。然而，斜角甲板軸向的降落跑道長度比較短，這對於沒有攔阻索的滑跑降落而言比較危險；降落跑道若通往艦首，跑道長度就可以涵蓋整個飛行甲板的縱向長度，把滑行空間最大化。STOVL戰機滑跑降落不靠阻攔索捕捉，著艦時向量推力已經抵銷掉飛機大半的水平速度，因而不存在落地重飛的情況，斜角甲板因而失去了必要。此外，由於斜角甲板與航空母艦軸向不平行，艦載機對準於斜角甲板時降落，需要使用舵面不斷修正，夾角越大則降落作業越困難；而滑跑降落的STOVL戰機進場速度很低，氣動舵效應減弱，更不利於修正航道。因此，伊莉莎白女王級航母的降落跑道就是起飛跑道的延伸，與艦體軸線同向，對STOVL戰機是最有利的設計；在一般情況下，F-35B以滑跑降落在伊莉莎白女王級航母上，飛機停止時，前方仍有90公尺以上的距離，因此不會完全阻斷整個飛行甲板的運轉；而且降落跑道末端就是艦首的滑跳起飛甲板，萬一戰機滑跑進場發生失誤（例如著艦位置過前），前端還有向上傾斜的滑跳甲板做最後一道防線，降低戰機衝出落海的機率。

滑跑降落模式在F-35B試飛階段已經經過了驗證，而伊莉莎白女王級航母服役後，F-35B機隊可能會依照不同的情況，彈性地使用滑跑降落或者垂直降落；例如當其中一架F-35B以滑跑降落的同時，另一架F-35B能保持懸翔然後隨即垂直降落，加快機隊回收速度。對於美國海軍陸戰隊而言，以往的測試經驗顯示AV-8B STOVL戰機部署在美國海軍航空母艦上，垂直降落的動線與傳統降落飛機差距太大（垂直著地後飛機停在著艦區，而傳統降落後飛機就迅速滑出著艦區），兩種機型無法一起進行降落回收作業；而滑跑降落就十分類似傳統阻攔降落，落地後飛機可以立刻離開著艦區域，不會干擾其他傳統降落飛機。

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