早在冷战时期，随着反舰导弹的快速发展，美国海军认识到，想要把航母的装甲提升到不被击穿是不切实际的。因此，新一代尼米兹级航母级采用重点防护思想，也就是首先保证机库、弹药、动力等要害部位不被击穿，次要部分通过合理的水密舱设计来减小伤害。
由于99%的现代反舰导弹都是采用低空突防、水线命中的方式攻击舰艇，因此尼米兹级的水线防护可谓无以复加，其水线位置设置了2-3米的连续装甲带，平均厚度为203mm，同等厚度的防御能力为普通钢材的两倍，弹药库、动力区等要害部位达550mm，如此强悍的防护能力基本可以免疫现在的大部分反舰导弹，就拿大名鼎鼎的俄罗斯“花岗岩”反舰导弹来说，2.5马赫的突防速度配合750公斤的半穿甲战斗部，可以击穿500mm厚的装甲，可谓当今反舰导弹之最。
不过，要把航母所有部位加强到不被击穿是不可能的，因此为了保护那些薄弱部位，尼米兹级采用多层装甲间隙防护原理，其水线以下两侧各有4道纵向隔舱壁以及23到间隔12米的横向隔仓壁，组成八层共2000多个水密隔舱。由于反舰导弹的战斗部大都是破甲弹头，破甲弹的“涓涓细流”基本无效，通过对于航母的水下防护，尼米兹级设计时的防雷指标就达到了惊人的1000公斤，其单侧防雷隔舱从“小鹰级”的6道提高到9道，目前各国普遍装备的533mm重型鱼雷，装药量通常在500公斤左右，面对尼米兹级1000公斤的防护水平，基本是隔靴搔痒。
当然，尼米兹级的防护也不是万无一失的，相对于水面和水下近乎变态的防护能力，其水平装甲就显得异常可怜，为了防止水平装甲过厚而造成重心不稳，尼米兹级的水平甲板只有50mm，如此薄弱的防护在受到攻击时几乎是裸奔的存在。1967年美军福莱斯特号航母由于火箭弹误炸引起甲板大爆炸，将50mm厚的甲板炸出数个大洞，这次事故让福莱斯特号整整半年完全丧失了战斗力。由于飞行甲板承担了最重要的航空作业能力，上面集中了舰岛、弹射器、助降系统等关键设施，一旦受到攻击，就能让航母迅速丧失作战能力。这也是为什么中国要大力发展东风21D和东风26，这种可进行灌顶攻击的反舰弹道导弹，毕竟从天而降的掌法还是杀敌正途。
不过虽然理论上通过攻击飞行甲板的确可以重创航母，但要击沉几乎是不可能的，因为击沉航母必须攻击水线和水下部分，造成大量进水，但就像前面说的，在尼米兹级航母变态的水线和水下防护能力面前，任何所谓航母杀手都只能是自嗨的玩具。比如在上世纪，中国从俄罗斯引进的现代级驱逐舰，特别是其装备的所谓航母杀手“日炙”反舰导弹，最大的作用或许只能是那个年代激励士气的精神存在。
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