揭秘“会飞的船” 来源:媒体公告    发布时间:2023-10-30 03:03:04   阅读:1

  最大起飞重量 2.5吨 巡航时速 140-160公里 最高时速 210公里

  “里海怪物” 前苏联研制的一种大型地效翼船试验船,最大起飞重量达544吨,航速达500公里/小时。

  前苏联鹞号地效翼船 前苏联903型鹞号地效翼船,可发射导弹。由于大型地效翼船转向极为困难,该型船仅建造一艘。

  世界最大的地效翼船 美“鹈鹕”胎死腹中 美国波音公司曾提出研制世界最大的地效飞行器“鹈鹕”的方案,其飞行高度可以超过150米,因此被划分为巨型运输机,该机起飞重量高达2700吨。不过该机迄今为止没有制造出任何样机。(上图为设计图)

  德国Flarecraft地效翼船 德国人利比希(A.M.Lippisch)设计的Flarecraft地效翼船,1994年试飞成功,翼展6.7米,有5个座位,采用225马力航空发动机,时速160公里。

  4月3日,我国首型商用“海上飞船”———“翔州1”地效翼船在三亚顺利完成海上试验,3日获得中国船级社的检验证书,郑重进入规模化商用阶段。

  该船既具有飞机的高速度,又具有比飞机更高的效益和可避开雷达波探测的隐蔽性。可以说,其在军用和民用方面都有着非常大的潜在优势。

  近一个月里,海南三亚湾的游客们会在海边发现这样一个“两不像”:它长着飞机的样子,有机翼,有客舱,却又能在水里自由航行;说它是船,可它又能快速起飞,在海浪上方掠海飘过,它究竟是什么?

  这就是地效翼船,俗称“会飞的船”,是利用机翼地面效应原理实现贴近水面高速飞行的高性能船,在海中能飞能游、身手不凡。

  4月2日,三亚湾浪高0.5米,风力四级,阵风五级。距离记者800米远的海域中,9时30分,我国首型海上商用地效翼船“翔州1”正整装待发,进行海试。

  记者看到,“翔州1”先以船的“姿态”加速航行。“最近一段时间,我们叫做‘暖机’。船主要是低速排水航行,驾驶员在船上测试操控系统是不是正常,检查各项仪表工作状态,同时寻找最佳飞行方向,顶风顶浪最有利于飞行。”中船重工702所“翔州1”副总设计师石亚军介绍。

  在海面滑行三分钟左右,“翔州1”发动机的响声逐渐加大,航速加快,船体渐渐跃出水面,离开海面0.5米、1米,直至在2米左右,找到地效飞行的合适高度,就保持平稳飞行,速度逐渐上升至160公里/小时。

  “机翼地面效应原理是指机翼贴近地(水)面飞行时其升力增加而诱导阻力减小,从而使机翼升阻比大幅度增大的物理现象。”中国人民海军工程大学教授董祖舜和记者说,升阻比代表了运行的效率。充分的利用此现状,地效翼船越贴静的水面,飞行速度性能越能达到最佳发挥。

  据介绍,从1967年我国就开始研制地效翼船,目前已研制10余艘,多集中在内河区域,且贴近水面飞行。而“海上飞船”不仅要求船可以贴近水面飞行,更要求抗海浪、避障碍的能力更强更高。“翔州1”的爬升高度能达到30—50米。

  海试中,高速飞行的“翔州1”,遇到水面正常行驶的船舶时,既能采用“绕飞”的方式,驾驶员也可以拉升动力,采取爬升飞越,越过前方障碍物后,继续降到合适高度接着飞行。

  经过十多分钟的飞翔试验后,“翔州1”逐渐减慢速度,缓缓下降落至水面,入水时再次以船的姿态继续航行。

  当天船上的乘客、中船重工702所高级工程师赵海峰和记者说:“航行时就像坐在普通船中。船加速升起时,我感到发动机噪音加大,在海浪中颠簸加剧,随着船逐渐‘起飞’后,这些症状都会消失。平稳飞行时,就像坐在高铁上,看到窗外的景物都是一闪而过。”

  据介绍,“翔州1”的巡航速度140—160公里/小时,最大速度210公里/小时,这也是我国目前工作速度最快的地效翼船。

  “地效翼船最让我放心的是,跑道永远在我们脚下。”“翔州1”驾驶员王晓东和记者说,和飞机不同的是,地效翼船不需要寻找专门的跑道,在400米的海域中就能够迅速起飞,飞行结束后也可以每时每刻在海域降落。此外,在沼泽区、冰雪区、滩涂等地,地效翼船都可以大显身手,满足各种需要。

  “地效翼船是特种交通工具,它有优势,也有不足。我们大家都希望不断开发利用它的优势,给我们正常的生活带来更多便利。”王晓东说。

  公务执法、搜索救援、旅游娱乐、短途客运……地效翼船展示了一幅前景壮阔的应用图。但董祖舜同时指出,我国目前对地效翼船研制工作的投入还远远不足。“翔州1”最大起飞重量2.5吨,载人为7人,商业化应用后,实现批量化生产还要逐步降低成本,契合市场需求还需要研制更大吨位的型号。

  “702研究所经过近50年的研究,自主创新突破了掠海地效翼船的一系列关键技术,形成了中小型地效翼船设计技术体系。同时,按照目前我们研究水平来看,研制25吨级的地效翼船技术上并没有太大的难度。更大吨位地效翼船投入商用,才能进一步便利丰富百姓生活。”蔡大明表示。

  地效翼船俗称“会飞的船”。它的起源有一个故事:一架飞机在大洋上空飞行,飞行员猛地发现发动机转速急速降低,原来,六台发动机中的四个供油管路被堵塞。一场机毁人亡的事故顷刻就要发生。就在飞行员绝望之际,奇迹却出现了。当飞机掉到距离海面几米时,从海面升起一股神奇力量将飞机托着,只需很少的发动机功率就使飞机保持在这个高度飞行,最终上岸。

  这种力量是什么呢?空气动力学家给出答案:研究根据结果得出,当运动的飞行器掉到距离平静的地面或水面很近时,整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加。这可使飞行器诱导阻力减小,同时能获得比空中飞行更高升阻比的物理现象,被科学家称为地面效应。

  发现了地面效应不代表地效翼船就能够出现。很长一段时间,人们要解决对飞行器稳定性的控制,才能真正用于工程上。

  和飞机相比,地效翼船更高效,还免去机场建设的资源和费用,安全性也较高;和船舶相比,地效翼船拥有更快的速度,使水上运输效率大幅度的提升。它可以避开雷达搜索,隐蔽性强,诸多优势使它既用于军事领域,更在公务执法、搜索救援、旅游娱乐、短途客运等民用领域大显身手。研制地效翼船对我国海洋权益的保护、海洋资源的开发,具有极大的实用价值。(据新华社电)

  我国首型商用“海上飞船”通过船级社适航认证。这是4月2日在三亚拍摄的我国首型商用“海上飞船”———“翔州1”地效翼船。新华社记者王敏摄

  长期以来,人们热衷于提升各种交通工具的速度,飞机和火车的速度节节提高,但船舶提速始终是个问题。据了解,目前集装箱的船速大约在30公里/小时,军用船舶的作战使用航速约60公里/小时。船舶专家觉得,水的密度比空气密度大800倍,逐步提升船速的难度相当大。

  地效翼船的研制,极大的提升人类在海洋上的航行速度。据了解,“翔州1”的速度在140—160公里/小时,最高时速约210公里。随着研制吨位的逐渐增大,地效翼船的飞行时速还能够达到500公里以上。

  地效翼船最早起源于人们对地面效应的认识。所谓地面效应,是指机翼贴坦表面向前飞行时,整个飞行器体的上下压力差增大,升力会陡然增加的空气动力学现象。中国人民海军工程大学教授董祖舜和记者说,此原理表明,地效翼船越贴静的水面,就越能提升速度和性能。

  从外观上看,地效翼船像是飞机,但是在董祖舜看来,这种船具有飞机不能够比拟的优势。“有一片平静的水域,它就能起飞,省却了大量建设机场的土地资源,其通讯、导航、空地勤保障条件要求也较低,比飞机要更方便,也更为安全。”

  高速前进的地效翼船是军事界的“宠儿”,由于其贴近海面飞行,隐蔽性高,不容易被雷达发现,更难以对其实施瞄准攻击。因此,军事专家给予其“电子战的运载平台”“突击登陆的理想工具”“海上救援流动医院”等美称。

  随着地效翼船的进一步研发和推广,它在民用领域将更有作为。中船重工702所党委书记蔡大明介绍说,就在“翔州1”海试期间,三沙市人民政府船务局就过来观摩,并提出合作意向。

  “从三亚到三沙市政府驻地———西沙永兴岛,坐普通的公务船要用15个小时。如果乘坐‘翔州1’,预计1小时50分就可以到达,并且抗风浪性更强,机动性更高。”蔡大明说。

  三沙市的海岛管理是我国广袤海域管理的一个缩影。在我国东海和南海,多数岛屿都较小,无法设置机场。同时又距离大陆遥远而无法动用直升机飞行。地效翼船能够在海上条件差、花销很小的情况下实施登陆、运输人员和物资。“我们要以‘翔州1’为基础,加大研制力度,推进解决我国岛与岛之间的人员、物资供给,还可以在我国和他国之间的界湖等地得到普遍应用。”蔡大明表示。

  “地效翼船是未来造船业的一个方向。近年来我们逐渐重视保护和发展海洋,我们要加大对地效翼船的研究,一方面为加大维护海洋权益提供支持,另外一方面为加快发展海洋经济提供便利。”董祖舜介绍说,海上风电、海上石油平台等如果出现故障,利用地效翼船能更加快速有效地将修东西的人和设备运抵现场,尤其是对海上风电的设施,直升机是无法执行该项任务的。

  上世纪50年代末前苏联开始研制地效翼船,70年代美国间谍卫星发现一种几乎贴着水面高速航行既像飞机又像船的东西,起名“里海怪物”。

  此后,依靠从前苏联继承的技术,在地效翼船的工程实用方面,俄罗斯达到世界最先进水平。

  俄罗斯在波罗的海、黑海、里海都能够应用地效飞行器执行运输、救援、反潜甚至对舰攻击任务。

  “翔州1”地效翼船由中船重工702所下属中船重工(海南)飞船发展有限公司研制,采用组合翼总体布局,单发动机驱动推力桨,船身设有水密舱,舱内可乘坐7人,并排双驾驶布置。总长12.7m,总宽11m,总高3.9m,最大起飞重量2.5吨,巡航速度140—160km/h,最大速度210km/h,这也是我国目前工作速度最快的地效翼船。

  据了解,地效翼船按性能可分两类。A类仅限制在地效区内飞行,一般适用于在相对平静的水面上航行;B类不仅能在地效区内飞行,还可拉高越出地效区飞行。我国自1967年开始研制地效翼船,共研制10余艘,多集中在内河区域,多属于A类地效翼船。中船重工702所是国内最早研究地效翼船的科研机构,在近50年里自主创新突破了掠海地效翼船的一系列关键技术,形成了中小型地效翼船设计技术体系。

  “翔州1”属于B类地效翼船,既能在贴近水面的地效区飞行,充分的利用地面效应,达到节能和隐蔽的目的,又能爬升到30—50米的高度飞行,达到瞭望或者躲避障碍的目的。起降抗浪高度0.5m,最大航程400km。

  中国船级社负责这个的人说,“翔州1”先后进行了水面航行、起飞、降落、地效飞行、无地效飞行、爬升飞越、盘旋转弯等试验科目的海试,根据结果得出该船完全满足适航入级要求。该船研发成功,完善了地效翼船设计、建造和检验技术体系,标志着我国已完成了地效翼船科研成果相关转化工作,将推动公务和民用市场的迅速发展。(据新华社电)

  我国的地效翼船研制从1967年开始,目前已解决一系列关键技术,形成了具有自主知识产权的设计技术,先后研制出若干种小型地效翼船试验船,如DXF100型、信天翁、天翼一型等。其中,1999年天翼一型通过中国船级社的入级检验,是国内首个内河地效翼船。但由于种种原因,天翼一型并未实现商业化运营。

  2004年,黑龙江兴凯湖边防部队装备了国产地效翼飞行器,用于执行边防巡逻任务。





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