登录  
 加关注
查看详情
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

中华绝技钣金王,放样展开太容易

钣金展开的革命旗帜;数控切割的开路先锋--《钣金王》软件; 编著:陈光明

 
 
 

日志

 
 
关于我

笃信:教育启迪文明,科技创新未来, 奉行:踏实做人,认真做事,平等博爱待我同胞,忠诚守信践行诺言,先天下之忧而忧,后天下之乐而乐, 目标:立德,立言,立功,为人民服务,为华夏复兴

引用 地效翼船正传  

2010-09-19 07:14:28|  分类: 科技博览 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
本文转载自hubao.an《地效翼船正传》

 

引用

hubao.an地效翼船正传

地效翼船正传

地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:美国正在研制的“鹈鹕”地效翼速度是人类的一贯追求,一个世纪以来,运输工具的时速从火车的50公里,汽车的100公里,发展到飞机的2000公里。由于种种原因,水上运载工具航速的提高却很缓慢,为了提高速度,人们相继成功研制了水翼艇、气垫船、高速双体船等一系列高速运载工具,总之,人类努力想要获得一种同时拥有飞机高航速与船舶高经济性相结合的运输工具,于是,地效翼船诞生了。
地效翼船诞生的故事
地效翼船是如何诞生的,有很多传说,其中最经典的是:1932年5月的一天,北大西洋上空依旧灰雾蒙蒙,一架德国“道尼尔Do-X”大型远程水上飞机正在进行低空试飞。飞行员突然发现发动机转速在急剧降低,飞机随之减速,一头冲向海面。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。就在飞行员一边心理默默祈祷上帝保佑一边进行海上迫降的时候,奇迹却出现了,当飞机掉高到距离海面几米时,从海面升起一股神奇力量将飞机改平,只需很少的发动机功率就可以一直把飞机保持在这个高度上向前飞行。最后,这股力量将这架庞大的水上飞机完好无损地送回了岸边。这种力量到底是来自哪里呢?最先给出答案的是空气动力学家。他们的研究结果表明,当运动的飞行器掉到距离地面或水面很近时,整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加。这种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。
当然,笔者并不认为这是个真实的故事,其实地效翼的研究最早开始于20世纪20年代,早在20世纪初,芬兰空气动力学家就发现了地面效应现象。因为“道尼尔DoX”水上飞机独有宽翼展、小展弦比的机翼,在接近海面飞行时会频繁出现地面效应,仿佛有一种力量在托着飞机,同时在地效状态下飞机可以用很小的省油功率保持高速飞行,科学家和工程师们受到启发开始进一步研究这种空气动力现象,最后发现了地面效应理论。1935年,芬兰工程师T.J.卡里奥研制了世界第一艘这种“既会飞、又会游”的船,当时称之为“冲冀艇”。 
什么是地效翼船
地效翼船的学名应该叫“空气动力地效翼船”,最先被称为“冲翼艇”(冲气机翼的意思),上世纪60年代至今,还被称作“地效翼飞行器”、“地效飞机”、“地效飞船”、“地效艇”等等。虽然有时叫做飞机,但它通常只能贴近水面飞行,无法翱翔高空;虽然有时叫做船、艇,但它的速度却比普通船舶快十几倍,接近现代飞机的速度。用通俗的语言讲,地效翼船就是利用利用地面效应进行离水航行的高速船舶(或者利用地面效应进行飞行的飞行器)。地效翼船在军用和民用两方面都有巨大的潜在优势:具育飞机的高速度、船舶的高装载量和高效费比、低雷达可探测性、良好的耐波性和两栖能力。
地效翼船的空气动力原理
当普通飞机在空中飞行时,机翼下方的压力大于其上方的压力,产生升力,托着飞机运行;而地效翼船在贴近水面或地面时,船底下的空气受到挤压、流动受阻塞,压力增大,从而产生附加的升力。地效翼船获得的升力,除了借助飞机机翼获得升力的一般原理外,还巧妙地利用了地面效应原理。当有翼飞行器在做近地(高度小于两倍翼弦长度)的水平飞行时,其气动特性与在中高空飞行时是不一样的。由于地面的存在,改变了气流的下洗场和流速,在离地表很近的带有翼刀或隔断端板的机翼下方,就会形成气流的“堵塞”,减小了流速,使上下翼面间的压力差加大,从而提高了机翼升力、降低了诱导阻力,增大了飞机的升阻比。实验证明,这种飞行器在贴近地面(或水面)飞行时的升阻比要比在高空时增加许多,其所需的推进功率较小。一架相同起飞重量的地效翼船与普通固定翼飞机相比,其油耗可节省一半,有效载重系数比高25%~50%以上,航程可增加50%左右。
地效翼船的性能特点
地效翼船的气动外形与水上飞机相比有许多相似之处。都拥有流线型的机身以减小阻力;按照在频繁接近水面上空的飞行条件设计,采用水密的船形底机身以利于在水面上起降;为避免机翼涡流造成的干扰,和地面效应对纵向稳定性的影响,水平尾翼的位置往往比较高,通常设置于后部的最高点。地效翼船的气动外形也有许多独特之处。机翼的展弦比非常小,只有1.2—2,而且通常为下单翼;在翼尖的下方或机翼中段设置有宽大的隔断端板,或整体式浮筒,用来形成气动封闭区,减小机翼下面被压缩的空气外泄;因为气垫场效应造成的操纵效率降低,地效翼船的水平尾翼翼展通常设计的比较宽大,以提高操作敏捷性。
地效翼船巡航飞行高度通常为翼展的0.05~0.2倍,但某些机型在载重量较小的情况下,也可以短时间爬升到几百米的高度。地效翼船速度较快,小型的可达180公里/小时,前苏联大型喷气动力地效翼船甚至高达500公里/小时。适航性强,具有良好的越障、抗风浪能力,可在l.5米以下浪高稳定飞行,浪高超过1.5米时仍能飞行,很适合在平坦陆地、内陆湖或近海执行任务。
地效翼船通常把发动机安装在机翼前方,并将部分喷流或螺旋桨滑流直接排放到机翼下部,以人为增强地面效应,起到增升作用。采用这种动力增升技术的地效翼船,在起降或飞行过程中,可以向下偏转主翼上的前后缘襟翼,在机翼襟翼、机身和翼尖隔断端扳间构成一个半封闭的气垫室。由前置发动机向气垫室内供气产生气垫压力,能够极大的提高起降或飞行时的升力,降低起降速度。甚至由于动力增升装置功率大、气垫室密闭效果好、形成气垫压力高,可在零航速的情况下将机体短时间托起。采用动力增压技术的地效翼船,综合了空气动力地效翼船与空气静力地效翼船的优点,工作原理介于两者之间。它能像全垫升气垫船一样,以很低的航速自行登陆或下水。其操纵特性良好,能自如地悬停实现无坡度急转弯,甚至就地回转。这种混合型的航空器一般被称为动力气垫型地效翼船。以螺旋桨发动机为动力的小型地效翼船,只能飞行在地效区高度内,一般不具备爬高飞离地效区的能力。躲避障碍物时,主要采取水平机动绕过障碍物的方式。以喷气式发动机为动力的中大型地效翼船,由于动力强大,可在短时间内跃升几十米至上百米的高度。但由于它们的主翼展弦比小,离开地效区高度后气动效率和操纵性会变得很差,只能在避障、发动突击等特殊情况下短时间使用。
地效翼船的范畴界定
由于俄罗斯早期开发的地效翼船均可以飞离地效区,甚至可达数百米的飞行高度,因此,将这种运输工具作为商业航运,就出现了地效翼船究竟是属于“民航”还是属于“船级社”管理范畴的问题,即地效翼船是属于“飞机”还是属于“船”。对地效翼船的分类,目前尚无统一的认识。将地效翼船分成“飞机型地效翼船”和“飞船型地效翼船”是比较简捷的方法。中国船级社于1998年出台了《地效翼船检验指南》指导性文件,后授予“天翼一”号地效翼船船级,并已通告国际海事组织设计设备分委员会。国际海事组织(IMO)在俄罗斯的推动下,于1994年对原有的动力支承艇规则进行了修改,修改稿被IMO的海事安全委员会(MSC)接受。 2004年12月1日,国际海事组织(IMO)海上安全委员会第79届会议批准了地效翼船临时导则修正案。
国际海事组织制定的《地效翼(WIG)船暂行指南》,其中规定地效翼船依据下列类型核准:
A类:经核准仅利用地效运行的船舶;
B类:经核准可临时把运行高度提高至地效影响范围以外的有限高度,但不超过海平面以上150米的船舶;
C类:经核准可在地效范围以外运行,高度不超过海平面以上150米的船舶。
超出150飞行高度的,被国际民航组织(ICAO)定义为飞机。至此,地效翼船就被正式划入船舶范畴。

[ 此帖被龙牙侯在2010-09-17 08:00重新编辑 ]
描述:德国道尼尔Do-X水上飞机
图片:3387269869736287272.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
苏联地效翼船的发展和结局

苏联从上世纪50年代开始研究地效翼船的军事应用问题。位于顿河畔罗斯托夫市塔甘罗格的别里耶夫航空设计局成为这一新型技术装备的主导研制企业之一。在这里,Р.Л.巴尔蒂尼领导他的设计小组设计了一系列代号为ББА(垂直起飞飞机的俄文缩写)的水上飞机和地效翼船。另一家主导企业是位于高尔基市(今下诺夫哥罗德市)的阿列克谢耶夫中央水翼艇设计局(俄语简称СКБ),该设计局拥有一支功勋卓著、水平超群的优秀技术队伍,仅红旗勋章和列宁勋章获得者就有十八名之多。作为俄罗斯水翼船之父,П.阿列克谢耶夫早在50年代末就开始受命领导苏联地效翼船研发项目。两个设计集体在研制之初都遇到了大量技术难题,其中包括研制重量轻且强度大的结构(在时速500公里飞行时仍能承受海浪波峰的冲击)和新型机体材料,必须研制改型或全新的发动机等等。苏联制定了相关的国家计划(主要用户是海军和海军航空兵),在几个方向上展开了工作:飞航导弹地效翼船,运输登陆地效翼船,巡逻-反潜地效翼船。由于地效翼船既是飞机和船舶技术的结合,又与一般概念的飞机或船舶有重大差异,阿列克谢耶夫大胆地突破飞机设计或船舶设计的常规设计路线,成功地解决了地效翼船在复杂的气水介质之间近地飞行环境中的稳定性这一关键的技术难题,创造性地找到了地效翼船独特的气动水动布局:即抬高平尾、首部前置发动机气流垫升的地效翼船布局外形。技术积累使得前苏联/俄罗斯在地效翼船的研制和开发方面居于世界领先地位,至今已经发展了以下几个系列的地效翼船:

(1)КМ里海怪物。1960年СКБ设计局研制的第一条试验艇СМ-1下水,标志着苏联研制地效翼船的开端。1966年,苏联的首艘大型试验型地效翼船“КМ” (Корабля Макета的俄文缩写,“原型船”的意思)秘密建成,被运至里海基地做飞行试验。该船长100多米,翼展约40米,起飞重量大于540吨(相当于9架国产运八运输机)。60年代末,美国侦察卫星的照片显示里海的海面上有不明飞行物。这个体形庞大的家伙紧贴着海面,以不可思议的速度飞驰,用任何已有的交通工具都无法解释它,给它起了一个非常贴切的绰号——“里海怪物”,这一神秘的庞然大物一时轰动了全世界。在之后15年时间里,中央设计院对КМ地效翼船进行了不断试飞和改进修整。1969 年的一天,“里海怪物”照例进行试飞,当时天气不佳,海面大雾弥漫,飞行员无法分辨地平线,最终大浪拍击高速运动的机体导致“里海怪物”失事。1980 年,第二架“里海怪物”又因为飞行员操作失误坠毁在里海,但机上人员全部生还。另有一种说法是,1966 年失事的那架“里海怪物”,修复后重新投入了试飞,也就是说,“里海怪物”只制造了一架,而失事了两次。苏联科学家在对失事结果进行分析之后,继续进行研制工作。“КМ” 是后来苏联一系列大型地效翼船的始祖,试飞过程证明了当初设计思想的正确性,为地效翼船的设计制造提供了大量有价值的宝贵数据

(2)别里耶夫飞机设计局的系列地效翼船。首先是充满科幻色彩的ВВА-14型垂直起降水陆两用飞机。该机于1960年开始研制,由设计师巴尔蒂尼(Р.Л.Бартини)负责研制。ВВА-14采用组合式机翼,宽大的机舱可以安放升力发动机、充气式浮筒滑板和机载设备。从严格意义上讲ВВА-14并不是一种真正意义上的地效翼船,从飞行特性看它更接近于水上飞机。该飞机既可在陆地上使用,又可在水上和雪地上使用,甚至可在海面上航行。它能在任何气象条件下从海上作战水域起降。由于为ВВА-14研制升力发动机的厂家迟迟拿不出产品,巴尔蒂尼被迫将其改为水上飞机。1972年9月,完成第一次试飞。由于事先没有获得苏联海军的批准,ВВА-14中途流产,但试飞成功为巴尔蒂尼研制后续地效翼船奠定了基础。1963年巴尔蒂尼提出2500吨地效翼船计划,该船采用双体机身,长200米,翼展250米,可在水面以上12米高度高速飞行。1965年由乌赫托姆斯基直升机制造厂生产出长20米的动力缩比模型,开始在亚速海的塔干罗格湾进行拖带实验。遗憾的是,由于巴尔蒂尼逝世,这项计划也没有实现。
 
(3)“雏鹰”系列(904型)。904型是苏联用于远程登陆的两栖作战地效翼船,绰号“雏鹰”由中央水翼艇设计局负责研制,总设计师为阿列克谢耶夫,由下洛夫哥罗德造船厂生产。该机于20世纪60年代开始设计,1972年开始试航。长58米,起飞重量120吨,航程1500公里,载重量达20吨,虽然“雏鹰”号称能够承载200名士兵或2辆BTR-80装甲运兵车,但因为机体强度与货仓空间限制,实际只能承载1辆。动力装置为两台用于起飞的НК-8-4К型涡喷发动机和一台装在垂尾上的用于巡航的НК-12МК型涡桨发动机。在其研制过程中使用了大量新技术方案。其设计性能在海上试验中得到了验证:通过前发动机向翼下吹气,以相对较低的速度脱离水面,加速到较高的速度,并稳定地保持在地面上方,能用起落架上岸。后来据称该地效翼船能以飞机状态飞行,但并未得到文件的证实。1979年至1983年,苏联海军航空兵陆续装备了3架“雏鹰”904型地效翼船,即МДЭ-150(1979年11月),МДЭ-155(1981年10月),МДЭ-160(1983年12月),同时组建了第11独立航空大队。根据苏联国防部1984年10月的档案显示,904型МДЭ-150号登陆地效翼船的试飞性能为,其飞行速度350公里/小时,正常飞行重量100吨,航程1100公里,飞行重量122吨时起飞滑跑距离2400米,离水速度230-240公里/小时,水平飞行高度0.8-2.3米。这架苏联海军列装的第一艘地效翼船,于1992年失事,一名机组人员丧生。最后一艘МДЭ-160(С-26)号地效翼船在莫斯科郊区的希姆基水库有了自己的安身之地,将其改造为电影放映厅,在那里放映表现其辉煌历史的影片。
 
描述:俄罗斯水翼船之父П.阿列克谢耶夫
图片:3307893926304435940.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:苏联第一艘工程试验大型地效翼船KM号
图片:3229925357755597798.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:苏联904型远程登陆两栖作战地效翼船
图片:3049218422708327924.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
(4)“鹞”系列(903型)。903型是苏联用于海上导弹突击的飞航导弹地效翼船。1970年代末,著名的导弹设计师А.别列兹尼亚克提出了适用于从地效翼船上发射的舰载导弹方案。此方案得到了海军领导人的支持,于是向中央水翼艇设计局提出了设计飞航导弹地效翼船的战术技术任务,同时任命Б.索科洛夫为总设计师。原型机于20世纪80年代初开始研制,1983-1986年在下洛夫哥罗德“伏尔加”造船厂建成“鹞”号,1989年通过国家试验。 “鹞”号重400吨,可同时发射6枚“白蛉”超音速反舰导弹,被人称为“突击美国航空母舰的利剑”。 903型地效翼船在工程上比904型“雏鹰”号复杂得多。它飞行速度可达550公里/小时,可抗5级风浪(浪高3.5米),起飞重量约400吨,航程达3000公里。根据苏共中央和苏联部长会议1980年3月26日的决议,决定在第十二个“五年计划”中建造4艘903型飞航导弹地效翼船。海军总部则通过了建造7艘的决议草案。1984年,海军造舰总局向海军航空兵通报了增加地效翼船数量和在波罗的海舰队组建地效翼船兵团的计划,计划追加建造22架903/904型地效翼船,最终在2000年前后组建两个共装备120艘大型地效翼船的海军航空兵师。然而世事难料,1985年,曾千方百计支持发展包括地效翼船在内的新式武器的苏联国防部长Д.乌斯季诺夫去世。新任国防部长С.索科洛夫中止了地效翼船建造计划,而原来的拨款用于扩大核潜艇舰队。苏联海军后来也丧失了对地效翼船的兴趣,位于里海岸边里海城的秘密基地被废弃。虽然还未彻底下马,但地效翼船在苏联的科研开始放缓,1986年7月16日,一架903型地效翼船下水并被运往里海城。到年底之前在那里进行了续建、试验和出海。1988年初,苏联海军总司令部决定委托中央空气流体动力研究所研究地效翼船的高空飞行问题。推测飞行高度不超过150米,速度400公里/小时,但研究工作后来不了了之了。1989年12月,903型地效翼船进行了国家鉴定试验,在世界上首次从飞行时速500公里的地效翼船上发射了反舰导弹。在高尔基市“伏尔加”造船厂建造的第二艘903型,由于装备开支削减,在建成了近三分之二后被改作搜索救援地效翼船,被命名为“救援者”号。该船计划装备最现代化的海上搜索救援设备,它具有903型的飞行性能,能搭载800人。从值班状态到做好飞行准备只需15分钟。其特点是飞行安全性高,作地效飞行时舒适性好。在进行救援时可提供专业医疗救护,包括高压氧舱、外科手术等。“救援者”号计划用于在北方舰队和太平洋舰队组建救援分队。到2000年初,俄罗斯海军只剩下1架904型和1架既未列装、从1989年起也再未飞行的903型。2001年的国防订货未给这两艘地效翼船拨款,因此可以推测,近十年来俄罗斯海军编成内已经没有地效翼船了。
 

(5)“雨燕”系列。“雨燕”是多功能小型地效翼船,研制于20世纪80年代,1991年通过国家试验,并开始装备俄罗斯海军,用于训练海军地效翼船驾驶员,总设计师为俄罗斯中央水翼船设计局的布拉洛夫。机体材料为铝镁合金,装有两台113kW的活塞发动机,起飞质量为1360kg,巡航速度为160-170km/h,最大飞高800m,最大航程500km。在双座型的基础上,还设计了8座、20座的“雨燕”系列。
(6)“伏尔加”系列。“伏尔加”是气垫型地效翼船,也称之为气垫式地效艇,是一种可在内陆江河、湖泊、水库进行高速客运及公务运输的气垫式客艇。俄罗斯地效翼船之父阿历克谢耶夫在其晚年时终于觉悟到发展动力增升地效翼船的困难,从而着手开发更符合民用的动力气垫船“伏尔加”。此型船采用较小的机翼展弦比,在使用前置导管桨时,机翼与浮舟和襟翼一起形成很好的气垫系统,它不仅有很好的起飞性能和较小的越峰阻力,而且具有一定的两栖性与可登陆性。此型艇高速时飞高很小,即贴近水面航行,且只能在极强的地效区航行,因此俄罗斯称其为动力气垫船。艇体由铝合金制成。它装两台总功率210kW的活塞发动机,带动两副螺旋桨。艇体下部设有封闭的气室区。艇身长11.3m、宽7.6m,舱内设有8个座位,总重2.5t,航速约120km/h,航程500km。它适于在内陆水域,起降时风速不大于10.0m/s、浪高不大于0.5m,掠航时浪高不大于1.0m的条件下使用。旅客上下艇均在岸滩上,可全年营运,可航行于水面、冰面、雪面和相对平坦的地面上。首架艇于1986年完工,而后经过了复杂、严格的试验,并按试验结果进行了修改设计,在下洛夫哥罗德“索科尔”机器厂生产。后来,在“伏尔加”-2型气动布局、材料结构等基础上,中央水翼船设计局又推出了该型艇的增程型设计方案,即“火箭”-2型。
 
7)“两栖星”系列。与伏尔加系列相似,该系列也是在海洋或者江河使用的小型地效翼船,其航速为150km/h,不能飞高,掠海航行时用尾部空气舵,水上低速航行时可使用水舵控制方向,从而在任何航速下都具有良好的操纵性。
(8)1999年俄罗斯推出一种型号为“依伏尔加-2”(ИВОЛГА-2)地效翼船(Экранолёт)。该船同时具备在地效区内外高速飞行能力和两栖性,配有两部发动机,总重3吨,除飞行员外,可乘载10人或运送1吨的货物。其飞行速度达200km/h,航程1480km。虽然此船仅为初创阶段,但却代表一种发展方向。
[ 此帖被龙牙侯在2010-09-17 07:46重新编辑 ]
描述:伏尔加气垫型地效翼船
图片:3249347131148613735.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:2009年莫斯科航展上展出的903民用型地效翼艇
图片:3334634049091595459.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:苏联别里耶夫设计局巴尔蒂尼曾经提出的另一种地效翼—1
图片:3348989272903637018.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:苏联别里耶夫设计局巴尔蒂尼曾经提出的另一种地效翼-2
图片:3353492872531008270.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客

 言归正传,继续分解地效翼飞行器的故事。上一节主要是苏联在地效翼飞行器上巨大的革命性的成就。本节就说说地效翼飞行器在美欧、尤其是中国的研发和应用。在苏联解体前,科技人员已经较充分地掌握了地效翼船的技术基础,具备了建造各种类型地效翼船的实力。其间,阿列克谢耶夫为了解决民用飞机燃油效率低、售价和运营费用昂贵的问题,曾正式向苏共中央委员会报告建造民用地效翼船的计划。但出于冷战军备竞赛原因,作为秘密打击武器的地效翼船必须严格保密、防止随着商品出售使得技术流失,使得民用地效翼船发展缓慢。苏联/俄罗斯从20世纪80年代开始研制的“Бе-2500”型超重两栖地效飞机,它体型巨大,翼展达156米,有效载重为700吨,最大航速可达800千米/小时。专家们断言:这类超大型地效翼船,将主要用于越洋航线,并可用于科学考察任务,尤其适合海洋探索,在未来的海上基地间运送设备和补给。 
 



苏联/俄罗斯几种飞机型地效翼船的主要性能

苏联/俄罗斯几种飞船型地效翼船的主要性能
 

美欧西方国家在地效飞行上的技术跟踪和成果
美国在地效翼船领域的起步时间与苏联相差不多,与冷战时期任何军事技术一样,竞争都是在极端保密的条件下分别进行的,地效翼船也不例外。1964年,美国威柯里公司的样机在试飞时发生事故,研究工作中止。西岸公司的缩比样机开始试飞时,究然升高后坠毁。据俄罗斯专家的事后分析,事故原因是由于在某些飞行状态下的不稳定和起飞抗浪性能差所造成,而这正是地效翼船独特的关键技术之一。由阿列克谢耶夫领导的前苏联的权威技术专家们,却突破了一系列技术难关。当70年代苏联地效艇技术转入成熟实用阶段时,美国开始决策全力发展大型核动力舰艇,因此,对地效翼船的财政支持几乎完全中断,使研制工作不得不停顿下来。美国正在研制的“鹈鹕”地效翼船,长152米,翼展109米,有效载重1270吨,作为军事应用可运送17辆坦克。海上飞高一般不超过6米,陆地上飞行高度可达6000米,海上航程超过1万千米。对于民用则可做成载客2000人的越洋运输艇。

德国是地效翼船研制开发比较早的国家,技术相对先进,已开发出两个系列的小型地效艇型号,在世界上较早投入使用。约克(Jorg)TAF串翼系列,利比希(Lippisch)X倒三角翼系列,目前已经有2座到12座的产品,计划开发20人到80人的大型地效艇,以及更大的型号。
直到冷战结束、苏联解体后,地效翼船才被掀开神秘面纱。美国远景规划局曾斥资500万美元,组织了一个包括航空、船舶、电子、材料以及战略研究等各行专家在内的庞大考察团,不惜手段对俄罗斯地效翼船进行多方考察,写出了长达几百万字的考察分析报告;此后美国防部又派出代表团赴俄谈判购买地效翼船技术。俄罗斯人出于可以理解的原固,尽管自己因财政拮据已冻结了地效翼船的研制和生产,却开出天价吓退了美国防部代表团。此外,英国、日本、澳大利亚、甚至伊朗等国也高度重视地效翼船的研发。
[ 此帖被龙牙侯在2010-09-17 07:53重新编辑 ]
描述:苏联903型鹞号地效翼船-3
图片:3315775225652325040.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:俄罗斯T-2001地效翼船 6座 装有一台300马力宝马发动机
图片:3307893926304435936.jpg

图片:3258917280356782326.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:德国约克TAF地效翼船
图片:3132253540838352984.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述: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
图片:3294664602399579533.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客

中国对地效翼船的研制
从上世纪70年代起,我国航空、船舶战线的科技人员便开始了对地效翼船技术持续多年的跟踪与研究。经过数十年的努力,解决了地效翼船的一系列关键技术,在地效翼船的组合翼式总体布局、稳定性设计、水动力布局、水撬-缓冲技术、动力增升技术,外载荷预报技术、结构设计准则、设计标准化、新材料研制等方面都取得了突破和较大进展。目前,我国已经形成了具有自主知识产权的地效翼船设计技术,先后研制出若干种小型地效翼船。通过这些型号的设计、制造,在湖泊、内河和海上的试验,以及在太湖的长期运营,积累了较为丰富的经验,形成了数支研制设计队伍。比较有代表性的成果是:
中国船舶702所研制的“信天翁”小型试验样机,曾获“尤里卡”世界发明博览会最高奖。“信天翁3”起飞重量4300千克,速度144千米/小时,装备2台航空活塞发动机,1997年在广西北海海面试飞成功。“信天翁4”起飞重量为6700千克,速度为130~150千米/小时,装用2台进口航空涡轮螺旋桨发动机,从1999年起在长江和青岛海面进行了试飞。第一艘实用型地效翼船“信天翁-5”于2003年建成试航。同年开始装备沈阳军区某部边防巡逻艇大队,用于兴凯湖中俄边境的巡逻。
由中国船舶708所研制的“天鹅”小型试验样机,起飞重量7500千克,速度130千米/小时,装有3台发动机。由于把气垫技术与地效翼技术结合起来,使其具有低速排水航行、中速气垫航行和高速离水航行的多航态运营性。1997年曾在上海的淀山湖进行过掠水航行演示。708所以“天鹅号”为技术基础正在开发一种更为实用的110座、巡航速度240 km/h、续航力为500公里、总质量达35-40吨的动力气垫地效翼船,该船可用于台湾海峡、渤海湾、黄河、香港地区、长江三角洲和珠江三角洲。
中国科技开发院和航空605所,航天701所共同组建地效翼船开发中心,开发出我国第一代实用型小型地效翼船“天翼一号”。该地效翼船起飞重量4800千克,速度180千米/小时,装有2台进口航空活塞发动机,1998年7月在宏图飞机制造厂总装出厂并首飞成功,翌年2月研制成功。同时通过了中国船级社的入级船检,完成了全部市场准入手续,在我国太湖投入运营。
中、俄联合开发的“海豚”地效翼船,集中了中、俄双方已有地效翼船的优点,具有最优化的性能价格比。目前已完成了初步设计,通过了风洞试验、水池试验、开放水面的模型拖曳试验,获取到大量宝贵的技术数据,形成的技术文件与图纸数百份,取得了重要的阶段性成果。“海豚”地效翼船可依据定货方的要求制造出3种型号:一是全客型,可搭乘640人,约为“波音747”客机载客量的l.5倍,而价格仅为它的一半;二是客货型(即“海豚K”),上层载客320人、下层载货360吨;三是车客型,载客180人,加26辆小型车、一辆中型车。“海豚”经过改装可适于缉私、巡逻、救护等专项用途,用于登陆、发射导弹、运输、救援、布雷排雷等军事用途。
2002年,中国从事地效翼船研制的38个单位、60多名专家领导,及所有的地效翼船总设计师,齐聚太湖地效翼船商业运营基地召开联谊学术会,共商中国地效翼船发展大计。2004年,顾诵芬、孙家栋、崔尔杰、陆建勋、童志鹏、朱森元等六位中国科学院、中国工程院院士联名疾呼:地效翼船的研制和发展,是我军武器装备和我国运输产业,在世界范围内抢占“第五界面”及低空海上飞行技术领域的历史性机遇。如果把握得当,有可能在进一领域率先引发一次技术革命,促进航海业发生重大变革。
军内外40多位专家曾经过充分论证得出结论:如果材料和适航性得以解决,地效翼船这种集飞机与舰船之长的新概念武器装备,在未来战争中可大量运用并引发海上作战方式的重大变革。若由军事需求牵引,辅以高科技推动,跨越式发展我国军用地效翼船,可推动我新军事变革的进程、提高我军的海上快速机动能力。
从上世纪90年代开始,国内除了航空、船舶系统若干个研究所投入资金和技术研究地效飞行器,也有民营企业开始进入地效翼船领域,从2座型开始,陆续研制新船型,2004年6座机型逐步成熟,之后相继开发了12座、32座、38座机型。据最新消息,2010年3月,江苏恒川集团与阿联酋签下17架地效翼船采购大单,仅裸机订单额就高达数十亿元,预计将于明年5月前后交货。这也是中国企业首次批量生产并出口的完全具有自主知识产权的地效翼船,同时也是全世界有史以来批量最大的一次地效翼船采购。这也有力地证明了我以前常说的那句话:“中国人民是有创造力的,任何披着高科技外衣被美欧洋人神秘化的玩意,只要一到中国,就会立马被山寨化、白菜化,中国人确确实实在光脚走自己的路,然后让别人走投无路。 
[ 此帖被龙牙侯在2010-09-17 07:58重新编辑 ]
描述:中国信天翁-5地效翼船,2003年正式装备沈阳军区某巡逻艇大队
图片:3387269869736287266.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:中国天翼一号地效翼船
图片:3249347131148613741.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:中国天鹅号地效翼船
图片:3249347131148613735.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:中国天鹅号110座动力气垫地效翼船
图片:2995175227179978749.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
描述:近几年地效翼船的研制在我国有泛滥趋势,各专业研究所和民营资本纷纷进入该领域。2010年4月23日,由江苏恒川集团研发的新一代地效翼船“天使鸟”号在南京金牛湖两起两降试飞成功。该型地效翼船宽10.7米,
图片:3267643004634983442.jpg
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
地效翼船的优越性
地效翼船具有突出的优越性。由于地效翼船贴近海面飞行有较高的运载效率,因此无论军用民用都有广阔的前景。俄罗斯的一些研究单位,曾对不同情况下地效翼船的使用、维护、经济性和可靠性等广泛的问题进行了研究,证实了将地效翼船用于海上作战、运送兵员、作为导弹发射平台和用于反潜目的征技术上和经济上的突出优势,上述特点使它具有极大的军事价值。
一是机动性好。由于地效翼船可完全脱离水面或地面航行,需要克服的阻力只有水的1/80,因此,地效飞机的速度比船只快得多,而且能贴近地(海)面飞行,因而隐蔽性较好,不易被舰载武器和地面防空火力击中。大型地效翼船的速度可达500~700公里/小时,接近一般飞机,比一般舰船高10~15倍,比大多数高速舰船也快3~5倍。普通舰船的航速一般在30节左右,气垫船为40~140节,地效飞机则为100~320节。地效翼船在距离水面1-5米的高度飞行,能超越水平障碍实施机动,在海上自由起降,对气象条件和岸上设施的依赖性小,战时可多点多方向对敌舰船和濒海目标实施攻击,其航行速度接近导弹初速,更易于导弹的发射。因此,攻击突然性很大,常可使敌方猝不及防。
二是运载效率高。由于地面效应使得飞行升力大大提高,从而它的升阻比可以达到20~25,较一般飞机有更大的载重量,因为具有比飞机和舰船更高的运输效率。目前400吨级地效翼船的有效载量可达150 吨以上,一次可装载500-600人或3-4辆两栖装甲突击车,亦可装载相应重量的综合电子战装备,以及军械、后勤供应等备类保障物资,成为海上大承载量高速平台。地效翼船的有效载重最大可达其自重的50%,而著名的波音747飞机载运量仅为2O%。
三是隐蔽性好。地效翼船掠海飞行,长时间处于岸基雷达、舰载雷达和潜艇声纳的盲区,只有在非常接近敌方目标时,才有可能被探测到。其贴近水面的飞行高度还将致使敌方的杀伤概率大为降低。
四是适航能力强。地效翼船不直接承受海浪的颠簸,也不会遭遇大气紊流的干扰,具有较好的抗浪性,小型机可抗浪1米左右,中型机可抗3米左右的浪,大型机则可抗5米的浪,适于武器的运载和发射;。在陆地上,如果没有大的障碍物,它基本上可以贴地飞行,能轻易地飞越一般地面交通工具难以逾越的沙漠、沼泽、雪地、冰川,在必要时还可飞到几十米乃至上千米的高度,即使发生故障,也可随时方便地降落水面,不会造成严重的安全事故。同时,它可在海上和陆地起飞降落和飞行,是名副其实的海陆空三位一体的高科技飞船。
五是舒适性好。地效翼船在水面以上飞行,不直接受海浪冲击,所以有较高的航行稳定性,实际上不会出现纵、横摇摆及抖动现象,能保持一个舒适的搭乘环境,也没有高空强气流造成的颠簸,舱内噪音程度与大型客机相当。
六是经济效益高。大型地效翼船升阻比可达20-40,而重型运输飞机的升阻比一般不超过16-17,因此,与普通飞机和高速航行的舰船相比,它的载重系数要大一倍,油耗省一半,而航程却增加50%。据测算,货运地效翼船每公斤载荷以5OO公里/小时的航速运送5000公里的运输费用仅相当于常规货轮以21节航速的运输花费,而比900公里/小时速度的飞机的运输费要少一半还多。此外,地效翼船不用机场跑道,投资相对要少许多。
七是环境亲和性好。前苏联的内河近海水翼艇航运极其发达,军用水翼作战舰艇也种类繁多,水翼艇高速且适航性好,但在水域中高速航行会激起巨大波浪,因此干扰其他船舶航行,还会危及水中动植物群体的生存,而且会严重冲刷水域尤其是内河的堤岸,而地效艇由于船身不接触水面,就无此缺点。
[ 此帖被龙牙侯在2010-09-17 07:48重新编辑 ]
描述:11
图片:3362781546762474068.gif
地效翼船正传  - hubao.an - hubao.an的博客
地效翼船的缺陷和不足
俗话说:人无完人 事无完美,地效翼船也不例外,使用地面效应的飞行器在技术上也有很多不易逾越的明显缺陷。适航性、转弯半径、稳定性、死重、飞行高度低,都使其使用范围受到很大限制。地效翼船的载重系数虽然大于直升机,但要比气垫船低,而且难以像直升机和气垫船,那样稳定悬浮在空中并灵活转弯。在飞行控制方面,由于飞高极低,只有数米,地效翼船对高度表精度、控制系统附应时间等要求非常高,飞行驾驶控制的难度很大,超过固定翼飞机,以比较低的巡航高度在近海航行很容易避撞障碍。地效翼船在地效区内产生的翼地效应中的操控相当笨重,转弯必须保持水平,不然一个大急转弯或是遇上涌浪,就很容易让主翼切入水面导致坠机,著名的“里海怪物”就曾因此失事。目前还没有找到像固定翼飞机一样相对高效可靠的控制方法,确保地效区内外飞行的绝对安全。为了降低造价,很多地效翼船采用强度较低的船舶用铝合金制造机体,因此机体强度无法承受恶劣天候。前苏联 “雏鹰” 904型艇就曾在测试飞行中发生机尾被大浪冲击而断裂的事故。另外,小型地效翼船由于翼展较短,地效区高度较低(通常地效区高度为翼展长度的一半),复杂海况下飞行安全无法得到保障。因此,地效翼船的发展,必须走两条路,一是采用组合机翼,即升力翼+地效翼的组合方式,增加载重效率和飞行效率;二是建造大型地效翼船,增大翼展的同时加高地效区。
更重要的是,地效翼船后勤系统无法兼容于现有的港湾设施,因此必须建造专用码头,而且与舰队协同因速度相差过大,加上续航时间差异,因此多作为独立兵力使用。实际上,地效飞机在两栖登陆作战中的角色定位相当模糊。受到构型与航行模式限制,地效飞机不像气垫登陆艇能够直接在未平整海滩使用。而且因为体积和速度限制,拥有重型装备的两栖部队并不适合搭配使用大型地效飞机作为主要登陆载具。虽然地效飞机看似不足以担起跨大洋两栖登陆作战的台柱,但如果跳出传统正规登陆作战的框架,气垫登陆艇和地效飞机的组合却是岸对岸两栖作战的完美搭档。在距离300公里以内的半封闭水域(例如台湾海峡),以大型气垫登陆艇打头阵,快速运输主战坦克和两栖装甲步战车拿下滩头堡,再以地效飞机运送第二梯队就位。根据前苏联的相关作战计划,常规登陆舰艇需要48小时才能完成的登陆作战任务,使用大型气垫艇和地效翼船组合只需8小时内就能完成,而且运送上岸的是编装完整的重装备部队。对于缺乏敌情意识的对手来说,这种不需要大量集结的突袭登陆作战可以说令对手防不胜防。
地效翼船的发展前景
民用地效翼船将在运输领域开展广泛应用。对飞行性能要求相对较低的民用超低空领域,地效翼船,尤其是动力气垫地效翼船将有重要表现,它是对直升机、气垫船等高耗能、高使用费用运输器的重要补充。我国拥有长江,黄河、珠江、黑龙江四大水系,5000多条河流和众多瑚泊,18000多公里漫试的海岸线与无数岛屿,为发展地效翼册的水上高速运偷、旅游、石油开发、缉私巡逻等提供了优越的天然条件。俄罗斯已把民用地效翼船的开发研制放在了首要位置。1995年7月,俄罗斯国家杜马通过了《开发地效翼船工程》法案,要求政府对地效翼船的研究与发展工作给予更多的扶持,以确保俄罗斯在该技术领域的领先地位。
军用地效翼船的辉煌时代正在开始。随着基础理论、航空材料、设计手段等陆续得到突破,未来军用地效翼船的应用领域将非常广泛。
地效翼船是两栖登陆的理想工具。与登陆舰相比,地效翼船无须在敌人预设阵地的滩头让士兵下舰登陆,它可以在任何地点登陆并且发起攻击,可以快速跨越海面、沙漠、荒原、沼泽,在滩涂、水面、平坦陆地降落,适用于不同地理条件。
地效翼船是打击航空母舰的撒手锏。地效翼船航速高,比常规导弹艇快5-10倍,加之执行反舰任务时全程掠海飞行,具有独特的隐蔽性,造价低于攻击机,可以用于近海防御,在海军航空兵的警戒机发现目标后,通过数据链指挥地效导弹飞船,使用远程反舰导弹突击近海敌舰队,必将成为美国等海军大国“由海向陆”、“濒海作战”战略的噩梦。
地效翼船是特种作战的突击平台。由于其高速、隐蔽性,可以快速隐蔽地穿越战区,因此非常适合战略性的突袭、营救等特种作战任务。中小型地效翼船适用于营救,多架超轻型地效翼船适用于突袭。
地效翼船是布雷扫雷的运载平台。地效翼船的飞行接近水面、地面,适合用于在水面快速布雷、扫雷,也适合用于在平坦地面,登陆海滩快速扫雷。布雷、扫雷以大中型地效翼船为佳。
地效翼船是海空反潜的有效手段。地效翼船兼具了固定翼反潜飞机和反潜直升机的优点,在装设各种声频和非声频的搜潜设备和各种类型的攻潜武器,以及先进的综合处理指挥系统之后,可以大面积地对潜监视、搜索与跟踪,并及时地发起攻击。
地效翼船是人类在20世纪的杰出发明,也是继船舶、火车、汽车、飞机之后21世纪的新一代交通运输工具,凭借其独特的性能优势,将迎来灿烂的黄金时期。

 
  评论这张
 
阅读(150)| 评论(0)

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018