Tàu sân bay

nhỏ|250px|Nhân viên điều hành trên tháp quan sát của chiếc USS Ronald Reagan của Hoa Kỳ.|thế=
Tàu sân bay (tiếng Anh: aircraft carrier), hay hàng không mẫu hạm, là một loại tàu chiến được thiết kế để triển khai và thu hồi lại máy bay – trên thực tế hoạt động như một căn cứ không quân trên biển. Vì vậy, các tàu sân bay cho phép lực lượng hải quân triển khai không lực ở các khoảng cách lớn không phụ thuộc vào các căn cứ ở gần đó để làm căn cứ trên mặt đất cho máy bay. Các lực lượng hải quân hiện đại với những con tàu như vậy coi chúng là trung tâm của hạm đội, vai trò trước đó do thiết giáp hạm đảm nhận. Sự thay đổi này diễn ra do sự phát triển của chiến tranh trên không ngay trước Chiến tranh thế giới thứ hai, khi các loại máy bay ngày càng trở nên nguy hiểm và có tầm bay xa hơn.

Các tàu sân bay không có hộ tống được coi là dễ bị các tàu khác, máy bay, tàu ngầm hay phi đạn tấn công và vì thế chúng phải di chuyển trong một đội tàu sân bay. Trong lực lượng hải quân của nhiều nước, đặc biệt là Hải quân Hoa Kỳ, một tàu sân bay được coi là tàu chủ lực. Cùng với tàu ngầm hạt nhân, tàu sân bay được xem là có vai trò trọng yếu trong sức mạnh hải quân của 1 cường quốc.

Tàu sân bay có khả năng tấn công rất mạnh và luôn được nhiều tàu khu trục đi theo bảo vệ, nhưng cũng như mọi loại vũ khí khác, tàu sân bay không phải là "bất khả chiến bại", các cường quốc quân sự luôn chuẩn bị sẵn lực lượng và phương án để đánh chìm tàu sân bay đối phương. Điển hình là trong Thế chiến thứ hai, các nước Anh, Mỹ và Nhật đã huy động hàng chục tàu sân bay để tác chiến, trong số đó 40 tàu sân bay đã bị đánh chìm (20 tàu của Nhật, 12 tàu của Mỹ, 8 tàu của Anh), hàng chục tàu khác bị đánh hỏng nặng.

Trong cuối thế kỷ XX – đầu thế kỷ XXI, việc bảo vệ/tiêu diệt tàu sân bay được coi là nhiệm vụ quan trọng nhất để đảm bảo giành chiến thắng trong tác chiến hải quân giữa các cường quốc. Trong khi Hoa Kỳ có đội tàu sân bay lớn nhất thế giới thì Liên Xô/Nga đáp trả bằng việc xây dựng hạm đội tàu ngầm lớn nhất thế giới để săn đuổi tàu sân bay, kèm theo đó là việc chế tạo những vũ khí chuyên biệt rất mạnh (ngư lôi hạng nặng, thủy lôi thông minh, tàu ngầm không người lái, tên lửa chống hạm hạng nặng có tầm bắn siêu xa và vận tốc siêu thanh), chuyên dùng để tiêu diệt tàu sân bay đối phương (xem Những cách tiêu diệt tàu sân bay)

Tàu sân bay có ưu thế ở cự ly tấn công xa, máy bay của nó có thể tấn công mục tiêu ở cự ly 700 km. Nhưng đến cuối thế kỷ XX – đầu thế kỷ XXI, do công nghệ phát triển, ngày càng nhiều quốc gia chế tạo được các loại vũ khí mới có tầm bắn còn xa hơn tàu sân bay (tên lửa chống hạm tầm xa, tàu ngầm không người lái), khiến ưu thế của tàu sân bay bị mất dần, trong khi chi phí đóng tàu sân bay thì ngày càng đắt đỏ. Các chuyên gia đánh giá tàu sân bay đang mất dần hiệu quả và sẽ sớm bị thay thế bởi các loại tàu chiến mới, tương tự như số phận của các thiết giáp hạm trong thập niên 1940.

 Hình dạng sân bay 
nhỏ|250px|USS Saratoga năm 1935.|thế=
Các tàu sân bay hiện đại có sàn bay phẳng, sàn bay được dùng làm nơi cất cánh và hạ cánh cho các máy bay. Máy bay cất cánh lên phía trước, ngược chiều gió, và hạ cánh từ phía sau. Các tàu sân bay có thể chạy với tốc độ, ví dụ lên tới 35 knot (65 km/h), ngược chiều gió khi máy bay cất cánh để tăng tốc độ gió biểu kiến, nhờ vậy giảm được tốc độ cần thiết của máy bay so với con tàu. Trên một số chiếc, một hệ thống phóng máy bay hoạt động bằng hơi nước được sử dụng nhằm đẩy máy bay về phía trước trợ giúp thêm vào sức mạnh của động cơ máy bay, cho phép máy bay cất cánh ở một khoảng cách ngắn hơn bình thường, thậm chí với hiệu ứng của gió ngược chiều từ phía trước tới. Trên các tàu sân bay khác, máy bay không cần trợ giúp để cất cánh – yêu cầu trợ giúp cất cánh liên quan tới thiết kế máy bay và đặc điểm của nó. Ngược lại, khi hạ cánh trên một tàu sân bay, một số máy bay chỉ dựa vào một móc đuôi để ngoắc vào các dây hãm chạy ngang sàn bay của tàu để giữ chúng dừng lại trong một khoảng cách ngắn hơn bình thường. Một số loại khác dùng khả năng lơ lửng của nó để hạ thẳng đứng và vì thế cần phải giảm tốc độ khi hạ cánh. Từ cuối Chiến tranh thế giới thứ hai việc hướng đường băng hạ cánh chéo một góc so với trục chính của con tàu đã trở nên phổ thông. Chức năng đầu tiên của kiểu đường băng chéo là cho phép máy bay nào không móc được dây hãm, gọi là "bolter" (chú ngựa bất kham), tiếp tục cất cánh mà không gặp phải nguy cơ lao vào các máy bay đang đỗ ở khu vực phía trước sàn bay. Đường băng chéo cũng cho phép hạ cánh một máy bay cùng lúc với việc phóng một máy bay khác ở đường băng trước.

Các vùng sàn bay bên hông của tàu chiến (đài chỉ huy, tháp kiểm soát bay, hệ thống thoát khí của động cơ và các thứ khác) được tập trung ở một vùng khá nhỏ được gọi là một "đảo". Rất hiếm tàu sân bay được thiết kế hay được chế tạo mà không có một đảo và kiểu thiết kế như vậy chưa từng được thấy trên bất kỳ một tàu sân bay cỡ hạm đội nào.

Một hình dạng gần đây hơn, gọi là kiểu nhảy cầu (ski jump), được Hải quân Hoàng gia Anh sử dụng, có một đầu dốc lên ở phía trước đường băng. Nó được phát triển để có thể phóng được các máy bay VTOL (máy bay cất cánh và hạ cánh thẳng đứng) hay STOVL (máy bay cất cánh đường băng ngắn và hạ cánh thẳng đứng) như kiểu Sea Harrier hay F-35. Mặc dù máy bay có thể bay lên thẳng đứng ở trên boong, nhưng việc sử dụng bờ dốc sẽ tiết kiệm nhiên liệu. Vì sẽ không cần tới các máy phóng và dây hãm nữa, các tàu sân bay kiểu này sẽ giảm được trọng lượng, tính phức tạp, và khoảng không cần thiết để bố trí thiết bị.

 Các kiểu thông thường 
Trong thế kỷ vừa qua, đã có nhiều kiểu tàu sân bay được thiết kế, một số chúng hiện đã lỗi thời. Nói chung, chúng có thể được phân loại như sau:

 Các thiết kế ban đầu 
 Những chiếc Tàu tiếp liệu thủy phi cơ, như HMS Engadine, chuyên mang thủy phi cơ. Chúng đã bị loại không được sử dụng trên chiến trường sau thập niên 1920 khi những tàu sân bay có thể chứa các máy bay quy ước được biên chế vào các hạm đội và ưu thế của các loại máy bay trên mặt đất so với các loại thủy phi cơ trong các chiến dịch hải quân đã rõ ràng.
 Những tàu sân bay tiêu chuẩn, như HMS Ark Royal, giãn nước trong khoảng 20.000 đến 65.000 tấn. Thường được gọi là "những tàu sân bay hạm đội"
 Tàu sân bay chở máy bay; tàu sân bay có thể mang mọi loại máy bay. Gồm cả USS Akron và USS Macon

 Những phát triển trong Chiến tranh thế giới thứ hai 
 Các tàu sân bay hộ tống, như USS Barnes, chỉ được chế tạo trong Chiến tranh thế giới thứ hai, và được Hải quân hoàng gia Anh và Hải quân Hoa Kỳ sử dụng.
 Các tàu sân bay hạng nhẹ, như USS Independence, được thiết kế để chỉ chở các máy bay chiến đấu.
 Các tàu chở máy bay cải tiến từ tàu hàng, như SS Michael E, tàu chở hàng, có thể phóng máy bay chiến đấu nhưng không thu hồi được. Những tàu này được dùng lúc khẩn cấp trong Chiến tranh thế giới thứ hai.
 Các tàu chở máy bay cải tiến từ tàu buôn (MACs), như MV Empire MacAlpine, một biện pháp khi khẩn cấp khác, lắp thêm đường băng vào các tàu buôn chở hàng.
 Các Tàu chiến chở máy bay được sáng tạo bởi Hải quân Đế quốc Nhật để bù lại một phần tổn thất về hàng không mẫu hạm sau Trận chiến Midway. Hai chiếc trong số chúng được làm từ Thiết giáp hạm lớp Ise vào cuối năm 1943. Những tháp nhỏ ở đuôi tàu bị dời đi và được thay thế bằng một kho chứa máy bay, sàn bay và máy phóng. Tàu tuần dương hạng nặng Mogami cũng được cải tạo kiểu như vậy.
 Các Tàu ngầm chở máy bay, như kiểu Surcouf của Pháp, hay tàu ngầm lớp I-400 của Nhật có thể mang 3 máy bay Aichi M6A Seiran. Chiếc đầu tiên trong số chúng được chế tạo vào thập niên 1920.

Một số tuần dương hạm và tàu chỉ huy thời giữa hai cuộc chiến thường có máy phóng dành cho máy bay trên biển để trinh sát và phát hiện điểm rơi của đạn pháo. Nó được phóng bằng một máy phóng và thu hồi bằng cần cẩu từ trên mặt nước sau khi hạ cánh. Đa số chúng đã bị bỏ đi trong Chiến tranh thế giới thứ hai, nhưng chúng cũng có một số thành công trong thời gian đầu cuộc chiến như chiếc Walrus của HMS Warspite trong các chiến dịch ở vịnh Fio năm 1940.

 Những kiểu tàu sân bay hiện nay 
 Tàu sân bay tấn công đổ bộ, như USS Tarawa, thường được dùng cho mục đích chở quân đổ bộ và điều khiển một liên đội máy bay trực thăng lớn cho mục đích đó. Chúng cũng được gọi là "tàu chở lính đặc công" hay "tàu chở máy bay trực thăng".
 Các tàu sân bay chống tàu ngầm, như HMS Ocean, cũng được gọi là "tàu chở máy bay trực thăng."
 Các hàng không mẫu hạm cỡ vừa, như chiếc Kuznetsov của Nga hoặc HMS Queen Elizabeth của Anh, giãn nước 40.000 - 70.000 tấn. Được trang bị động cơ chạy dầu hoặc động cơ hạt nhân.
 Các siêu hàng không mẫu hạm, như USS Nimitz, giãn nước 75.000 tấn hay lớn hơn. Được trang bị động cơ bằng các lò phản ứng hạt nhân và là trung tâm của một hạm đội được thiết kế hoạt động xa nhà.

Nhiều tàu chiến hiện đại có khả năng đỗ máy bay trực thăng và các tàu chở máy bay trực thăng là một loại tàu sân bay tấn công đổ bộ kiểu mới.

Về phương thức phóng máy bay, có 3 kiểu chính:
 Kiểu cất cánh thẳng đứng: Kiểu tàu này dùng máy bay hoặc trực thăng có khả năng cất cánh thẳng đứng mà không cần chạy đà. Phương thức này chủ yếu dùng cho các tàu sân bay cỡ nhỏ, vốn có đường băng không đủ dài để máy bay chạy đà khi cất cánh.
 Kiểu phóng nhảy cầu: Mũi tàu sẽ dốc lên một đoạn để tạo đà cho máy bay cất cánh. Kiểu phóng này có ưu điểm là không cần trang bị máy phóng nên tiết kiệm được chi phí đóng tàu, chi phí bảo dưỡng và cũng ít tiêu tốn nhiên liệu, tốc độ phóng máy bay cũng nhanh hơn và bất kỳ lúc nào cũng phóng được máy bay (tàu sân bay dùng máy phóng thì phải đợi nạp năng lượng cho máy phóng sau mỗi lần sử dụng). Nhược điểm của kiểu tàu này là nó không thể phóng được những loại máy bay có tỷ số lực đẩy thấp (ví dụ như máy bay vận tải, máy bay cảnh báo sớm – trinh sát điện tử...). Phương thức này chủ yếu dùng cho các tàu sân bay cỡ vừa chạy bằng động cơ dầu.
 Kiểu máy phóng: Loại tàu này được trang bị máy phóng để tạo đà cho máy bay cất cánh. Ưu và nhược điểm của kiểu phóng này ngược lại với kiểu phóng nhảy cầu. Phương thức này chủ yếu dùng cho các tàu sân bay cỡ lớn chạy bằng động cơ hạt nhân.

 Lịch sử và cuộc chạy đua 
 Nguồn gốc 
nhỏ|trái|150px|Ely phóng lên từ USS Birmingham ngày 14 tháng 11 năm 1910

Khi máy bay nặng hơn không khí được phát triển vào đầu thế kỷ XX, nhiều lực lượng hải quân bắt đầu chú ý tới tiềm năng sử dụng chúng để trinh sát những tàu chiến lớn. Nhiều chuyến bay thử nghiệm đã được tiến hành để kiểm tra ý tưởng này. Eugene Ely là phi công đầu tiên được phóng từ một tàu đứng yên vào tháng 10 năm 1910. Ông đã cất cánh từ một kết cấu được gắn chặt vào phần sàn ở mũi tàu chiếc tuần dương hạm bọc thép của Mỹ, USS Birmingham tại Hampton Roads, Virginia và hạ cánh ở gần đó trên Mũi đất Willoughby sau vài phút bay trên không. Vào ngày 18 tháng 1 năm 1911 ông trở thành phi công đầu tiên hạ cánh trên một tàu đứng yên. Ông cất cánh từ đường đua Tanforan và hạ cánh trên một kết cấu tạm khác trên đuôi chiếc USS Pennsylvania bỏ neo tại San Francisco bến cảng – hệ thống phanh ngẫu tác gồm các bao cát và những sợi dây dẫn thẳng tới mũi hãm và những sợi dây được miêu tả bên trên. Máy bay của ông sau đó quay tròn và ông không thể cất cánh lại. Sĩ quan chỉ huy Charles Samson, RN, trở thành người đầu tiên cất cánh từ một tàu chiến đang chạy vào ngày 2 tháng 5 năm 1912. Ông cất cánh trong một Short S27 từ tàu chiến HMS Hibernia khi nó đang chạy với tốc độ 10,5 knots (19 km/h) trong cuộc Thao diễn hạm đội hoàng gia ở Weymouth.

Tàu HMS Ark Royal được xem là chiếc tàu sân bay đầu tiên. Ban đầu nó là một chiếc tàu buôn, nhưng được hoán cải lại để trở thành một tàu sân bay chở thủy phi cơ. Được đưa vào sử dụng năm 1914, nó phục vụ trong chiến dịch Dardanelles đến hết Chiến tranh thế giới thứ nhất.

Cuộc tấn công đầu tiên từ một tàu sân bay là tấn công một mục tiêu trên đất liền diễn ra ngày 19 tháng 7 năm 1918. Bảy chiếc Sopwith Camel được phóng từ HMS Furious đã tấn công căn cứ zeppelin của Đức tại Tondern, với hai quả bom 50 lb mỗi quả. Nhiều khí cầu và bóng khí bị phá huỷ, nhưng vì tàu sân bay không có cách nào để thu hồi máy bay một cách an toàn, hai phi công đã bỏ máy bay trên biển cạnh tàu trong khi những người khác bay tới nước Đan Mạch trung lập.

 Những năm giữa hai cuộc chiến 
nhỏ|trái|150px|Sàn phẳng đầu tiên, HMS Argus năm 1918
nhỏ|phải|200px|Tàu sân bay đầu tiên thực sự được phát triển, Hosho của Hải quân Đế quốc Nhật Bản năm 1922
Hiệp ước Hải quân Washington năm 1922 đã đặt ra những giới hạn chặt chẽ về sức mạnh hải quân sau Chiến tranh thế giới thứ nhất, các giới hạn không chỉ về tổng kích thước của các tàu sân bay, mà còn về giới hạn tối đa là 27.000 tấn cho mỗi chiếc. Mặc dù đã có một số sửa đổi về tổng kích thước (chỉ tính những chiếc trong hạm đội, không tính những chiếc thử nghiệm), không được vượt quá tổng kích thước. Tuy nhiên, trong khi các cường quốc hải quân lớn vượt quá kích thước đối với những chiếc tàu chiến, thì họ không vượt kích thước đối với các tàu sân bay. Vì thế, nhiều tàu chiến và tuần dương hạm đang được chế tạo (hay đang được sử dụng) đã được chuyển đổi thành tàu sân bay. Chiếc tàu đầu tiên có sàn phẳng trên toàn bộ chiều dài là chiếc HMS Argus, việc hoán cải nó hoàn thành vào tháng 9 năm 1918, Hải quân Hoa Kỳ nối gót vào năm 1920, khi việc hoán cải chiếc USS Langley hoàn thành. Hạm đội tàu sân bay đầu tiên của Mỹ chỉ được đưa vào phục vụ năm 1928 (USS Lexington và Saratoga).

Chiếc tàu sân bay thực sự đầu tiên được phát triển là chiếc HMS Hermes, mặc dầu chiếc đầu tiên được biên chế vào hạm đội là chiếc Hosho của Nhật Bản (được biên chế vào tháng 12 năm 1922, tiếp đó là chiếc HMS Hermes vào tháng 7 năm 1923). Thiết kế của chiếc Hermes tiếp nối và có ảnh hưởng từ chiếc Hosho, và việc chế tạo nó trên thực tế được bắt đầu sớm hơn, nhưng nhiều cuộc kiểm tra, thực nghiệm và ngân sách đã làm chậm thời gian hoàn thành nó.

Tới cuối thập niên 1930, các tàu sân bay trên thế giới thường mang ba kiểu máy bay: máy bay phóng ngư lôi, cũng được sử dụng cho những vụ ném bom quy ước trinh sát; máy bay ném bom bổ nhào, cũng được sử dụng vào trinh sát (trong Hải quân Hoa Kỳ, kiểu máy bay này được gọi là "máy bay ném bom trinh sát"); và máy bay chiến đấu để bảo vệ hạm đội và hộ tống các máy bay ném bom đi làm nhiệm vụ. Bởi vì khoảng không trên tàu sân bay rất hạn chế, tất cả các máy bay đó đều nhỏ, có một động cơ, và thường có cánh gấp lại để dễ xếp cất.

 Chiến tranh thế giới thứ hai 
Các tàu sân bay đóng một vai trò quan trọng trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Với 7 tàu hoạt động, Hải quân Hoàng gia Anh có một ưu thế về số lượng to lớn ở đầu cuộc chiến khi cả Đức và Ý đều không có tàu sân bay. Tuy nhiên, điểm yếu dễ bị tấn công cả các tàu sân bay trước các tàu chiến truyền thống đã nhanh chóng lộ ra khi tàu HMS Glorious bị tuần dương hạm Đức đánh đắm trong chiến dịch Na Uy năm 1940. Tới Chiến tranh thế giới thứ hai, các tàu chở thủy phi cơ không còn được coi là ngang sức với những tàu sân bay mang máy bay quy ước, bởi vì các máy bay quy ước có tầm bay xa hơn, nhanh hơn, với trọng lượng vũ khí đem theo lớn hơn và tính năng tốt hơn; sau cuộc chiến, những chiếc máy bay trực thăng đầu tiên đã thay thế nhiều nhiệm vụ của những máy bay trên biển.

Sự yếu kém rõ ràng này trước các tàu chiến đã thay đổi vào tháng 10 năm 1940 khi chiếc tàu sân bay HMS Illustrious tung ra một cuộc tấn công tầm xa vào hạm đội Ý trong Trận Taranto. Chiến dịch này đã làm mất khả năng chiến đấu của 3 trong 6 tàu chiến tại cảng và chỉ mất 2 chiếc trong số 21 chiếc máy bay ném lôi Fairey Swordfish. Các tàu sân bay cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc củng cố cho đảo Malta, cả bằng cách vận chuyển máy bay và bảo vệ các đoàn tàu tiếp tế cho hòn đảo đang bị phong tỏa này. Việc sử dụng các tàu sân bay đã làm cho hải quân của Ý và Đức vốn chỉ có căn cứ sân bay trên đất liền không thể thống trị trên vùng Địa Trung Hải.

Ở Đại Tây Dương, các máy bay từ tàu sân bay HMS Ark Royal và HMS Victorious chịu trách nhiệm làm giảm bước tiến của Tàu chiến Bismarck Đức trong tháng 5 năm 1941. Sau đó, các tàu sân bay hộ tống đã chứng minh giá trị của mình trong vai trò bảo vệ các đoàn tàu vận tải trong Trận chiến Đại Tây Dương thứ hai và ở các vùng biển Bắc Cực.

Nhiều trận chiến lớn ở Thái Bình Dương cũng có sự tham gia của các tàu sân bay. Nhật Bản bắt đầu cuộc chiến với 10 chiếc, hạm đội lớn nhất và hiện đại nhất trên thế giới ở thời điểm đó. Mỹ có 7 chiếc tàu sân bay vào lúc bắt đầu cuộc chiến cho dù chỉ có 3 trong số chúng hoạt động ở Thái Bình Dương.

nhỏ|phải|250px|Các máy bay trên tàu sân bay Shokaku Nhật Bản chuẩn bị Tấn công Trân Châu Cảng.
Việc phát triển những ngư lôi lặn ở độ sâu thấp của Nhật Bản năm 1939, vụ tấn công năm 1940 của Không quân Hoàng gia Anh vào hạm đội Ý ở Taranto, vụ tấn công bất ngờ của Nhật Bản vào Trân Châu Cảng là một minh chứng rõ ràng của sức mạnh có được khi sở hữu một lực lượng lớn những tàu sân bay hiện đại.

Đồng thời, người Nhật bắt đầu tiến ra khắp Đông Nam Á và vụ đánh chìm Prince of Wales và Repulse của các máy bay có căn cứ trên mặt đất của Nhật Bản khiến cho nảy sinh nhu cầu về những chiếc tàu bảo vệ hạm đội khỏi những cuộc tấn công không quân. Tháng 4 năm 1942, Lực lượng tàu sân bay tấn công nhanh của Nhật Bản chạy vào Ấn Độ Dương và đánh chìm các tàu, gồm cả chiếc tàu sân bay đang được sửa chữa và không được bảo vệ HMS Hermes. Các hạm đội nhỏ hơn của Đồng Minh không được bảo vệ đúng mức đã bị buộc phải rút lui hay bị phá huỷ. Trong Trận chiến biển San Hô, các hạm đội Mỹ và hạm đội Nhật Bản lần đầu tiên trao đổi những trận tấn công bằng máy bay lẫn nhau mà không tàu bên nào nhìn thấy nhau. Trong Trận Midway, 4 tàu sân bay Nhật bị đánh chìm trong một cuộc tấn công bất ngờ bởi những chiếc máy bay từ 3 tàu sân bay của Hoa Kỳ lúc ấy đang được cho là ở Thái Bình Dương.

Sau đó người Mỹ có thể chế tạo được số lượng lớn máy bay trang bị trên hạm đội hỗn hợp gồm nhiều loại tàu: tàu sân bay hạng nhẹ, tàu sân bay hộ tống, và quan trọng nhất là lớp tàu Essex mới được đưa vào sử dụng năm 1943. Những chiếc tàu sân bay này là hạt nhân tạo nên lực lượng đặc nhiệm tàu sân bay nhanh của Hạm đội 3 và Hạm đội 5, đóng một vai trò quan trọng trong chiến thắng ở mặt trận Thái Bình Dương. Sự lu mờ của thiết giáp hạm như là một thành phần hàng đầu trong hạm đội đã được minh chứng rõ ràng với việc đánh đắm chiếc thiết giáp hạm lớn nhất từng được chế tạo, chiếc Yamato, bởi máy bay từ tàu sân bay năm 1945. Nhật cũng chế tạo tàu sân bay lớn nhất của cuộc chiến, chiếc Shinano, nguyên là một chiếc thiết giáp hạm lớpYamato, được thay đổi chức năng trong quá trình đóng sau thảm họa mất 4 chiếc tàu sân bay trong trận Midway. Nó bị một tàu ngầm Mỹ tuần tiễu đánh đắm tháng 11 năm 1944, khi đang vận chuyển sau khi vừa được hạ thủy, nhưng trước khi được trang bị hoàn chỉnh hay hoạt động.

 Những cải tiến trong quá trình phục vụ 
nhỏ|250px|tàu sân bay Taiho mũi chống bão
Kinh nghiệm chiến đấu đã cho thấy phát minh "mũi tàu chống bão" của Anh là cách sử dụng mũi tàu hữu hiệu nhất, hơn cả súng máy hay một tầng thứ nhì. Loại mũi tàu này đã được sử dụng rộng rãi cho các tàu sân bay Anh và Mỹ. Tàu sân bay Nhật Taiho là tàu đầu tiên của Nhật sử dụng phát minh này.

Bắt đầu muộn trong cuộc chiến với lớp tàu sân bay Midway, các tàu sân bay của Hoa Kỳ đã trở nên to lớn tới mức thực tế việc áp dụng khái niệm thiết kế sàn chứa máy bay (hangar deck) trở thành sàn chắc (strength deck) không còn thích hợp nữa, và mọi tàu sân bay của Hoa Kỳ sau này đều có sàn cất cánh là sàn chắc, khiến đảo trở thành siêu cấu trúc duy nhất.

 Những tàu sân bay hạng nhẹ 
Sự thiệt hại 3 tàu sân bay hạm đội liên tiếp ở Thái Bình Dương buộc Hải quân Hoa Kỳ phải phát triển tàu sân bay hạng nhẹ (CVL) từ những thân tàu tuần dương hạm hạng nhẹ vốn đã được chế tạo. Chúng được dùng để hỗ trợ thêm các phi đội máy bay chiến đấu cho lực lượng tấn công, và đã chỉ được sử dụng trong Hải quân Hoa Kỳ trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Hải quân Hoàng gia Anh cũng đưa ra một thiết kế tương tự cho họ và các nước thuộc Khối thịnh vượng chung Anh sau Chiến tranh thế giới thứ hai. So với tàu sân bay hạm đội, tàu sân bay hạng nhẹ nhỏ hơn và mang được ít máy bay hơn, nhưng bù lại thì nó rẻ hơn và có thể đóng nhanh hơn.

Một trong những chiếc tàu sân bay hạng nhẹ, chiếc INS Viraat của Ấn Độ, ban đầu là HMS Hermes, vẫn được sử dụng cho tới đầu thế kỷ 21.

 Những tàu sân bay hộ tống và tàu sân bay kiểu tàu buôn 
Để bảo vệ các đoàn tàu trên biển Đại Tây Dương, người Anh đã phát triển một kiểu tàu được gọi là tàu sân bay kiểu tàu buôn, chúng vốn là những tàu buôn được trang bị một sàn phẳng cho khoảng 6 chiếc máy bay. Chúng được vận hành bởi những đoàn thủy thủ dân sự, treo cờ thương mại và mang hàng hóa thông thường tuy nhiên vẫn có hỗ trợ bảo vệ bằng không quân. Bởi vì những tàu đó không có thang máy hay chỗ đỗ cho máy bay, việc bảo dưỡng máy bay bị hạn chế và trong suốt cuộc hành trình, máy bay phải đỗ trên boong.

Chúng được dùng tạm thời cho tới khi tàu sân bay hộ tống chuyên dụng được chế tạo ở Hoa Kỳ (Xếp hạng ở Hoa Kỳ CVE). Tàu sân bay hộ tống chỉ lớn bằng một phần ba kích thước của một tàu sân bay hạm đội, nó mang được khoảng 20-25 máy bay. Hơn một trăm chiếc đã được chế tạo hay được hoán cải từ các tàu buôn.

Các tàu sân bay hộ tống sản xuất tại Hoa Kỳ thường từ hai kiểu thiết kế thân căn bản: một từ tàu buôn, và một từ tàu chở dầu hơi lớn và tốc độ hơi cao. Bên cạnh việc bảo vệ hộ tống, chúng được sử dụng để vận chuyển máy bay qua biển. Tuy nhiên, một số cũng tham gia vào các trận đánh giải phóng Philippines, nổi tiếng là trận chiến ngoài khơi Samar trong đó 6 chiếc tàu sân bay hộ tống và các tàu khu trục đã nhanh chóng tiếp chiến 5 tàu chiến hạng nặng Nhật Bản và buộc chúng phải rút lui.

 Tàu buôn có hệ thống phóng 
Là một thứ tàu dùng tạm trong lúc khẩn cấp trước khi các tàu sân bay kiểu tàu buôn được đem ra sử dụng, người Anh đã bảo vệ trên không cho các đoàn hộ tống bằng cách sử dụng "Tàu buôn có hệ thống phóng" (CAM ships) và các tàu sân bay kiểu tàu buôn. Các tàu buôn có hệ thống phóng vốn là các tàu buôn được trang bị một máy bay, thường là một chiếc Hawker Hurricane đã qua sử dụng trong chiến đấu, được phóng bằng một máy phóng. Một khi đã được phóng đi, máy bay không thể đỗ trở lại trên bong và phải hạ cánh xuống biển nếu không thể bay tới đất liền. Trong 2 năm, chỉ chưa tới mười vụ phóng kiểu này được thực hiện, tuy thế những chuyến bay đó cũng mang lại một số thành công: hạ 6 máy bay ném bom trong khi chỉ mất một phi công.

 Đường băng chéo 
nhỏ|trái|Đường băng chéo góc cho phép phóng và đáp máy bay cùng lúc an toàn
Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, máy bay phải hạ cánh trên một đường băng song song với trục dài của thân tàu. Máy bay nào đã đỗ trên sàn được cho đỗ ở mũi tàu, chỗ cuối đường băng. Một thanh ngăn va chạm được dựng lên phía sau chúng để ngăn máy bay đang hạ cánh khỏi lao vào khu vực đó bởi vì móc giữ của nó móc trượt vào các dây giảm tốc. Nếu điều này xảy ra, thường gây ra thiệt hại nghiêm trọng, thương vong hay thậm chí, nếu thanh chắn không đủ chắc, còn phá hủy các máy bay đã đỗ.

Một phát triển quan trọng trong thập niên 1940 khi người Anh phát minh ra đường băng chéo, nơi đường băng được đặt chéo vài độ so với trục thân tàu. Nếu một máy bay không móc được cáp giảm tốc, phi công chỉ cần tăng sức động cơ lên tối đa rồi lại cất cánh lại và sẽ không đâm phải các máy bay đã đỗ bởi vì đường băng chéo góc hướng ra ngoài biển.

 Những phát triển thời hậu Thế chiến 2 
nhỏ|200px|Dàn đèn hạ cánh trên chiếc Charles de Gaulle
trái|nhỏ|220px|Hai máy bay tiêm kích Dassault Rafale của Pháp trên chiếc USS Harry Truman
Hệ thống phóng thủy lực hiện đại, được cung cấp sức mạnh thủy lực từ các nồi hơi hay các lò phản ứng, được Trung tá Anh C.C. Mitchell phát minh ra. Nó đã được ứng dụng rộng rãi sau khi được thử nghiệm nhiều lần trên chiếc HMS Perseus từ giữa 1950 và 1952 nó cho thấy sức mạnh lớn hơn và độ tin cậy cao hơn những hệ thống phóng dùng khí nén vốn từng được đưa vào sử dụng từ thập niên 1930.

Một sáng chế khác của người Anh là bộ phận chỉ thị độ dốc trượt (glide-slope indicator) (cũng được gọi là "thịt viên"). Đó là một cái đèn được điều khiển kiểu con quay hồi chuyển (gyroscopically-controlled lamp) ở phía hạ cánh của boong, và được phi công đang sắp hạ cánh quan sát thấy, chỉ thị cho anh ta thấy anh ta đang ở quá cao hay quá thấp so với đường lượn xuống chính xác. Nó cũng tính toán sẵn ảnh hưởng của sóng đối với boong. Thiết bị này đã trở nên cần thiết khi tốc độ hạ cánh của máy bay ngày càng tăng lên.

Hải quân Hoa Kỳ từ sớm đã cố gắng để trở thành một lực lượng hạt nhân chiến lược với kế hoạch chế tạo chiếc USS United States (CVA-58), ký hiệu CVA, với chữ "A" để biểu thị "hạt nhân". Chiếc tàu này mang các máy ném bom cánh quạt đôi, mỗi chiếc có thể mang một quả bom hạt nhân. Dự án này đã bị hủy bỏ dưới sức ép của lực lượng mới được thành lập gần đây là Không lực Hoa Kỳ, và chữ "A" được dùng lại với ý nghĩa "tấn công". Nhưng điều này chỉ làm chậm sự lớn mạnh của các siêu hàng không mẫu hạm. Các vũ khí hạt nhân sẽ được mang ra biển bất chấp sự phản đối của Không quân năm 1955 trên chiếc USS Forrestal, và tới cuối thập niên 1950 Hải quân đã có nhiều máy bay tấn công trang bị vũ khí hạt nhân.

Hải quân Hoa Kỳ mang vũ khí hạt nhân trên biển theo cách khác bằng cách chế tạo các tàu sân bay có trang bị các lò phản ứng hạt nhân. Chiếc USS Enterprise là chiếc tàu sân bay đầu tiên được cung cấp năng lượng theo kiểu này và những chiếc siêu hàng không mẫu hạm này có ưu thế vì kiểu công nghệ đó cho phép chúng hoạt động lâu dài trên biển. Một quốc gia khác duy nhất theo gót Hoa Kỳ là Pháp với chiếc Charles de Gaulle.

Những năm hậu chiến cũng chứng kiến sự phát triển của máy bay trực thăng với nhiều khả năng khác biệt so với máy bay chiến đấu. Trong khi các máy bay có cánh cố định thường có nhiệm vụ chiến đấu không đối không và không đối đất thì các máy bay trực thăng được sử dụng để vận chuyển trang thiết bị và con người và có thể được sử dụng trong vai trò chiến tranh chống tàu ngầm với thiết bị siêu âm thả xuống nước và các tên lửa.

Vào cuối thập niên 1950 đầu thập niên 1960, Anh Quốc đã hoán cải một số tàu sân bay cũ của họ thành các tàu sân bay chở quân biệt kích, và những chiếc máy bay trên biển kiểu HMS Bulwark. Để chiến đấu chống lại những ý nghĩa đắt giá của thuật ngữ "hàng không mẫu hạm", chiếc tàu loại mới lớp Invincible ban đầu được chỉ định "thông qua sàn các tuần dương hạm" và chở các máy bay trực thăng với nhiệm vụ hộ tống. Khi loại máy bay Sea Harrier xuất hiện, chúng đã có thể mang cả máy bay cánh cố định cho dù có đường băng ngắn.

Hiện nay
Hiện tại, chỉ các tàu sân bay dùng năng lượng hạt nhân là có các nồi hơi như một phần trong hệ thống sức mạnh chuyển động của nó, đa phần các tàu sân bay hiện nay được trang bị thiết bị phát hơi chỉ dùng để cung cấp năng lượng cho các máy phóng.

Hệ thống máy phóng có ưu điểm là giúp tăng thêm tải trọng vũ khí cho máy bay khi cất cánh, nhưng nó tạo ra ma sát lớn khi máy bay cất cánh dẫn đến giảm tuổi thọ và cần phải bảo trì thường xuyên. Ngoài ra, máy phóng cần nạp lại năng lượng nên nó làm hạn chế tốc độ phóng máy bay. Ví dụ: tàu sân bay lớp Nimitz của Mỹ có 4 máy phóng hơi nước cũng chỉ có thể cho 3-4 máy bay cất cánh/1 phút.

Do sử dụng máy phóng nên các tàu sân bay Mỹ là những tàu thích hợp với khí hậu ấm, chúng cố gắng hạn chế tối đa việc phải tác chiến ở các vùng biển gần Bắc - Nam cực, chúng cũng tránh sóng lớn vì độ cao trọng tâm của tàu tương đối lớn. Tàu sân bay Mỹ "kỵ" các khu vực có gió lớn vì các máy bay F/A-18 Hornet chỉ có thể cất cánh khi tốc độ gió < 18 m/s và hạ cánh khi tốc độ gió < 10 m/s.

Trong khi đó, tàu sân bay của Liên Xô/Nga thì được thiết kế theo một hướng khác. Chúng được chuyên biệt cho các vùng biển lạnh và có sóng to ở Bắc Cực, do vậy tàu sân bay Nga không có các máy phóng mà sử dụng kiểu "cầu nhảy" (do tàu thường xuyên phải hoạt động ở vùng Bắc Băng Dương có khí hậu lạnh nên hệ thống máy phóng bằng hơi nước không thể hoạt động ở vùng này). Ngoài ra, việc cất cánh bằng cầu nhảy tuy làm hạn chế tải trọng vũ khí cất cánh nhưng sẽ giúp máy bay xuất kích nhanh hơn (không cần chờ máy phóng nạp lại áp suất hơi nước.)

 Tàu sân bay trong Chiến tranh Triều Tiên 
Liên Hợp Quốc (chủ yếu là Mỹ) đã thực hiện các chiến dịch tàu sân bay chống lại Quân đội Nhân dân Triều Tiên ngày 3 tháng 7 năm 1950 để đáp trả lại việc họ tấn công Nam Triều Tiên. Lực lượng tấn công 77 lúc đó gồm các tàu sân bay Valley Forge và HMS Triumph. Trước cuộc đình chiến vào ngày 27 tháng 7 năm 1953, 12 tàu sân bay Mỹ đã 27 lần tuần tiễu trong vùng biển Nhật Bản như một phần thuộc lực lượng tấn công 77.

Một đơn vị thứ hai, Lực lượng tấn công 95, được dùng làm lực lượng phong tỏa ở Hoàng Hải ngoài khơi Bắc Triều Tiên. Lực lượng này gồm một tàu sân bay hạng nhẹ của các nước Khối thịnh vượng chung Anh (Triumph, Theseus, Glory, Ocean, HMAS Sydney) và một tàu hộ tống của Mỹ (Badoeng Strait, Bairoko, Point Cruz, Rendova và Sicily).

Hơn 301.000 cuộc tấn công từ các tàu sân bay đã được tung ra trong Chiến tranh Triều Tiên: 255.545 vụ bởi các máy bay của Lực lượng đặc nhiệm 77, và 20.375 vụ bởi các tàu sân bay hộ tống của Lực lượng đặc nhiệm 95. Lực lượng của Hải quân Hoa Kỳ và Thủy quân Lục chiến Hoa Kỳ đặt trên tàu sân bay bị thiệt hại 541 máy bay. Không lực hạm đội Anh thiệt hại 86 máy bay trong chiến đấu, và Không lực hạm đội Úc thiệt hại 15 chiếc.

 Các chiến dịch tàu sân bay Mỹ ở Việt Nam 
Hải quân Hoa Kỳ đã tiến hành "một cuộc chiến kéo dài nhất, cay đắng nhất, và đắt giá nhất" (René Francillon) trong lịch sử hàng không hàng hải từ ngày 2 tháng 8 năm 1964 đến 15 tháng 8 năm 1973 trên vùng Biển Đông. Xuất phát từ hai cứ điểm là Yankee Station và Dixie Station, các tàu sân bay đã hỗ trợ các chiến dịch tấn công của quân đội Mỹ ở Nam Việt Nam và tiến hành các chiến dịch ném bom chung với Không quân Hoa Kỳ ở Bắc Việt Nam trong các Chiến dịch Flaming Dart, Chiến dịch Rolling Thunder và Chiến dịch Linebacker.

21 tàu sân bay (tất cả các hàng không mẫu hạm tấn công đang hoạt động trong giai đoạn đó trừ John F. Kennedy) được bố trí vào Lực lượng đặc nhiệm 77 của Hạm đội số 7 của Mỹ, tiến hành 86 cuộc tuần tra và hoạt động tổng cộng 9.178 lần trên giới tuyến tại Vịnh Bắc Bộ. 530 máy bay bị thiệt hại trong chiến đấu và 329 chiếc nữa vì tai nạn khi hoạt động, làm thiệt mạng 377 phi công của hải quân, cùng 64 người bị coi là mất tích và 179 người bị bắt làm tù binh chiến tranh. 205 sĩ quan và binh lính trên ba tàu sân bay (Forrestal, Enterprise và Oriskany) tử trận trong các tai nạn.

 Tàu sân bay được sử dụng hiện nay 
nhỏ|200px|trái|Tổng thống Mỹ George W. Bush chụp hình lưu niệm cùng thủy thủ đoàn trên USS Abraham Lincoln
nhỏ|200px|F-18 C đang chuẩn bị cất cánh trên USS John Stennis
Các siêu hàng không mẫu hạm thường là những tàu lớn nhất được điều hành bởi các lực lượng hải quân; một chiếc thuộc lớp Nimitz được lắp hai lò phản ứng hạt nhân và bốn turbine hơi nước dài 1092 ft (333 m) và có giá khoảng 4.5 tỷ US dollar. Hoa Kỳ sở hữu nhiều tàu sân bay nhất với khoảng hơn mười chiếc đang hoạt động, và các tàu sân bay của họ là nền tảng để phô trương khả năng quyền lực Hoa Kỳ.

Mười nước hiện có sở hữu các tàu sân bay cho phép máy bay cánh cố định hoạt động là: Hoa Kỳ, Anh, Pháp, Nga, Tây Ban Nha, Ý, Ấn Độ, Trung Quốc. Một số quốc gia khác như Nhật Bản, Úc, Hàn Quốc cũng đang sở hữu các tàu sân bay cho phép trực thăng và máy bay cất hạ cánh thẳng đứng hoạt động.

Thông thường các tàu sân bay được hộ tống theo bởi nhiều tàu khác trong một hạm đội nhằm bảo vệ chiếc tàu to lớn đó, cung cấp hậu cần, và tăng khả năng phòng thủ, tấn công. Những nhóm này thường được gọi bằng thuật ngữ nhóm chiến đấu, biên đội tàu sân bay, hay nhóm tàu sân bay, thỉnh thoảng là một nhóm tàu sân bay chiến đấu.nhỏ|phải|200px|tàu sân bay Nga Novorossijsk Kiev. Tuy cùng là tàu sân bay nhưng nó có kích thước khá nhỏ so với các hạm của Hoa Kỳ và chỉ có thể chở trực thăng
Việc sử dụng hàng không mẫu hạm gần đây gồm trong Chiến tranh Falklands, khi Anh đã có thể chiến thắng trong một cuộc xung đột cách nước họ 8.000 dặm (13.000 km) phần lớn nhờ ở việc sử dụng chiếc tàu sân bay cỡ lớn HMS Hermes và chiếc nhỏ hơn HMS Invincible. Chiến tranh Falklands cho thấy giá trị của những chiếc máy bay kiểu VSTOL  – chiếc Hawker-Siddeley Harrier (loại RN Sea Harrier) trong việc bảo vệ hạm đội và lực lượng tấn công khỏi sự tấn công của các máy bay từ trên bờ và trong tấn công đối phương. Các máy bay trực thăng từ các tàu sân bay được sử dụng để triển khai quân và thu hồi quân lính bị thương.

Người Mỹ cũng đã sử dụng các tàu sân bay ở Vịnh Ba Tư, Afghanistan và để bảo vệ các quyền lợi của họ ở Thái Bình Dương. Gần đây nhất, trong cuộc tấn công Iraq năm 2003 đã đề cao khả năng của các tàu sân bay trong vai trò căn cứ hàng đầu của Không lực Hoa Kỳ. Dù không có nhiều căn cứ không quân ở Trung Đông, Hoa Kỳ vẫn có thể tung ra những cuộc tấn công đáng kể từ các phi đội xuất phát từ các tàu sân bay.

Đến năm 2020, tất cả các tàu sân bay trên khắp thế giới có khả năng mang khoảng 1.400 máy bay. Hoa Kỳ chiếm gần 1.000 chiếc trong số đó; nước đứng thứ hai là Trung Quốc với 84 chiếc, thứ 3 là Anh với 80 chiếc. Từ năm 2017, Trung Quốc đã tiến hành mở rộng nhanh chóng khả năng về tàu sân bay của họ với việc cứ 3 năm lại hạ thủy 1 tàu sân bay (gồm 1 lớp tàu thông thường và 1 lớp tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân), nhưng Hoa Kỳ vẫn giữ vị trí đầu bảng của mình với khoảng cách khá xa ít nhất là cho đến năm 2030.

<p clear="left">

 Các quốc gia sở hữu tàu sân bay 
Nhiều quốc gia hiện đang sở hữu các hàng không mẫu hạm đang trong tiến trình đặt kế hoạch cho những lớp tàu mới, để thay thế những chiếc hiện tại.

Số thứ tựTên nướcTổng sốĐang sử dụngKhông còn sử dụngĐang chế tạo1Hoa Kỳ79116712Anh4213913Ấn Độ41114Nhật2742305Úc62406Pháp81717Nga91808Trung Quốc43019Ý624010Tây Ban Nha412111Canada505012Brasil202013Argentina202014Hà Lan202015Thụy Điển202016Thái Lan110017Ukraina1010

nhỏ|230px|Giuseppe Garibaldi của Ý
Hải quân Ấn Độ đã bắt đầu chế tạo một chiếc tàu sân bay 37.500 tấn, dài 252 mét vào tháng 4 năm 2005 mang tên INS Vikrant. Chiếc tàu sân bay mới sẽ có giá 762 triệu US dollar và sẽ mang theo các máy bay MiG 29K 'Fulcrum' cùng với các máy bay trực thăng do Ấn Độ và Nga cùng chế tạo. Chiếc tàu này sẽ có bốn động cơ turbine và khi hoàn thành sẽ có tầm hoạt động 7.500 dặm biển, mang theo 160 sĩ quan, 1400 binh lính và 30 máy bay. Chiếc tàu đang được đóng tại một xưởng đóng tàu nhà nước ở phía nam Ấn Độ. Năm 2004, Ấn Độ cũng mua chiếc Admiral Gorshkov từ Nga với giá 1,5 tỷ US dollar; nó được biên chế vào Hải quân Ấn Độ với tên INS Vikramaditya.Article on India's indegeniously-built aircraft carrier.

nhỏ|trái|230px|USS Constellation CV-64 của Hoa Kỳ
Hải quân Hoàng gia Anh có 2 tàu sân bay là HMS Queen Elizabeth và HMS Prince of Wales. Chúng có khả năng mang khoảng 50 máy bay và có trọng lượng rẽ nước khoảng 60.000 tấn. Những chiếc máy bay được được bố trí đầu tiên trên chúng là F-35 Joint Strike Fighter, và số lượng tàu cùng đoàn với chúng khoảng 1000.

Hải quân Hoàng gia Úc hiện đang đầu tư vào hai chiếc tàu "đa chức năng", với thiết kế theo kiểu lớp Mistral của Pháp hay Buque de Proyección Estratégica của Tây Ban Nha. Người ta tin rằng nhiều thành viên bên trong Hải quân Hoàng gia Úc và trong chính phủ Úc thích mua thêm F-35B JSF để trang bị cùng với nó, biến chúng thành những tàu sân bay. Điều này sẽ cho phép Hải quân Hoàng gia Úc có khả năng sở hữu tàu sân bay lần đầu tiên kể từ thập niên 1980.

Hải quân Nhật Bản và Hàn Quốc cũng đang sở hữu các tàu sân bay trực thăng tương tự hải quân Úc.

Hải quân Pháp đã đưa ra các kế hoạch cho một tàu sân bay thứ hai để bổ sung thêm cho chiếc Charles de Gaulle. Thiết kế chiếc này lớn hơn, với phạm vi chiếm nước 50.000–60.000 tấn và không sử dụng động cơ năng lượng hạt nhân như chiếc Charles de Gaulle. Đã có kế hoạch để biến Thiết kế hải quân Hoàng gia cho các chiến dịch CATOBAR (thiết kế Thales/BAE Systems cho hải quân hoàng gia là cho hàng không mẫu hạm STOVL có thể cải tổ cấu hình cho các chiến dịch CATOBAR).

Việc chế tạo các tàu sân bay kiểu V/STOL cho Hải quân Ý (Marina Militare) Cavour có động cơ quy ước đã bắt đầu năm 2001. Nó đang được Fincantieri của Ý đóng. Sau nhiều lần trì hoãn, Cavour được chờ đợi sẽ đưa vào phục vụ năm 2008 để hỗ trợ thêm cho những chiếc tàu sân bay trong lực lượng Hải quân Ý hiện nay Giuseppe Garibaldi. Một chiếc thứ hai với phạm vi chiếm nước 25.000-30.000 tấn đang được Hải quân Ý trông đợi, để thay thế chiếc tàu đã bị loại bỏ Vittorio Veneto, nhưng vì các lý do tài chính, phát triển thêm nữa vẫn còn đang đứng im.

Dự án cho chiếc tàu dài 231 và lượng rẽ nước 25.000–30.000 tấn dùng động cơ quy ước Buque de Proyección Estratégica (tàu dự án chiến lược) cho Hải quân Tây Ban Nha được thông qua năm 2003, và việc chế tạo nó đã bắt đầu vào tháng 8 năm 2005, công ty đóng tàu Navantia chịu trách nhiệm dự án. Chiếc Buque de proyección estratégica là một chiếc tàu được thiết kế để hoạt động như tàu tấn công đổ bộ và tàu sân bay kiểu VSTOL, phụ thuộc vào nhiệm vụ được giao. Thiết kế nó dành cho những cuộc xung đột ở tầm thấp mà có thể Hải quân Tây Ban Nha sẽ phải đối mặt trong tương lai. Khi hoạt động như một tàu sân bay kiểu VSTOL, tầm điều hành của nó sẽ khoảng 25.000 tấn, và nó sẽ mang tối đa 30 Matador AV-8B+, F-35 hay một nhóm hỗn hợp cả hai loại máy bay trên. Chiếc tàu này có một Sky-Jump và một hệ thống chiến đấu dựa trên radar ba chiều, và nó sẽ là chiếc tàu sân bay thứ hai của hải quân Tây Ban Nha sau chiếc Príncipe de Asturias.

nhỏ|Tàu sân bay Thái Lan Chakri Naruebet
Tháng 3/1992, chính phủ Thái Lan và Tây Ban Nha ký kết thỏa thuận đóng mới tàu sân bay hạng nhẹ dựa trên thiết kế lớp tàu Principe de Asturias cho Hải quân Hoàng gia Thái Lan. Chi phí đóng tàu này khoảng 336 triệu USD theo thời giá khi đó. Tàu sân bay Chakri Naruebet của có thiết kế gần giống với loại tàu sân bay Principe de Asturias với cầu trượt dốc 12 độ phù hợp cho quá trình cất cánh của loại chiến đấu cơ phản lực có khả năng cất, hạ cánh thẳng đứng trên đường băng ngắn như phản lực chiến đấu AV-8 Harrier II của Không quân Hoàng gia Anh. Tàu có lượng giãn nước 11.486 tấn, chiều dài tổng thể 182,65m, chiều dài boong phóng máy bay 174,1m.
Tàu sân bay duy nhất ở Đông Nam Á Đây là chiếc tàu sân bay duy nhất của 1 nước Đông Nam Á tính đến nay. Tuy nhiên, con tàu lại tỏ ra khá vô dụng bởi hải quân Thái Lan không có đủ ngân sách để duy trì hoạt động thường xuyên cho con tàu. Năm 2006, phi đội AV-8 Harrier của nó cũng đã nghỉ hưu mà không có máy bay thay thế, nên từ đó con tàu còn bị mỉa bai là "tàu sân bay không có máy bay". Hiện nay, trên tàu sân bay này chỉ có máy bay trực thăng.

 Hải quân Liên Xô/Nga 
nhỏ|240px|trái|Tàu sân bay Đô đốc Kuznetsov, Nga. Hình chụp năm 1996
Trong thập niên 1960, Liên Xô bắt đầu thiết kế "tàu sân bay kết hợp tuần dương hạm" đầu tiên của nước này. Đề án 1143 Krechyet (lớp Kiev) là loại tàu sân bay đầu tiên được xây dựng cho Hải quân Liên Xô, có tổng cộng 4 tàu được đóng. Kế tiếp đó là tàu lớp Kuznetsov. Hải quân Liên Xô từng chế tạo 7 tàu sân bay, nhưng Liên Xô không gọi chúng là tàu sân bay mà gọi là "Tàu tuần dương mang máy bay".

Trong khi tàu sân bay của Mỹ là nòng cốt của hạm đội, và mọi nhiệm vụ chiến đấu của hạm đội đều phải xoay quanh tàu sân bay, thì "tàu tuần dương chở máy bay" của Liên Xô lại đóng vai trò là tàu phối hợp hoạt động với các tàu hải quân khác, yểm trợ cho hạm đội đổ bộ, thực hiện nhiệm vụ phòng không và chống ngầm; vì vậy nó không quá quan trọng trong hoạt động hàng không. Các tàu sân bay của Liên Xô nhỏ hơn tàu sân bay của Mỹ, mang được ít máy bay hơn, nhưng bù lại chúng được trang bị rất nhiều vũ khí mạnh mẽ gồm tên lửa phòng không và tên lửa chống hạm tầm rất xa để có thể tự tác chiến độc lập giống như một tàu tuần dương (các tàu sân bay Mỹ thì chỉ được trang bị vũ khí tối thiểu, chúng có rất ít khả năng tự vệ nếu không có tàu khu trục hộ tống đi kèm).

Tàu Kiev được trang bị 8 ống phóng tên lửa chống hạm P-700 Granit, hai hệ thống phóng tên lửa phòng không SA-N-3 lắp đôi với cơ số 40 tên lửa phòng không; 8 pháo phòng không tầm gần AK-630 và hai pháo 76mm. Về khả năng chống ngầm, nó được trang bị một bệ phóng bom chống ngầm kép với cơ số đạn 16 quả, hai bệ phóng tên lửa chống ngầm 12 quả và hai bệ phóng ngư lôi hạng nặng 533 mm. Số lượng vũ khí mà tàu chiến này mang theo thậm chí còn vượt xa các tuần dương hạm của Mỹ. Lớp Kiev chỉ có thể chở 12 máy bay chiến đấu cánh cố định Yak-38 và 20 máy bay trực thăng các loại, như vậy nó vẫn thiên về tàu tuần dương hơn là tàu sân bay.

Thiết kế tàu sân bay tiếp theo của Liên Xô là tàu sân bay lớp Kuznetsov, nó vẫn không phá bỏ ý tưởng thiết kế của tàu tuần dương khi bố trí rất nhiều vũ khí, tuy nhiên số lượng máy bay đã tăng lên đáng kể. Tàu sân bay này được trang bị 46 máy bay, trong đó có 38 máy bay cánh cố định, nhiều hơn lớp Kiev gấp 3 lần và có cả máy bay trên hạm chuyên nghiệp MiG-29K. Đã có 2 chiếc được hoàn thành, 1 chiếc đang đóng dở thì Liên Xô tan rã.

Chương trình xây dựng tàu sân bay hạt nhân cỡ lớn đầu tiên của Liên Xô là Đề án 1160, tàu sân bay hạt nhân "Ulyanovsk" 1143.7, được đặt lườn vào ngày 25/11/1988. Tổng lượng giãn nước là gần 80.000 (lớp Nimitz của Mỹ là 90.000 tấn), chiều dài khoảng 325 mét và chiều rộng hơn 70 mét (40 mét tại mực nước). Tàu có thể mang theo 70 máy bay và trực thăng, gồm các máy bay Su-33, Ka-27 và máy bay radar tuần tra Yak-44. Ngoài ra, nó còn được trang bị tên lửa chống hạm hạng nặng "P-700 Granit" tầm bắn 650 km, thứ vũ khí mà các tàu sân bay Mỹ không có. Tuy nhiên do Liên Xô tan rã, việc đóng con tàu bị ngừng vào tháng 11 năm 1991.

Sau khi Liên Xô tan rã, Nga đã không đóng loại hạm này kể từ đó vì thiếu kinh phí, thay vào đó họ tập trung đóng tàu ngầm tấn công mang tên lửa chống hạm tầm xa để khắc chế ưu thế của lực lượng tàu sân bay Mỹ.

Nga hiện có một tàu sân bay đang hoạt động, hàng không mẫu hạm Admiral Kuznetsov. Tàu sân bay Đô đốc Kuznetsov được đóng tại xưởng đóng tàu Nikolayev South trên bờ Biển Đen thuộc Ukraine. Việc này được khởi động vào 1985 nhưng phải đến 10 năm, tàu sân bay Kuznetsov sau mới chính thức đi vào hoạt động

nhỏ|230px|Tổng thống Nga Dmitry Anatolyevich Medvedev tham quan phòng điều khiển chiếc Kuznetsov tháng 10/2008
Chiếc Kuznetsov hạ thủy từ đầu những năm 1990, hiện được triển khai trong Hạm đội Biển Bắc. Chiếc Kuznetsov có chiều dài 300m, chở được 26 chiến đấu cơ và 24 trực thăng, ít hơn các tàu sân bay của Mỹ. Tàu này chạy bằng động cơ hơi nước, trong khi các tàu hiện đại chạy của Mỹ đều chạy bằng năng lượng hạt nhân.

Khu vực boong tàu có diện tích 14.700 m2, được trang bị hai thang máy đẩy giúp nâng máy bay từ khoang chứa máy bay lên boong tàu. Khác với các tàu sân bay khác của phương Tây, Kuznetsov không có hệ thống máy phóng máy bay (do tàu thường xuyên hoạt động ở vùng Bắc Băng Dương có khí hậu lạnh nên hệ thống máy phóng bằng hơi nước không thể hoạt động ở vùng này). Nó hoạt động dựa trên một đường dốc có góc nghiêng 12 độ ở phía cuối boong tàu để tạo đà cho máy bay cất cánh. Việc thiếu hệ thống máy phóng máy bay đã hạn chế khá nhiều trọng lượng của các loại máy bay trên tàu bởi một chiến đấu cơ nếu mang đầy đủ tải trọng sẽ không đạt được vận tốc vượt qua tốc độ thất tốc. Trên tàu có 17 máy bay (12 chiếc Su-33 và 5 chiếc Su-25), 24 trực thăng (4 Kamov Ka-27LD32, 18 Kamov Ka-27PLO và 2 Kamov Ka-27S). Tàu có tốc độ 32 hải lý/h với thời gian hoạt động chỉ giới hạn trong 45 ngày. Chiếc Kuznetsov có 8 động cơ hơi nước (nồi hơi áp lực), 4 trục truyền động 200.000 mã lực; 2 động cơ tuabin 50.000 hp; 9 động cơ tuabin phát điện 2.011 mã lực; 6 động cơ diesel 2.011 mã lực. Phạm vi hoạt động của tàu là 7.130 km với tốc độ 59 km mỗi giờ.

Hệ thống động lực tàu chiến của các nước trên thế giới đã không còn sử dụng nồi hơi mà sử dụng tua-bin điện và các thiết bị động lực hiện đại khác nên thiết bị nồi hơi của tàu sân bay Kuznetsov được nhận xét về cơ bản đã bị lạc hậu trong ngành động cơ tàu chiến. Các tàu sân bay của Hải quân Mỹ tối thiểu cứ mỗi 3 năm phải trải qua ít nhất 8 tháng hoạt động trên biển còn từ năm 1991 tàu sân bay Kuznetsov chỉ có thể thực hiện 4 chuyến đi biển ở phạm vi hẹp và phải có tàu kéo đi theo để đề phòng sự cố nồi hơi.

Tháng 1 năm 2009, một đám cháy đã bùng phát trên tàu sân bay duy nhất của Hải quân Nga mang tên "Đô đốc Kuznetsov" khi tàu này đang thả neo ngoài khơi Thổ Nhĩ Kỳ, làm 1 thủy thủ thiệt mạng.

 Hải quân Hoa Kỳ 
nhỏ|230px|Nhân viên Không lưu của chiếc USS Abraham Lincoln CVN-72 đang làm việc trong phòng điều khiển trên tàu năm 2006
220px|nhỏ|trái|Chiếc USS George Washington (CVN-73)
Hiện nay Hải quân Hoa Kỳ có 11 tàu sân bay đang hoạt động.

Hoa Kỳ sẽ tiếp tục được sử dụng (và trong một số trường hợp được thay thế) bởi lớp tàu sân bay Gerald Ford. Họ hy vọng rằng những chiếc tàu này sẽ lớn hơn và sẽ mang hơn 80 máy bay hay nhiều hơn nữa so với lớp Nimitz, và cũng sẽ được thiết kế để khó bị radar phát hiện.

Mỹ đang giữ vị trí đầu trong danh sách những nước sở hữu tàu sân bay. Đáng kể nhất là 10 chiếc tàu sân bay hạt nhân lớp Nimitz là những tàu quân sự lớn nhất trên thế giới, có giá trung bình 4,5 tỉ USD. Chiếc George H.W. Bush trị giá 6,2 tỷ USD với boong tàu có thể chứa 90 máy bay và trực thăng chiến đấu. Chiếc USS George Washington dài 332 m, nặng 97.000 tấn, có sức chứa hơn 5.500 người và 70 máy bay và trực thăng rất hiện đại, trang bị hai lò phản ứng hạt nhân cho phép tàu hoạt động trong 18 năm mà không cần tiếp tế nhiên liệu. USS Ronald Reagan có tốc độ cao nhất là hơn 30 hải lý, chạy bằng năng lượng hạt nhân và có thể chạy liên tục trong suốt 20 năm mới phải nạp năng lượng.
USS Theodore Roosevelt rộng 1,8 hecta, với trọng tải 88.000 tấn, chở gần 5.000 thủy thủ, được trang bị 90 trực thăng và máy bay chiến đấu.Chùm ảnh: "Mục sở thị" tàu sân bay USS Theodore Roosevelt

nhỏ|160px|trái|Nhân viên trong phòng điều khiển chiếc USS Enterprise. Hiện nay Hải quân Mỹ đã cho USS Enterprise nghỉ hưu
Chiếc USS John C. Stennis được ví như khách sạn nổi, một thành phố thu nhỏ của nước Mỹ. Tàu có tổng cộng 19 tầng, với đầy đủ các dịch vụ thiết yếu, phòng phẫu thuật, đầu bếp chuyên nghiệp. USS John C. Stennis được đưa vào trang bị ngày 9/12/1995 tại căn cứ Hải quân Bremerton, đã từng thực hiện nhiệm vụ trong cuộc chiến chống khủng bố ở Afghanistan ngày 23/2/2002. Neo đậu và hoạt động ở biển North Arabian, USS John C.Stennis Group là căn cứ xuất kích của các máy bay chiến đấu siêu hiện đại F/A-18C. Lực lượng không quân ở đây được trang bị các máy bay chiến đấu hiện đại F/A-18, F/A-18E, EA-6B Prowler, S-3 Viking, E-2C Hawkeye và SH-60 Seehawk.

USS John C. Stennis có trọng tải lên tới 97.000 tấn, tàu có chiều dài 333m và bề ngang 78m. Tàu USS Stennis hiện đang giữ kỷ lục là tàu chiến cao nhất trên thế giới với độ cao từ đáy đến đỉnh cao nhất của rađa lên tới 74m (tương đương một tòa nhà 24 tầng). Trong khi các tàu sân bay truyền thống tiêu thụ trung bình 2 triệu lít xăng cho mỗi 3 ngày hoạt động, tàu USS Stennis (bằng công nghệ hạt nhân) thường cần 20-25 năm mới tái nạp nhiên liệu một lần.

USS John C.Stennis Group được lắp 2 động cơ nguyên tử, có tầm hoạt động xuyên đại dương thế giới và chạy với tốc độ gần 60km/h, có thể mang được 3 triệu thùng nhiên liệu để tiếp dầu cho máy bay và số lượng vũ khí đủ để thực hiện các chiến dịch quân sự dài ngày mà không cần phải tăng cường thêm. USS John C. Stennis còn được trang bị các hệ thống tên lửa phòng không tầm gần, tầm xa và hệ thống tác chiến điện tử để đối phó với các đòn tiến công từ trên không, trên biển và trên đất liền.

Hải quân Trung Quốc
nhỏ|220x220px|Liêu Ninh
Quân Giải phóng Nhân dân Trung Quốc đã mua chiếc tàu sân bay cũ chưa hoàn thiện từ thời Liên Xô, mua lại từ Ukraina năm 1998. Nó vốn là chiếc Varyag, sau khi mua lại đã được kéo về xưởng đóng tàu Đại Liên để tiếp tục tiến hành hoàn thiện giai đoạn cuối. Ban đầu, tàu dự định đặt tên là Thi Lang,Trung Quốc sắp hoàn thành tàu sân bay nhưng sau đó tàu được đặt tên chính thức là Liêu Ninh và đánh số hiệu 16.

Hiện tại thì Liêu Ninh vẫn có các điểm hạn chế, đó là dựa trên công nghệ cũ từ thời Liên Xô, giới hạn phạm vi hoạt động của con tàu và tính hữu dụng trên biển. Thứ hai là khả năng các thiết bị điện tử của Liêu Ninh và máy bay J-15 mà nó mang theo còn chưa hoàn thiện, nó cũng không thể sử dụng máy bay cảnh báo sớm và chưa có một đội hộ tống đủ mạnh và trưởng thành để bảo vệ Liêu Ninh. Các báo nước ngoài miêu tả với sơn màu trắng rất dễ bộc lộ trên nền nước biển xanh thẫm cùng hệ thống đèn màu sặc sỡ về đêm, Liêu Ninh trông giống như một khu vui chơi giải trí hơn là một tàu sân bay. Đa số các nhà phân tích hải quân tin rằng Trung Quốc sẽ không dùng chiếc Liêu Ninh để tác chiến vì khung tàu mua từ Ucraina vốn đã cũ, nhiệm vụ chủ yếu của Liêu Ninh là huấn luyện và thử nghiệm, tạo tiền đề để sử dụng các tàu sân bay hiện đại hơn do Trung Quốc tự đóng trong tương lai.
nhỏ|220x220px|Sơn Đông
Năm 2017, Trung Quốc đưa vào trang bị chiếc tàu sân bay thứ 2 của nước này, chiếc Sơn Đông. Chiếc này về cơ bản vẫn sử dụng thiết kế giống như Liêu Ninh, nhưng có một số cải tiến để tăng khả năng mang máy bay, từ 40 chiếc (gồm 24 phản lực cơ) tăng lên 44 chiếc (gồm 32 phản lực cơ). Nó là chiếc tàu sân bay đầu tiên của Trung Quốc có khả năng tác chiến đầy đủ.

Hải quân Trung Quốc dự tính đến năm 2030, họ sẽ có 5-6 tàu sân bay, trong đó 2-3 chiếc là tàu sân bay hoạt động bằng năng lượng hạt nhân.

Những cách tiêu diệt tàu sân bay
Tàu sân bay là chủ lực của hạm đội, xung quanh nó luôn được bố trí nhiều tàu khu trục, tàu hộ tống, tàu ngầm để bảo vệ nó. Do vậy, đánh chìm hoặc đánh trọng thương tàu sân bay là rất khó với những nước có tiềm lực quân sự nhỏ bé, nhưng không phải là quá khó với những cường quốc quân sự. Trong Thế chiến thứ hai, đã có 40 tàu sân bay bị đánh chìm (20 tàu của Nhật, 12 tàu của Mỹ, 8 tàu của Anh), hàng chục tàu khác bị đánh hỏng nặng bởi những vũ khí khác nhau.

Sau cuộc chiến này, chỉ có 1 chiếc tàu sân bay hạng nhẹ của Mỹ bị đánh chìm ở Việt Nam và 1 tàu sân bay hạng nhẹ của Anh bị đánh chìm ở Argentina, không có chiếc tàu sân bay lớn nào bị đánh chìm, bởi tất cả các cuộc chiến tranh trên thế giới sau thế chiến thứ 2 đều chỉ là chiến tranh phi đối xứng, nước lớn (Mỹ, Anh, Pháp) tấn công nước nhỏ hơn nhiều (Iraq, Libya, Triều Tiên...). Các nước nhỏ thường không có đủ lực lượng và trang bị để tấn công tàu sân bay đối phương, nên hoạt động của tàu sân bay là tương đối an toàn, do vậy nhiều người nghĩ tàu sân bay là một thứ vũ khí "bất khả xâm phạm". Tuy nhiên, đó là với những quốc gia có sức mạnh quân sự yếu, còn với những cường quốc có vũ khí hiện đại như Nga, Mỹ, Trung Quốc thì việc đánh chìm tàu sân bay đối phương không phải là quá khó, bởi họ có những vũ khí chuyên dụng có thể dùng để đánh chìm tàu sân bay.

Trong tương lai, những vũ khí công nghệ cao ngày càng đa dạng, nếu diễn ra xung đột giữa các cường quốc quân sự, tàu sân bay sẽ bị đe dọa rất lớn và nhiều chiếc sẽ bị đánh chìm, tương tự như những gì diễn ra trong Thế chiến thứ hai.

Người nhái đặt mìn
Khi tàu sân bay neo đậu tại một cảng biển nào đó, có thể dùng người nhái lặn tới đặt mìn để đánh chìm tàu.

Trong khi neo đậu tại cảng Sài Gòn để bốc dỡ máy bay phục vụ chiến tranh, tàu sân bay hạng nhẹ USS Card (CVE-11) đã bị đánh chìm theo cách này. USS Card vốn là một tàu sân bay hộ tống thuộc lớp Bogue của Hải quân Hoa Kỳ trong Chiến tranh Thế giới thứ hai, rồi được cải biến thành một tàu sân bay tiện ích chuyên chở máy bay trực thăng.

Ngày 2 tháng 5 năm 1964, Chiến sĩ đặc công của Quân Giải phóng Miền Nam là Lâm Sơn Náo thuộc lực lượng đặc công Sài Gòn-Gia Định đã bí mật lặn tới tàu, đặt 2 khối chất nổ, mỗi khối gồm 40 kg TNT và 2 kg C4. Hai khối thuốc nổ được đặt cách nhau 10m, áp chặt lườn tàu làm nổ tung hông tàu. USS Card bị đắm ở độ sâu 15 mét nước (độ sâu sông Sài Gòn tại cầu cảng). Cho tới nay, đây là tàu sân bay cuối cùng trong lịch sử Mỹ bị đối phương đánh chìm.

Tạp chí History and Headlines bình luận: "Dù là những người Mỹ yêu nước, chúng ta phải khen ngợi bất cứ ai có lòng can đảm đến mức độ đó. Lam Sơn Náo rõ ràng là một người đã chiến đấu vì tình yêu đất nước của ông ấy và xứng đáng được công nhận. Chỉ với công nghệ thấp và một kế hoạch đơn giản, ông đã nhấn chìm cả một con tàu khổng lồ, thực sự đó là một trong những kỳ công cá nhân tuyệt vời trong Lịch sử chiến tranh Hải quân".

Việc đánh chìm tàu USNS Card là một chiến thắng vang dội của đặc công Việt Nam. Nó cho thấy các tàu hải quân khi đậu ở cảng sẽ rất dễ bị tổn thương, kể cả khi địch thủ chẳng hề có công nghệ hiện đại, đồng thời cũng cho thấy việc duy trì an ninh cảng khó khăn ra sao trong cuộc chiến không có mặt trận thật sự (chiến tranh du kích kiểu Việt Nam). James Holmes, nhà sử học hải quân của Trường Hải chiến Mỹ nói rằng không nên quá ngạc nhiên khi đối phương tấn công được tàu sân bay chỉ với một đặc nhiệm cài bom hẹn giờ: "Chúng ta không nên bị cuốn theo kiểu tư duy "tàu chiến là lâu đài bằng thép" bất khả xâm phạm... Phần lớn tàu chiến hiện đại đều có phần vỏ khá mỏng, trừ tàu sân bay cỡ lớn chạy bằng năng lượng hạt nhân. Do đó, một đặc nhiệm với một quả bom hẹn giờ đã quá đủ để khiến tàu chiến hư hỏng nặng".

Thủy lôi
Muốn tấn công vào lãnh thổ địch, tàu sân bay thường phải ở cách bờ biển của đối phương không quá 1.000 km (ở xa hơn thì máy bay không thể vươn tới mục tiêu), đồng thời phải thường xuyên di chuyển giữa các vùng biển tùy theo nhiệm vụ mới. Do vậy, có thể phán đoán hướng di chuyển của tàu sân bay địch để rải thủy lôi.

Thủy lôi là loại vũ khí đơn giản, dễ sử dụng nhưng đặc biệt nguy hiểm. Nó phù hợp với những nước có tiềm lực kinh tế - quân sự hạn chế, nhưng có vùng biển dài, rộng và có nhiều khả năng bị đe dọa quân sự từ hướng biển. So với thủy lôi truyền thống, thủy lôi hiện đại có thêm thiết bị cảm ứng để tự bị kích nổ khi tàu thuyền đến gần, và thường có kích thước lớn, chứa một lượng nổ rất mạnh. Các đầu nổ của thủy lôi hiện đại thường dựa vào cảm ứng với tác động mạnh của làn nước, với kim loại, với từ trường khi tàu thuyền đi qua... để chủ động tấn công dù tàu địch còn cách xa hàng km (không cần đợi tàu địch chạm vào như thủy lôi truyền thống).

Sau chiến tranh Thế giới 2, để đối phó với đội tàu sân bay Mỹ, những vũ khí hiệu quả như thủy lôi được Liên Xô/Nga tiếp tục đầu tư nghiên cứu phát triển. Những thủy lôi thông minh có cấu tạo phức tạp và cách "săn mồi" chủ động bắt đầu xuất hiện. Năm 1957, Liên Xô cho ra đời thủy lôi neo đầu tiên trên thế giới có khả năng tự cơ động đến mục tiêu bằng động cơ phản lực, đó là loại KRM. Đây thực ra là một quả mìn phản lực kết hợp với bộ neo, chúng được phóng qua ống phóng ngư lôi của tàu ngầm, bộ cảm biến áp lực sẽ giúp kích hoạt quả mìn phản lực hướng về phía mục tiêu. Do tính năng tự lao đến mục tiêu nên KRM không cần phải nổi sát mặt nước, nó có thể được neo ở độ sâu khoảng 100 mét, ngoài tầm của lưới quét trên tàu rà phá thủy lôi, nên việc định vị và phá hủy loại thủy lôi này là rất khó

Đây cũng là cơ sở để Liên Xô phát triển thêm các loại thủy lôi có khả năng tự lao về phía mục tiêu như RM-1 (1961), RM-2 (1963) và PRM (1968). Trong đó, PMR-2/PMK-1 là những thủy lôi neo phóng từ tàu ngầm thế hệ 3, gồm bộ phận neo và một đạn phản lực tốc độ cao thay vì sử dụng ngư lôi. Các thủy lôi neo sẵn dưới đáy biển, sử dụng những sonar thụ động để nhận tín hiệu đặc trưng từ các con tàu và đối chiếu chúng với kho dữ liệu được tích hợp trong thủy lôi. Khi nhận ra mục tiêu phù hợp khớp với tín hiệu trong kho dữ liệu, thủy lôi sẽ nhả ra một đạn phản lực dẫn đường tốc độ cao để tấn công tiêu diệt mục tiêu. Sau này, Liên Xô/Nga sản xuất các mẫu thủy lôi UDM và bản cải tiến UDM-2, chúng có khối lượng lớn và mang theo nhiều chất nổ, như UDM-2 nặng khoảng 1,4 tấn, mang theo 800kg thuốc nổ, chỉ cần 1 quả trúng đích là có thể đánh chìm cả 1 tàu sân bay hạng nặng.

Tất nhiên, tàu sân bay của đối phương luôn có tàu quét thủy lôi đi cùng để phòng ngừa. Tuy nhiên, do thủy lôi có giá khá rẻ nên bên phòng thủ có thể rải hàng vạn quả ở khắp nơi, thủy lôi hiện đại cũng áp dụng các biện pháp ngụy trang, neo ở độ sâu lớn để tránh lưới quét... nên việc rà phá thường rất khó và tốn nhiều thời gian. Chỉ cần 1-2 quả thủy lôi không bị phát hiện là đã có thể đánh chìm hoặc đánh trọng thương chiếc tàu sân bay địch.

Ngư lôi phóng từ tàu ngầm
trái|300px|nhỏ|Chiếc USS Wasp của Mỹ bốc cháy và chìm năm 1942 sau khi trúng ngư lôi từ tàu ngầm Nhật.
Tàu ngầm là vũ khí tấn công chạy ngầm dưới lòng biển nên có tính bí mật cao, đối phương không dễ để tìm ra vị trí của nó. Vì vậy, tàu ngầm là một mối đe dọa lớn đối với tàu sân bay, kể cả khi tàu sân bay có nhiều tàu khu trục đi theo hộ tống. Trong Thế chiến thứ 2, hải quân Mỹ đánh chìm tổng cộng 20 tàu sân bay của Nhật, trong đó 12 là do bom ném từ máy bay, và 8 là do ngư lôi phóng từ tàu ngầm. Đổi lại, hải quân Đức, Nhật cũng đã dùng ngư lôi đánh chìm nhiều tàu sân bay của Mỹ, Anh. Hải quân Mỹ đã mất 12 tàu sân bay, trong đó 7 chiếc do trúng bom từ máy bay, 1 chiếc do trúng đạn đại bác và 4 chiếc là do ngư lôi phóng từ tàu ngầm Đức, Nhật. Hải quân Anh cũng mất 5 tàu sân bay do tàu ngầm Đức. Tổng cộng trong Thế chiến thứ 2, 17 tàu sân bay đã bị tàu ngầm bắn chìm (9 tàu sân tàu hạm đội, 8 tàu sân bay hạng nhẹ) khiến 12.500 thủy thủ thiệt mạng.

Ngư lôi kiểu cũ thời thế chiến 2 dùng cơ chế chạm nổ để xuyên thủng thân tàu và cho nước tràn vào qua lỗ thủng đó. Trong khi đó, ngư lôi hiện đại phát nổ bên dưới đáy tàu, cách con tàu vài mét, tạo hiệu ứng bóng khí bẻ gãy con tàu làm đôi nên có thể tạo ra sức tàn phá lớn hơn nhiều. Hải quân Mỹ từng thực hiện nhiều mô phỏng để xem cần bao nhiêu ngư lôi để đánh chìm 1 tàu sân bay cỡ lớn, như Tàu sân bay lớp Nimitz của Mỹ. Họ ước tính sẽ cần khoảng 6 ngư lôi cỡ 533mm, ví dụ như loại Mk-48 với đầu đạn nặng 300 kg, để đánh chìm một tàu sân bay hạng nặng. Để đánh chìm một tàu sân bay hạng trung như chiếc Liêu Ninh của Trung Quốc, có thể sẽ cần khoảng từ 3 đến 4 ngư lôi cỡ 533mm. Các tàu ngầm hiện đại đều trang bị 6 (thậm chí 10) ống phóng ngư lôi 533mm với dự trữ 18-24 quả, nên hoàn toàn đủ khả năng đánh chìm tàu sân bay nếu có thể tiếp cận đủ gần mục tiêu. Một số loại tàu ngầm cỡ lớn của Liên Xô/Nga còn được trang bị loại ngư lôi hạng nặng cỡ 650mm với đầu đạn nặng 570 kg, có thể đánh chìm 1 tàu sân bay cỡ lớn chỉ với 2-3 quả trúng đích.

Từ sau Thế chiến thứ 2 đến nay, không một tàu sân bay nào bị đắm trong các hoạt động tác chiến, đơn giản chỉ là vì từ đó đến nay không có một cuộc xung đột trên biển cỡ lớn nào giữa các cường quốc hải quân. Tuy nhiên, các cuộc tập trận hoặc các sự kiện chạm trán cho thấy những tàu ngầm hiện đại có thể trở thành những sát thủ thực sự của tàu sân bay khi áp dụng chiến thuật phục kích, ẩn nấp:
 Năm 1956, chiếc tàu ngầm C-360 Xô Viết (Lớp Whiskey theo phân loại của NATO) cũng từng cho nhô kính tiềm vọng ngay trước mũi tàu USS Des Moines của Mỹ. Trong những năm Chiến tranh lạnh, Tàu ngầm K-10 (Liên Xô) đã bám ngay dưới đáy tàu sân bay USS Enterprise của Mỹ suốt 13 tiếng đồng hồ mà tàu Mỹ không hề hay biết. Nếu đây là trận đánh thực sự, Tàu ngầm K-10 đã có thể phóng ngư lôi dễ dàng hạ gục chiếc tàu sân bay Mỹ.
 Tháng 12/2005, đã diễn ra cuộc tập trận mang tên "Joint Task Force Exercise 06-2" với sự tham gia của chiếc tàu ngầm Thụy Điển "Gotland" được biệt phái đến Thái Bình Dương. Sau cuộc tập trận, Thụy Điển công bố những bức ảnh chụp tất cả các tàu trong cụm tàu sân bay tấn công của Mỹ, trong đó có tàu sân bay USS Ronald Reagan dẫn đầu đội hình. Con tàu ngầm Thụy Điển này đã lặn xuyên qua đội hình cụm tàu sân bay và chụp ảnh từng con tàu Mỹ ở cự ly gần mà các tàu chiến Mỹ không hề phát hiện ra.
 Ngày 26/10/2006, khi nhóm tác chiến tàu sân bay USS Kitty Hawk của Mỹ đang diễn tập gần đảo Okinawa, Nhật Bản thì một tàu ngầm Type-039 (lớp Tống) của Trung Quốc bỗng nhiên nổi lên giữa đội hình của họ, cách tàu sân bay Mỹ chỉ 8 km. Hàng loạt chiến hạm hộ tống tàu USS Kitty Hawk, bao gồm cả tàu ngầm và tàu khu trục, đều không phát hiện được tàu ngầm Trung Quốc đang tiếp cận. Nếu trong tình huống tác chiến, tàu ngầm Type-039 này có thể dễ dàng hạ gục tàu sân bay Mỹ bằng ngư lôi hoặc tên lửa diệt hạm.
Năm 2007, 1 tàu ngầm điện – diesel của Hải quân Canada mang tên HMCS Corner Brook đã "đánh chìm" một tàu sân bay Illustrious trong diễn tập mô phỏng trên Đại Tây Dương.
Đầu năm 2015, tàu ngầm hạt nhân tấn công SNA Saphir của Hải quân Pháp mang số hiệu S602, thuộc lớp tàu ngầm tấn công hạt nhân Rubis đã tham gia diễn tập chung với Cụm tác chiến tàu sân bay số 12 của hải quân Mỹ, gồm tàu sân bay USS Theodore Roosevelt (CVN-71), cùng nhiều tàu tuần dương lớp Ticonderoga và tàu khu trục Aegis lớp Arleigh Burke và một tàu ngầm hạt nhân tấn công lớp Los Angeles. Tàu ngầm SNA Saphir đã đóng vai một tàu ngầm của đối phương, nó đã mất nhiều ngày rình rập và đã thành công trong việc vượt qua vòng bảo vệ bên ngoài dưới sự đe dọa liên tục từ máy bay tuần tiễu chống ngầm P-3C Orion và P-8A Poseidon của Hải quân Mỹ, các khu trục hạm lớp Arleigh Burke và các tàu hộ vệ chống ngầm khác. Tàu ngầm Saphir đã tránh né được sự phát hiện của lực lượng chống tàu ngầm, lặng lẽ áp sát chiếc tàu sân bay của Hải quân Mỹ và thực hiện phóng ngư lôi giả định. Nếu là một trận đánh thực sự, tàu ngầm Saphir sẽ đánh chìm tàu sân bay USS Theodore Roosevelt và phần lớn các tàu hộ tống của nó.

Các tàu ngầm truyền thống chỉ sử dụng ngư lôi và kính tiềm vọng để ngắm bắn nên tầm bắn hiệu quả chỉ khoảng 20 km trở xuống, nó phải tiếp cận khá gần tàu địch để tấn công. Các tàu ngầm hiện đại thì khác, nó có thể kết nối tín hiệu với các thiết bị trinh sát tầm xa như vệ tinh, máy bay, phao phát tín hiệu... và phóng được cả tên lửa chống tàu. Điều này khiến tàu ngầm càng trở nên nguy hiểm hơn với tàu sân bay, vì tên lửa chống tàu có thể đánh trúng tàu địch từ cự ly hàng trăm km, vượt xa phạm vi mà tàu chiến địch có thể phát hiện ra chiếc tàu ngầm (các hệ thống sonar dò tìm tàu ngầm hiện đại nhất hiện nay cũng chỉ có cự ly phát hiện khoảng vài chục km, tối đa không quá 200 km).

Trong tương lai, tàu ngầm không người lái sẽ là vũ khí đầy nguy hiểm với tàu sân bay. Do không cần người lái bên trong nên chúng có thể ẩn nấp rất lâu bằng cách tắt máy, im lặng chờ đợi ở dưới lòng biển trong nhiều tháng (thậm chí nhiều năm). Rất khó phát hiện kiểu tàu này khi chúng ở chế độ im lặng, nhưng nếu tàu sân bay đối phương chạy tới gần thì chúng sẽ tự động triển khai tấn công một cách bất ngờ theo chiến thuật đã được lập trình sẵn.

Đi tiên phong trong việc trang bị tàu ngầm không người lái cho hoạt động quân sự là hải quân Nga. Năm 2018, Nga giới thiệu tàu ngầm hạt nhân không người lái Status-6 và tàu ngầm không người lái Cephalopod. Những tàu ngầm không người lái loại này được đánh giá là rất khó đánh chặn, bởi chúng có kích thước và độ ồn rất nhỏ, và có thể thực hiện được lộ trình ẩn nấp tinh vi dưới lòng biển nhờ có trí thông minh nhân tạo. Sau khi bơi tới vị trí đã định, chúng có thể tự động tắt máy rồi nằm im rất lâu dưới đáy biển giống như một khối đất đá bình thường. Vì không có người lái nên chúng chẳng cần phải nổi lên để tiếp tế lương thực và bơm oxi, và có thể nằm im như vậy trong suốt nhiều năm. Nhưng khi tàu sân bay đối phương chạy ngang qua, nhờ máy tính điều khiển đã được lập trình sẵn, chúng sẽ tự động kích hoạt ngư lôi để bất ngờ tấn công chỉ trong vài giây.

Tàu ngầm hạt nhân không người lái Status-6 được ước tính có vận tốc tối đa lên tới , với tầm bơi xa tới  và độ sâu lặn lên tới . Status-6 có đường kính 1,6 mét và dài 24 mét. So với tàu ngầm thông thường, Status-6 nhỏ hơn rất nhiều, lại được trang bị các công nghệ tàng hình khiến máy dò thủy âm của đối phương rất khó nhận biết. Status-6 mang được đầu đạn có đường kính 2 mét và dài trên 4 mét, ước tính nặng khoảng 8 tấn, chứa chất nổ thông thường hoặc chất nổ hạt nhân. Kể cả khi chỉ mang chất nổ thông thường, sức nổ của đầu đạn nặng tới 8 tấn vẫn sẽ dễ dàng đánh chìm 1 tàu sân bay cỡ lớn chỉ bằng 1 quả trúng đích.

Tàu ngầm không người lái có giá thành khá rẻ, có thể sản xuất nhanh và nhiều để bố trí phục kích khắp nơi, trong khi lại có nhiều ưu điểm vượt trội so với tàu ngầm truyền thống. Chúng sẽ trở thành mối đe dọa rất nghiêm trọng đối với tàu sân bay trong tương lai.

Tên lửa hành trình chống hạm
Trong Thế chiến thứ 2, nhiều tàu sân bay đã bị đánh chìm bằng bom ném từ máy bay. Ở thời kỳ này, để ném bom chính xác thì máy bay phải áp sát tàu sân bay địch để bổ nhào ném bom, máy bay tấn công phải tìm cách vượt qua hàng phòng thủ của máy bay tiêm kích và pháo phòng không trên đội tàu hộ tống đối phương. Do đó, ở thời kỳ này, để tiêu diệt một tàu sân bay bằng không quân thì cần phải huy động ít nhất vài chục máy bay tấn công cùng lúc, và lực lượng tấn công thường phải chịu thiệt hại lớn về máy bay.

nhỏ|trái|240px|Tàu sân bay USS Princeton (CVL-23) bị nổ tung và chìm sau khi bị 1 máy bay Kamikaze lao trúng 
Cuối thế chiến thứ hai, Nhật Bản đã sử dụng các phi công cảm tử Kamikaze (Thần Phong) có nhiệm vụ lái máy bay mang bom lao thẳng vào tàu chiến Mỹ. Đây có thể coi là một dạng tên lửa hành trình chống hạm sơ khai. So với tên lửa chống hạm thực thụ, các máy bay Kamikaze có nhiều thiếu sót (không thể bay tự động, không thể bay sát mặt biển để tránh rađa, vận tốc chỉ đạt 500 km/h, kích thước khá lớn nên dễ bị trúng đạn phòng không). Nhưng ngay cả với những thiếu sót đó, các phi cơ Thần Phong vẫn lập nên nhiều chiến tích lớn. Dù không quân Mỹ thường xuyên bay tuần tra và được hộ tống bởi các tàu khu trục có hệ thống phòng không dày đặc, đội tàu sân bay Mỹ vẫn bị thiệt hại nặng bởi Kamikaze. Các phi cơ Thần Phong đã thành công trong việc đánh chìm 3 chiếc tàu sân bay hộ tống, đánh hỏng nặng rất nhiều tàu sân bay khác (gồm 15 lượt tàu sân bay hộ tống, 3 tàu sân bay hạng nhẹ và 21 lượt tàu sân bay cỡ lớn), đó là chưa kể hơn 40 tàu chiến các loại khác bị đánh chìm và hơn 360 tàu các loại khác bị đánh hỏng nặng bởi Thần Phong. Thành tích của các Thần Phong báo hiệu nguy cơ lớn đối với tàu sân bay từ các cuộc tấn công bằng tên lửa của đối phương.

Hiện nay, vai trò của máy bay ném bom bổ nhào đã được tên lửa chống hạm thay thế, nó đã trở thành loại vũ khí chính cho tác chiến trên biển. Tên lửa diệt hạm hiện đại có tầm bắn xa, lên đến mấy trăm km, thậm chí cả 1.000 km. Thời gian di chuyển đến mục tiêu ngắn nhờ vào tốc độ cao, có thể đạt vận tốc siêu thanh (Supersonic), thậm chí đạt siêu vượt âm (Mach 5 tới Mach 10, tức là gấp 5 tới 10 lần tốc độ âm thanh, khoảng 5.500 - 11.000 km/h), khiến cho đối phương chỉ có khoảng 1-3 phút để triển khai đánh chặn. Tên lửa chống hạm hiện đại cũng có khả năng "sea-skimming", tức là bay bám sát mặt biển (chỉ ở cách mặt biển 5 - 10 mét) nên radar của đối phương rất khó phát hiện.

Cho đến nay, các tàu chiến trên thế giới vẫn chưa có biện pháp hiệu quả nào để chống lại chiến thuật tấn công bão hòa bằng tên lửa chống hạm siêu thanh. Chiến thuật này được tiến hành bằng cách phóng cùng lúc hàng chục, thậm chí hàng trăm quả tên lửa chống hạm nhắm vào duy nhất 1 chiếc tàu sân bay. Do chỉ có tối đa 3 phút để đánh chặn, các hệ thống phòng không trên tàu chiến địch sẽ bị quá tải vì số lượng mục tiêu phải đánh chặn quá lớn, chỉ cần để sót một phần số tên lửa là đủ để chiếc tàu sân bay bị đánh chìm. Tạp chí National Interest dẫn lời Tổng biên tập kiêm nhà phân tích quân sự Harry J. Kazianis rằng, tàu sân bay mới nhất của Hải quân Mỹ USS Gerald Ford có chi phí 15 tỷ USD cũng có thể bị biến thành "nấm mồ nhiều tỷ USD cho hàng nghìn thủy thủ Hoa Kỳ" bởi nó có thể bị tấn công với số lượng lớn tên lửa đối hạm siêu âm từ khoảng cách xa.

Đa số các tên lửa diệt hạm sử dụng cơ chế xuyên phá và nổ chậm để tối đa hoá mức độ thiệt hại, nghĩa là nó dùng động năng của mình để xuyên thủng lớp vỏ ngoài của tàu (giống như 1 viên đạn), và sau đó đầu đạn chứa hàng trăm kg chất nổ sẽ phát nổ khi đã chui sâu vào bên trong con tàu, tạo ra sức phá hủy lớn hơn nhiều so với bom thông thường. Một số tên lửa chống hạm hiện đại có vận tốc cực cao, đạt mức siêu vượt âm (như 3M22 Zircon của Nga có vận tốc đạt tới 2,7 km/giây), vận tốc này cũng giúp tăng sức tàn phá của tên lửa khi va chạm vào mục tiêu. Theo tính toán, 1 tên lửa nặng 2 tấn, bay với vận tốc 2,5 km/giây như 3M22 Zircon sẽ tạo ra động năng đạt tới 12,5 tỷ jun (tương đương sức nổ của 2,7 tấn thuốc nổ TNT), động năng này có thể bẻ gãy đôi hoặc làm hư hại nặng cả 1 tàu sân bay cỡ lớn, ngay cả khi đầu đạn của tên lửa chưa phát nổ.

Tàu sân bay có một bất lợi ở chỗ: máy bay chiến đấu mà nó mang theo bị giới hạn về tầm hoạt động (mang quá nhiều nhiên liệu thì sẽ nặng và không cất cánh được), tầm đánh chặn có cự ly tối đa tính từ tàu sân bay của không quân trên tàu sân bay là không quá 700 km (nếu dùng máy bay tiếp dầu thì không quá 1.000 km). Tên lửa phòng không trên tàu khu trục hộ tống có tầm bắn còn ngắn hơn, không quá 400–500 km. Nếu tên lửa chống hạm có tầm bắn xa hơn cự ly này, có thể tấn công tàu sân bay địch mà không bị phản kích. Đây chính là yếu tố quan trọng để khai thác, hoạch định phương án tấn công tàu sân bay địch. Với sự phát triển của công nghệ tên lửa, các loại tên lửa chống hạm hiện đại đã đạt tầm bắn trên 1.000 km, nằm ngoài cự ly mà tàu sân bay địch có thể đánh trả

nhỏ|phải|200px|Tên lửa chống hạm Exocet đã đánh chìm 1 tàu sân bay hạng nhẹ trong thực chiến 
Tên lửa diệt hạm hiện đại có mức độ bộc lộ radar rất nhỏ, lại được lập trình để bay rất thấp, gần sát mặt biển (để tránh bị radar tàu chiến phát hiện từ xa). Do vậy, việc đánh chặn tên lửa diệt hạm là một nhiệm vụ rất khó, ngay cả với tàu chiến có hệ thống phòng không hiện đại. Thực tế chiến tranh Falkland 1982 và chiến tranh Vùng Vịnh 1991 cho thấy: chỉ 1-2 quả tên lửa chống hạm Exocet bay sát mặt biển với vận tốc Mach 0,9 đã đủ khiến tàu khu trục hiện đại của hải quân Anh, Mỹ không thể đánh chặn và bị đánh trúng. Tên lửa diệt hạm kiểu mới còn mạnh hơn nhiều so với Exocet, chúng bay sát mặt biển với vận tốc siêu thanh (trên Mach 3), nên có thể tiêu diệt cả 1 nhóm tác chiến tàu sân bay đối phương một cách không quá khó khăn. Cụ thể, một phi đội gồm khoảng 10-20 máy bay (mỗi chiếc mang theo 2-3 tên lửa) có thể tung ra đợt tấn công gồm 40-60 tên lửa chống hạm siêu âm phóng cùng lúc, các tàu khu trục hộ tống của địch sẽ không kịp đánh chặn hết, chỉ cần 1/6 số tên lửa lọt qua được là đủ để đánh chìm 1 tàu sân bay cỡ lớn.

Chiến tranh Falkland 1982 cho thấy tên lửa chống hạm là mối đe dọa rất nguy hiểm với tàu sân bay. Tàu SS Atlantic Conveyor là 1 tàu vận tải 15.000 tấn được cải biến thành tàu sân bay hạng nhẹ, có thể mang theo 11 trực thăng và 14 máy bay Harrier Jump Jet. Không quân Argentina đã phóng 2 quả tên lửa Exocet để tấn công SS Atlantic Conveyor. Các tàu khu trục Anh hộ tống chiếc Atlantic Conveyor đã không thể đánh chặn 2 quả tên lửa Exocet do tên lửa bay áp sát mặt biển, và chiếc tàu sân bay này đã bị đánh trúngBáo Đất Việt Online, "Ảnh 'nạn nhân' của tên lửa Exocet" . 10 trực thăng trên tàu Atlantic Conveyor bị phá hủy, bản thân chiếc tàu bị hỏng nặng và chìm sau đó 3 ngày. Sự kiện này khiến hải quân các nước rất quan tâm đến tiềm năng của tên lửa chống hạm. Exocet vốn chỉ là tên lửa chống hạm hạng nhẹ bay cận âm, vậy mà 2 quả tên lửa đã đánh chìm 1 tàu sân bay hạng nhẹ, như vậy nếu phóng hàng chục quả thì hoàn toàn có thể đánh chìm cả 1 tàu sân bay cỡ lớnNorman Friedman, The Naval Guide to World Weapons Systems – 1994 Update, page 109 Naval Institute Press 1994

Với mục tiêu đánh bại Hải quân Mỹ trong trường hợp nổ ra chiến tranh, Liên Xô và Nga đã phát triển nhiều loại tên lửa chống hạm hạng nặng siêu thanh và siêu xa, chuyên diệt tàu sân bay, nhằm tiêu diệt chớp nhoáng cụm tàu sân bay Mỹ. Ngay từ năm 1953, Liên Xô đã bắt đầu trang bị tên lửa chống hạm cho không quân, đó là loại KS-1 Komet trang bị cho máy bay Tupolev Tu-4 và Tupolev Tu-16. Loại tên lửa chống hạm đời đầu này có tầm bắn khoảng 100 km, vận tốc Mach 0,9 và mang đầu đạn 600 kg. Ở giữa thập niên 1950, tàu chiến chỉ có pháo cao xạ là vũ khí phòng không chủ yếu, nên KS-1 Komet thật sự là một vũ khí tấn công khá nguy hiểm.

nhỏ|trái|230px|Tu-22 mang tên lửa chống hạm hạng nặng tầm xa Kh-22
Với sự phát triển của công nghệ, các loại tên lửa chống hạm của Liên Xô ngày càng có tầm bắn xa hơn, tốc độ nhanh hơn. Trong thập niên 1960, KS-1 Komet đã được thay thế bởi tên lửa Raduga Kh-22 (; AS-4 'Kitchen'). Đây là một loại tên lửa chống hạm cỡ lớn, uy lực rất mạnh với tầm bắn rất xa (600–700 km), tốc độ gấp 4 lần vận tốc âm thanh, và mang đầu đạn nặng gần 1 tấn. Tạp chí Australian Air Power miêu tả Kh-22 là "một vũ khí khủng khiếp ở mọi giới hạn". Máy bay được sử dụng chính để mang tên lửa là Tu-22M 'Backfire'. nhưng Nga cũng sử dụng Тu-22К 'Blinder-B' và Tupolev Tu-95К22 'Bear-G' để mang Kh-22.

Trong thập niên 1970-1980, Liên Xô duy trì trong biên chế 10 sư đoàn không quân chiến lược, mỗi sư đoàn trang bị 25 chiếc máy bay ném bom hạng nặng tầm xa Tu-22M. Trong trường hợp xảy ra chiến tranh với Mỹ, cứ mỗi nhóm tàu sân bay của Mỹ (gồm 1 tàu sân bay và 4-12 tàu khu trục hộ tống), Liên Xô/Nga sẽ huy động 1 sư đoàn không quân chiến lược với khoảng 25 chiếc Tu-22M (mỗi chiếc mang 3 tên lửa Kh-22) để tấn công. Mỗi tên lửa Kh-22 có vận tốc nhanh gấp 4 lần vận tốc âm thanh, giai đoạn cuối tên lửa bay rất sát mặt biển nên rất khó đánh chặn. Với 75 tên lửa phóng tới gần như cùng lúc, dù hệ thống phòng không của các tàu khu trục hộ tống Mỹ rất mạnh nhưng cũng không thể đánh chặn hết cả 75 tên lửa được. Chỉ cần 3-4 tên lửa lọt qua hệ thống phòng thủ và đánh trúng đích (mỗi tên lửa nặng 6 tấn cùng đầu đạn nặng 1.000 kg) là đủ để đánh chìm chiếc tàu sân bay Mỹ (thử nghiệm cho thấy với vận tốc là 800 m/s, tương đương vận tốc của 1 viên đạn súng trường, quả tên lửa Kh-22 sẽ giống như 1 viên đạn khổng lồ lao xuyên qua vỏ tàu, đục thủng một lỗ đường kính 5 mét và sâu 12 mét vào trong thân tàu, trước khi đầu đạn nặng 1.000 kg phát nổ sẽ phá tung các khoang tàu từ bên trong, thậm chí có thể xé đôi con tàu,). Tên lửa phòng không trên tàu chiến Mỹ thời kỳ đó có tầm bắn tối đa khoảng 100 km, trong khi những chiếc F/A-18 Hornet của tàu sân bay Mỹ chỉ có bán kính tác chiến khoảng 600 km, do vậy Tu-22 có thể tấn công tàu sân bay Mỹ từ cự ly mà máy bay hoặc tên lửa phòng không Mỹ không thể bắn tới. Trong tiểu thuyết The Sum of All Fears, các nhà nghiên cứu quân sự phương Tây đã xây dựng kịch bản chiến tranh Liên Xô - Mỹ, trong đó một nhóm Tu-22M đã phóng Kh-22 đánh chìm tàu sân bay USS John C. Stennis ngay từ giờ đầu tiên của cuộc chiến.

nhỏ|phải|220px|Tàu ngầm lớp Oscar II mang 24 tên lửa siêu âm P-700 Granit, có thể tấn công tàu sân bay từ cự ly 600 km 
nhỏ|phải|220px|Tàu ngầm lớp Yasen mang 40 tên lửa siêu vượt âm 3M22 Zircon, có thể tấn công tàu sân bay từ cự ly 1.000 km
Ngoài ra, Liên Xô còn đưa vào trang bị tên lửa P-700 Granit để trang bị cho các tàu nổi và tàu ngầm. Loại tên lửa này có tầm bắn, vận tốc và sức công phá tương đương với Kh-22. Mỗi chiếc tàu ngầm tấn công lớp Oscar II có thể mang 24 quả P-700, một hải đội 3 tàu Oscar II có thể tấn công đội tàu sân bay Mỹ với 72 quả P-700 phóng cùng lúc từ cách xa 600 km, tương tự như kịch bản với Tu-22. Ở cự ly rất xa này, khả năng những chiếc Oscar II bị Mỹ phát hiện là khá thấp (sonar dò tìm tàu ngầm của các tàu chiến Mỹ có cự ly phát hiện không quá 200 km), chúng có thể phóng tên lửa rồi rút lui an toàn mà không sợ bị quân Mỹ đánh trả.

Đến đầu thế kỷ XXI, Nga tiếp tục cải tiến những loại tên lửa chống hạm từ thời Liên Xô và cho ra đời những tên lửa mới có tốc độ và tầm bắn còn cao hơn nữa, tăng thêm khả năng chọc thủng hệ thống phòng ngự của tàu sân bay. Năm 2016, Nga đã cho ra đời tên lửa diệt hạm bội siêu thanh (Hypersonic) 3M22 Zircon trang bị cho tàu chiến hải quân Nga. Về tầm bắn, tên lửa Zircon có thể lên tới khoảng 1.000 km, vượt xa tầm bắn của các loại tên lửa phòng không và máy bay đánh chặn của Hải quân Mỹ (máy bay F/A-18 Super Hornet trên các tàu sân bay Mỹ chỉ có bán kính đánh chặn tối đa là 772 km, tức là Nga có thể tấn công cụm tàu sân bay Mỹ từ cự ly mà máy bay đối phương không thể bắn trả). Về tốc độ, Zircon có vận tốc cực nhanh, gấp 8 lần vận tốc âm thanh (tương đương 2,7 km/giây), với tốc độ cực lớn này, việc đánh chặn Zircon là gần như không thể với các công nghệ phòng không hiện nay. Ngoài ra, vận tốc cực nhanh khiến tên lửa được bao phủ hoàn toàn bởi một đám mây plasma trong khi bay, đám mây này sẽ hấp thụ bất kỳ sóng vô tuyến nào và khiến tên lửa trở nên vô hình trước radar (tàng hình Plasma), càng làm tăng thêm độ khó trong việc đánh chặn Zircon. Tờ Daily Mail của Anh nhận định, tốc độ của tên lửa 3M22 Zircon nhanh gấp đôi tốc độ tối đa mà tên lửa phòng không Sea Ceptor (được trang bị trên tàu sân bay mới nhất HMS Queen Elizabeth của Hải quân Hoàng gia Anh) có thể đánh chặn. Đại diện Hải quân Mỹ, tướng Paul Berk và giới lãnh đạo Quân đội Anh hồi tháng 7/2017 cũng đã công nhận rằng, Anh và Mỹ hiện chưa thể phát triển được những hệ thống phòng không có thể đánh chặn tên lửa Zirconhttps://anninhthudo.vn/quan-su/ten-lua-sieu-thanh-3m22-zircon-nga-sat-thu-khong-the-danh-chan/754970.antd

Theo tính toán của các chuyên gia, chỉ cần 2 quả tên lửa Zircon tấn công một cụm gồm 1 tàu sân bay cùng 2 chiếc khu trục hạm hiện đại của Mỹ cũng có thể đánh hỏng nặng hoặc đánh chìm ít nhất 1 tàu trong đội hình với xác suất 70 - 80%, một loạt phóng 4 tên lửa thì đảm bảo đánh trúng cả hai tàu. Nếu tàu khu trục Nga phóng cả một loạt 16 quả tên lửa 3M22 Zircon thì đảm bảo tiêu diệt tàu sân bay đối phương với xác suất 80 - 85%, và cùng với nó là từ 2 đến 3 chiếc tàu hộ tống cũng bị tiêu diệt. Mỗi chiếc tàu ngầm tấn công lớp Yasen của Nga có thể mang theo 40 hoặc 50 tên lửa Zircon, nếu phóng toàn bộ số tên lửa này thì có thể tiêu diệt toàn bộ cả một cụm tàu sân bay của địch (gồm 1 tàu sân bay cùng với 8 tàu khu trục hộ tống cho nó).

Cũng trong năm 2016, Nga đưa vào trang bị tên lửa Raduga Kh-32 trang bị cho lực lượng không quân chiến lược. Kh-32 là phiên bản hiện đại hóa của Kh-22 với tầm bắn được nâng cao, đạt tới 1.000 km. Nó có thể đạt đến trần bay là 40.000 m (88,580 ft), tức là đạt tới độ cao tầng bình lưu và trong giai đoạn cuối nó sẽ bổ nhào xuống mục tiêu với tốc độ bội siêu thanh, đạt tới trên Mach 5 (hơn 5.000 km/h). Với tốc độ này, hệ thống phòng không tên tàu chiến đối phương rất khó có thể đánh chặn Kh-32

nhỏ|trái|250px|Máy bay ném bom chiến lược Tu-22M3 chuyên mang tên lửa diệt tàu sân bay 
Kịch bản tác chiến với tàu sân bay Mỹ được mô phỏng như sau: Máy bay ném bom Tu-22M3M sẽ tiếp cận nhóm tàu sân bay Mỹ ở cự ly khoảng 1.000 km rồi phóng tên lửa, cự ly này là khá an toàn vì máy bay F/A-18 Super Hornet trên các tàu sân bay Mỹ chỉ có bán kính đánh chặn tối đa là 772 km. Sau khi được phóng, Kh-32 leo lên độ cao đến 40 km và bắt đầu bay và cơ động trên mặt phẳng ngang. Khi bay ở chế độ này, tên lửa an toàn tuyệt đối, bởi tên lửa phòng không hiện đại nhất của Mỹ là RIM-174 SM-6 ERAM (trang bị năm 2013) bố trí trên các tàu khu trục lớp Arleigh Burke trong hệ thống "Aegis" cũng chỉ có độ cao đánh chặn tối đa là 33 km. Một số loại tên lửa đánh chặn như SM-3 thì có thể đạt tới độ cao này, nhưng chúng được thiết kế để đánh chặn tên lửa đạn đạo chứ không thể đánh chặn được tên lửa hành trình. Radar của hệ thống "Aegis" có thể phát hiện được cuộc tấn công khi Kh-32 ở cự ly 230–270 km, lúc đó chỉ còn dưới 3 phút để tàu chiến Mỹ triển khai đánh chặn. Trong khoảng thời gian rất ngắn này, 2 tàu khu trục Mỹ có thể kịp bắn khoảng 20-30 quả tên lửa phòng không, tuy nhiên do vận tốc của Kh-32 rất cao (Mach 5) nên chỉ có thể đánh trúng khoảng 4 tên lửa Kh-32. Như vậy, một loạt phóng 6 quả tên lửa Kh-32 gần như chắc chắn sẽ phá hủy được 2 tàu khu trục lớp Arleigh Burke, phóng 12 quả Kh-32 thì có khả năng đánh chìm 1 tàu sân bay và 2 tàu tàu khu trục hộ tống. Nếu phóng loạt lớn (24 quả Kh-32) thì có khả năng đánh chìm 1 tàu sân bay và 3 tàu khu trục hộ tống với xác suất đạt tới 75-85%

Với sự tiến bộ của công nghệ, không chỉ Liên Xô/Nga mà ngày nay nhiều nước như Iran, Trung Quốc, Ấn Độ... cũng có trong biên chế nhiều loại tên lửa chống hạm siêu thanh, tính năng khá mạnh như Moskit, BrahMos, YJ-62, 3M-54 Klub... Tuy tính năng chưa đạt đến mức độ của Kh-22 hoặc 3M22 Zircon, nhưng cũng đủ khả năng bắn hạ tàu sân bay nếu được phóng đồng loạt với số lượng lớn.

Tên lửa đạn đạo chống tàu sân bay
Đầu thế kỷ 21, bên cạnh tên lửa hành trình chống hạm, một số cường quốc đã phát triển vũ khí chống tàu sân bay mới, đó là tên lửa đạn đạo chống hạm.

Khả năng dùng tên lửa đạn đạo để tiêu diệt tàu sân bay đã được Liên Xô nghiên cứu từ năm 1960, tuy nhiên tên lửa đạn đạo thời đó không có khả năng đánh trúng mục tiêu di chuyển, vì vậy cần phải trang bị đầu đạn hạt nhân cho tên lửa, điều này sẽ dẫn tới rủi ro chiến tranh hạt nhân nên các nước đã ngừng nghiên cứu vấn đề này. Nhưng đến đầu thế kỷ 21, với sự phát triển của công nghệ tên lửa, một số tên lửa đạn đạo tiên tiến đã có khả năng thay đổi quỹ đạo bay và đánh trúng được mục tiêu di động. Vì vậy, tên lửa đạn đạo diệt tàu sân bay trở thành một vũ khí kiểu mới trong tác chiến chống tàu sân bay.

So với tên lửa hành trình, tên lửa đạn đạo hiện đại có một số ưu điểm như: có thể mang được đầu đạn rất lớn (khoảng 1-2 tấn), tầm bay xa (có thể đạt trên 5.000 km), tốc độ đạt mức siêu vượt âm (gấp 10-20 lần tốc độ âm thanh), bay ở độ cao lớn (trên 25 km) nên các hệ thống phòng không rất khó đánh chặn. Tốc độ siêu vượt âm cũng làm tăng sức sát thương của tên lửa đạn đạo: 1 quả tên lửa nặng 5 tấn khi lao vào mục tiêu với vận tốc 3 km/giây sẽ tạo ra một động năng cực lớn (khoảng 45 tỷ jun), tương đương năng lượng của 10 tấn thuốc nổ TNT, có thể đánh gãy đôi cả 1 chiếc tàu sân bay mà không cần đầu đạn phát nổ.

Năm 2018, Nga đưa vào trang bị loại tên lửa siêu vượt âm Kh-47M2 Kinzhal trang bị cho tiêm kích đánh chặn tầm xa MiG-31BM. Tên lửa có các tính năng thậm chí còn vượt xa so với Raduga Kh-32 và 3M22 Zircon. Kh-47 có tầm bắn lên tới 2.000 km, vượt xa tầm đánh chặn của máy bay trên tàu sân bay đối phương. Vận tốc của Kinzhal đạt tới Mach 10 (~3.400 m/s), quỹ đạo bay có thể thay đổi liên tục khiến cho các hệ thống phòng không hiện đại trên tàu chiến đối phương gần như không thể đánh chặn được Kh-47M2 Kinzhal có thể trang bị cho tiêm kích hạng nặng MiG-31 (mỗi chiếc mang được 1 tên lửa) hoặc máy bay ném bom hạng nặng Tu-22M3M (mỗi chiếc mang được 4 tên lửa). Khi được trang bị trên các loại máy bay này, cộng thêm với sự hỗ trợ của máy bay tiếp nhiên liệu trên không, không quân Nga có thể tấn công đội tàu sân bay đối phương từ khoảng cách trên 5.000 km tính từ sân bay, một phi đội Nga từ Viễn Đông có thể tấn công chớp nhoáng một đội tàu sân bay Mỹ ngay từ khu vực giữa Thái Bình Dương.

Ngoài Kinzhal, Nga còn có thiết bị lượn siêu vượt âm Avangard. Hiện các thông số của Avangard không được công bố, nhưng người ta cho rằng nó có thể đạt vận tốc Mach 20 và có thể tấn công chính xác mục tiêu từ khoảng cách vài nghìn km. Năm 2018, Tư lệnh Bộ chỉ huy chiến lược Mỹ John Hyten đã phát biểu rằng Mỹ hiện "không có biện pháp phòng thủ nào có thể chống lại đợt tấn công bằng vũ khí siêu vượt âm" giống như Kinzhal và Avangard.

Trung Quốc cũng đã phát triển các loại tên lửa đạn đạo chống hạm dựa trên mẫu DF-21 (Đông Phong-21) từ năm 2005. Loại tên lửa này được phóng từ bệ phóng di động trên mặt đất, có tầm bắn trên 1.500 km, mang đầu đạn nặng khoảng 600 kg. Tên lửa được trang bị đầu dò radar chủ động nên có khả năng tấn công chính xác tàu sân bay đang di chuyểnhttps://web.archive.org/web/20150113120816/http://www.defense.gov/pubs/2013_china_report_final.pdf Với tầm bắn của DF-21, Trung Quốc sẽ có khả năng ngăn chặn việc hàng không mẫu hạm của Mỹ tấn công vào lãnh thổ nước này hoặc vào eo biển Đài Loan.Gertz, Bill, "Inside the Ring: China's anti-carrier missiles", Washington Times, 3 tháng 9 năm 2009, p. B1. Phiên bản cải tiến mới nhất là DF-21D được trang bị thêm nhiều đầu đạn mồi để đánh lừa radar của tàu địch, ngoài ra, đầu đạn của DF-21D có thể lao xuống mục tiêu với tốc độ Mach 10, tương đương 12.000 km/giờ nên rất khó khăn cho việc đánh chặn. Theo truyền thông Mỹ, tới năm 2018, Trung Quốc đã trang bị ít nhất 10 lữ đoàn tên lửa Đông Phong-21 (mỗi lữ đoàn có 6 tiểu đoàn). 60 tiểu đoàn này có thể đồng thời phóng được 360 quả tên lửa đạn đạo DF-21, đủ để thực hiện cuộc tấn công đồng loạt đối với 3 đội tàu sân bay Mỹ (mỗi tàu sân bay sẽ bị tới 120 tên lửa nhắm vào, khiến các hệ thống phòng thủ của đội tàu sân bay Mỹ không kịp đánh chặn hết). Một giáo sư tại Học viện Hải quân Mỹ đã nhận định rằng với DF-21D, tàu sân bay Mỹ sẽ không còn vị thế độc tôn trên biển như đã từng có kể từ kết thúc Thế chiến II.

Năm 2015, Trung Quốc tiếp tục phát triển mẫu DF-26 (Đông Phong-26). So với DF-21, DF-26 có tầm bắn lớn hơn nhiều, ước tính đạt tới 3.000 - 5.000 km. Với tầm bắn này, các bệ phóng ở miền đông Trung Quốc có thể tấn công tàu sân bay Mỹ ở tận căn cứ ở Guam. DF-26 cũng có thể mang đầu đạn nặng tới 1,2 - 1,8 tấn (gấp 2-3 lần so với DF-21D), đủ sức đánh chìm cả 1 tàu sân bay cỡ lớn chỉ với 1-2 quả trúng đíchhttp://www.janes.com/article/54029/china-showcases-new-weapon-systems-at-3-september-parade

Hiện nay, số lượng các quốc gia có thể chế tạo tên lửa chống hạm ngày càng tăng, vận tốc tên lửa ngày càng nhanh, tầm bắn ngày càng xa. Giá thành tên lửa cũng khá rẻ (chỉ khoảng 500 ngàn - 2 triệu USD/quả), trong khi mỗi chiếc tàu sân bay kèm theo máy bay trị giá tới 10 - 15 tỷ USD (chưa kể chi phí nhân mạng nếu tàu chìm). Nhiều quốc gia hiện nay đã có thể chế tạo hàng ngàn quả tên lửa chống hạm chỉ trong vài tháng, trong khi để đóng 1 tàu sân bay phải mất ít nhất khoảng 2 năm, nên dù tiêu tốn hàng trăm quả tên lửa để diệt 1 tàu sân bay thì cũng đã có lợi thế lớn. Do tương quan chi phí ngày càng bất lợi cho tàu sân bay, nhiều chuyên gia quân sự cho rằng tàu sân bay sẽ trở nên lỗi thời trong chiến tranh hiện đại vào khoảng giữa thế kỷ XXI, giống như số phận của các thiết giáp hạm trong Thế chiến thứ hai.

 Chú thích 

 Xem thêm 
 Danh sách các tàu sân bay
 Danh sách các tàu sân bay theo quốc gia
 Danh sách các tàu sân bay theo lớp
 Danh sách các lớp tàu sân bay của Hải quân Hoa Kỳ
 Danh sách các cuộc triển khai tàu sân bay
 Danh sách các tàu chiến đổ bộ
 Dự án Habbakuk
 CATOBAR
 STOL
 STOBAR
 STOVL
 VSTOL

 Tham khảo 
 Francillon, René J, Tonkin Gulf Yacht Club US Carrier Operations off Vietnam, (1988) ISBN 0-87021-696-1
 Nordeen, Lon, Air Warfare in the Missile Age'', (1985) ISBN 1-58834-083-X

 Liên kết ngoài 

 Haze Gray & Underway, World Aircraft Carrier Lists  comprehensive and detailed listings of all the world's aircraft carriers and seaplane tenders from 1913-2001, with photo gallery.
 Aircraft carriers of the USN 
 New UK and French Aircraft Carriers  (don't know if info is integrated into main article yet)


Thể loại:Tàu thủy
Thể loại:Loại tàu