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旧日本海军的航母发展在早期是非常成功的，1911年启动航空母舰的研发工作，1922年率先下水世界上第一艘专门设计的航空母舰凤翔号，1941年成功运用六艘航母完成了史上第一次航母作战（偷袭珍珠港），在战争期间日本海军先后建造了29艘各型航空母舰，其规模曾一度超越美太平洋舰队，联合舰队也一度凭借这些“海上巨兽”横扫太平洋。
不过这些成就来得飞快，去得也很匆忙，日本海军受益于航母、也失意于航母。如果说珍珠港事件开启了日本的航母时代，那么珊瑚海海战则敲响了联合舰队航母的丧钟，整个太平洋战争期间日本海军建造的29艘航母当中有20艘被美军击沉（不包括陆军的四艘航母），失去了航母优势也就意味着联合舰队的覆灭。表面上看起来日本航母发展很顺畅，但在海军内部对于航母的未来规划却有着诸多不同意见，主要的分歧体现在到底是集中有限的财力建造少量精锐的重装航母，还是上马容易建造、便宜且可以以数量优势抵消战损的中型航母。虽然在开战前夕日本海军大炮巨舰的观念仍然很重，但对于航母的发展也不是那么的轻视，至少高层将其视为是非常重要的战斗力。但对于如何克服航母被攻击的问题上，海军内部的不同声音给未来航母发展造成了很大困扰，是强防护保航母还是靠数量优势降低战损度。这个问题持续了很长时间都没有得出明确的答案？最终战局的发展帮日本海军做了选择。
在开战前日本海军本部和航空部都比较推崇重装航母，以强化防御、装甲的航母来硬抗俯冲轰炸机的攻击，1940年海军制定的军备充实计划（丸五）中，敲定了建造2艘重装航母、1艘中型航母的方案，在未经历真正大战考验时，日本人还是对精锐装备情有独钟。到了第二年该计划被再次扩大，增加建造7艘重装航母和5艘中型航母，大凤号航母就是其中之一。但这种想法最终被无情的现实给否决了。
1942年6月，中途岛大海战中日本四艘主力航母全部被美军击沉，急转直下的战况让海军的航母扩充计划不得不做出改变。为了尽快补充联合舰队损失的航母，海军已经开始逐渐放弃精锐重装航母的建造，转而去追求更加容易建造、且更便宜的中型航母了。在改丸五计划中，重装航母数量不变，但中型航母数量上升到15艘，而这15艘的航母就是被称为“云龙”级的量产型航空母舰。云龙级航母其实早在1941年就被列入到战时建造计划（丸急计划）当中，不过此时大凤号重装航母已经开建，海军因此将该型航母的建造推迟。直到中途岛惨败之后，云龙级的首舰云龙号才正式动工，此时的时间是1942年8月。
开造就“很着急”的云龙号为了赶进度，同时也为了批量生产，延续了之前飞龙号航母的设计并在其基础之上作出了一定的改良，最大的不同就是在舰桥的配置上借鉴了苍龙号航母，放在了右舷前部。升降机的配置采用了和大凤号相同的设计，前后各一部，只不过由于后续舰载机的体型逐渐变大，升降机的面积比以往的航母要大得多。可搭载的舰载机包括15架零式或烈风战斗机、27架流星或彗星舰轰、6架彩云侦察机以及数量不等的天山攻击机等（真实配备有一定的出入）。
在机库的设计上，该舰吸取了中途岛海战的经验，在其四周设置了大量泡沫式消防装置、增加不易燃材料的使用、强化机库的通风性、裁减舷窗数量等防火措施，总之就是确保航母在中弹后能够有一定的自持能力，不至于“一发入魂”。
除此之外，云龙号航母还装备有三座雷达（电探），防空火力也进一步强化，配备有6座12.7cm八九式高射炮、21座三联装和30座单联九六式机枪、6座28联装12cm对空火箭等。由此可见中途岛海战美军的空中打击给日本人留下了多么深刻的教训。
标准排水量1.7万吨的首舰云龙号于1942年8月开建，另外两艘同级别航母天城号和葛城号分别在10月和12月开工。它最大的一个特点就是建造周期短，按照之前的标准计算飞龙号的建造周期为36个月，苍龙号为37个月，但云龙级航母仅需24个月即可完成，这就是日本人期待的批量生产型航母。赶工的结果自然会造成一些不可避免的缺陷，由于采用的是30年代飞龙号的设计图纸，对于烈风和流星这样新型大体积舰载机来说，22米宽的飞行甲板变得非常狭窄，起飞和降落的效率远远不如之前的航母高。当然了，这个问题其实也不用日本海军操心了，因为在该型航母服役时已经是1944年8月了，航母倒是成了，可惜由于前期大量战损无法得到补充加之日本工业后继乏力，海军舰队进入到了有舰无机的尴尬境地。
在云龙级航母建造期间东所罗门海战“龙壤号”航母沉没、马里亚纳海战“大凤”、“翔鹤”、“飞鹰”号航母被击沉，加上此前的数次大海战使得海军战机和大量优秀驾驶员损失殆尽。本意想打数量优势的“枪”造好了，可这时才发现子弹已经全部打光，1944年接连下水服役的云龙级的三艘航母也就没了用武之地，而且因为战局不断恶化和资源极度匮乏，所以后续的13艘建造计划也被取消了。没有“子弹”的云龙级航母曾临时客串过一段时间的运输舰，负责运送士兵和装备。后来海军欲做最后的垂死挣扎，决定将这三艘航母变成用来搭载特攻兵器的平台，既樱花自杀式飞机。不过首次执行战斗任务的云龙号在出航不久就被美国潜艇击沉，服役时间只有短短的四个月。
另外两艘航母的命运也好不到哪里去！天城号在军港内被美军轰炸机炸伤搁浅、葛城号也曾被炸伤，修复后就一直作为运输舰使用，战后被拆解。
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