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未来的水上飞机

时间:2019-09-01    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

未来的水上飞机

  

水上飞机是一种能在水面上起飞和降落的飞机。它不需要像其他飞机那

样使用起落架在专用的飞机跑道上起降,而是利用水面作为天然跑道,可以

在广阔的水域起降,尤其适合海上使用,具有机动灵活的特点。

世界上第一架水上飞机是由法国的亨利・法布尔于 1910 年试制成功的。

法布尔是马赛的一个船主的儿子,当时 28 岁。由他设计的这架飞机的结构非

常有趣,在飞机的前端,有一对舵和两个水平升力面,上面的一个作为升降

舵。机身前面有一个浮筒,另外两个装在单翼机的机翼下,机翼安装在飞机

的后面。机身的主梁蒙有蒙皮,而与飞行方向成直角的翼梁却没蒙皮,蒙皮

是由粗帆布制成的。整个构架是木制的,而浮筒是用胶合板制成,有较好的

弹性,可抗在水上滑行时的撞击和降落时的振动。

1910 年 3 月 28 日,亨利・法布尔就是驾驶着这样一架水上飞机,从靠

近马赛的拉梅德港开始了试飞。第一次试飞时,水上飞机约以每小时 55 公里

的速度在水面滑行,但是没有升起来。然而在第二次试飞时,法布尔终于驾

驶该机飞离了水面,以每小时约 60 公里的速度,直线飞行了约 500 米,又安

全地降落到海面上。当天下午,法布尔驾驶他的飞机又飞行了长达 6 公里的

距离,获得了成功。法布尔将人类使飞机在水上起落的理想变成了现实,第

一架水上飞机也由此诞生。法布尔由此获得“浮筒式水上飞机之父”的桂冠。

水上飞机按其结构大致可分为船身式、浮筒式、水橇式。机上装有水舵、

机轮和锚泊设备。携带的武器有航炮、炸弹、导弹和鱼雷等水中武器。第一

次世界大战中,水上飞机得到了迅速发展。由于当时水上飞机配合军舰作战

取得了很好的效果,一些主要海军国家不惜花费大量的力量研制水上飞机。

尤其是德国,先后研制和改装了十几个型号、近千种水上飞机,用以执行歼

击、轰炸、侦察、巡逻和发射鱼雷等任务。第二次世界大战,又为水上飞机

的发展提供了一个黄金时代,使水上飞机不仅在性能上有了很大的提高,而

且在品种和数量上都有了显著增加。日本的“2 式大艇”水上飞机曾用于著

名的珍珠港之战;搭载在日本潜艇上的小型水上飞机竟于 1943 年 9 月两次袭

击了美国本土大陆,一度令美国人十分恐慌。

二次大战后,由于喷气技术的使用,水上飞机的发展速度明显落后于陆

基飞机和舰载飞机。但军事专家们认为,水上飞机并未过时,在未来的战争

中,机场和陆基飞机都是敌方重点摧毁的第一批目标,较易陷于瘫痪,而水

上飞机则可事先分散隐蔽在江河湖海之中,可以免遭打击。为了克服水上飞

机存在的机身设计不合理、空气动力性能不好、自身重量大、飞行速度低等

不适合现代和未来战争需要的缺点,科学家们对此作出了种种设计,并设想

把水上飞机变成未来海上战争的骄子。为此,军事科学家们作出了努力,并

提出了未来水上飞机的发展方向。比如,为了增加水上飞机的载重量,干脆

把飞机和船结合起来考虑,把飞机设计成翼状,这就是所谓的“飞翼”式水

上飞机。又如,为了提高飞机速度和续航能力,有人把核动力装置运用于巨

型水上飞机之中。甚至有人设想把这种飞机设计成既能在空中飞,又能在水

面跑,还可以在水下一定深度潜航的三栖全能飞机。可以预见,一旦这些飞

机得以实现,它们必将成为未来海上主体战的重要力量。

前苏联的水上飞机。前苏联有关设计局潜心研制了一种称为 WIG 的新型

水上飞机。该机翼展 38 米,机身长 122 米,全重 313 吨,载重 94 吨,它采


用别致的三翼面气动布局,其前翼由 8 台 D-30 涡轮风扇发动机组成。能以时

速 550 公里在离水面 3.5~14 米的高度飞行。

实验证明,该机在作接近水面或地面平飞时,由于水面(或地面)的存

在,改变了气流在机翼处的下洗流场和流速,使上下翼间压力差增大,从而

提高了机翼的升力,改善了飞机的升阻特性。其升阻比要比在高空时大许多,

载重系数约比普通飞机高一倍,油耗约降低一半,航程可增加 50%。结构上,

该机选择了翼展较小而翼弦较长的梯形翼,并且在翼间设置了端板。端板的

作用有两个,一是可以降低翼间诱导阻力;二是可以与机翼、衿翼一起构成

一个“气垫尾”。这样,它就比一般的大展弦飞机翼获得的气动效益更高,

而结构重量则较轻。

WIG 也像传统的水上飞机一样,采用船形机身,因此,它可以自由地在

海面上起降。良好的气动特性,赋予它较高的机动能力和较大的活动半径,

使其能作远距离航行。它的速度比最快的舰船要快得多,且可超低空飞行,

隐蔽性极好,不易被敌方的雷达和红外探测系统发现,也不易被地面和舰船

上的防空火力击中。

该机的武器系统,是在机身背部装有 6 个导弹发射舱,导弹舱两个一对

并置在垂直支架上。这些导弹主要用于攻击水面舰艇等目标。

美国的未来水上飞机。美国洛克希德飞机公司为美军设计了一种未来新

型军用水上飞机的方案。该机采用无尾双三角翼气动布局,在机翼根部设有

一个很长的拱形大边条,用以改善大迎角飞行和起降时的气动性能。在水上

起降时,水的浮力是分散在机体及其固定翼上的。

两台发动机高置于机身背部,以避免溅起的海水被吸入进气道内。该机

还将装备先进的电子系统和空战、空对舰导弹及反潜的武器等。

设想中的未来三栖作战飞机。为了适应未来海上、海下和空战的需要,

满足航空母舰和各类潜艇作战的要求,科学家们提出了研制未来三栖作战飞

机的设想。即是制造一种既能在海底潜航,也能在水面航行,还能从舰上弹

射起飞冲向蓝天的三栖作战飞机。其运用方式有两种,一种是将该机与水下

航空母舰配合使用。一旦敌情需要飞机配合作战,首先将该机从水下航空母

舰中弹射出来,适时浮出海面。如果需要升空,它能在喷气发动机的推力作

用下迅速离水起飞。

另种设想是该机与潜艇配合使用。把该机机翼制成折叠式,平时装在潜

艇体内的发射架上,如同一枚大导弹。一旦需要,能直接垂直发射到天空,

然后完成展翼,起动自身发动机,改为正常飞行,完成任务后,降落在海面

上航行,与潜艇会合,再折翼装入潜艇内……

此外,科学家们设计的未来水上飞机还有,水面效应飞机,水翼式水上

飞机,气垫式水上飞机,巨型水上飞机等等。

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