水陸兩棲飛機的前世今生
上圖:10月20日,中國自主研制的大型水陸兩棲飛機——“鯤龍”AG600在湖北荊門漳河機場成功實現(xiàn)水上首飛。熊琦攝
繼去年完成陸上首飛后,中國首款自主研發(fā)的大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600于2018年10月20日完成水上首飛,成功實現(xiàn)“雙首飛”。
這是一款什么樣的飛機要進行兩次“首飛”?能夠“上天”“入海”的“鯤龍”AG600屬于水上飛機的一種,既能如鯤魚般化羽垂天、摶風(fēng)九萬,又能如游龍般振鱗橫海、擊水三千。在百年航空史上,這種會“游”的飛機、會“飛”的船雖然不如陸基飛機生機盎然,卻從未缺席海天之間。古老機種與現(xiàn)代科技會擦出怎樣的火花?百年前的耀眼榮光如何重現(xiàn)世間?我們一起來看。
●會“游”的飛機
●會“飛”的船
起源與探索
來自歐美的“科技接力”
當(dāng)萊特兄弟在1903年完成人類“首飛”的壯舉時,一定不會想到飛機也能從水上起降。那一年,一名叫威廉·克雷斯的人制造出了世界上首架水上飛機。當(dāng)時,這艘被稱作“飛船”的裝備,雖然最終沒能飛起來,卻為尚處于萌芽狀態(tài)的航空領(lǐng)域提供了一個全新的選擇。
1905年,年輕的法國建筑師加布里埃爾·瓦贊設(shè)計建造了一架底座裝有大型浮筒的水上滑翔機,并親自駕駛它進行了水上起飛試驗。雖然這次試驗結(jié)果不盡如人意,但飛機在水上起飛的可行性得到了進一步驗證。
隨后,越來越多的人加入到對水上飛機的探索中。這里面,就包括被后世稱為“浮筒式水上飛機之父”的亨利·法布爾。
在目睹了瓦贊的水上滑翔機試驗后,出生于法國船舶世家的法布爾開始癡迷于水上飛機研究。1910年,法布爾駕駛著他的“鴨子”號飛機,在馬賽附近的福斯貝爾河面完成了“首飛”——人類歷史上首次水上起飛試驗。
法國人打開了水上飛機這扇大門,而美國人則讓水上飛機從試驗品變成了實用品。在美國,格倫·柯蒂斯的名字幾乎家喻戶曉。實際上,在進入水上飛機這個全新領(lǐng)域前,柯蒂斯已經(jīng)從事航空技術(shù)研究多年并取得了一定成就。1911年,柯蒂斯設(shè)計制造的D型水上飛機在圣迭戈成功完成水上起降,創(chuàng)造了連續(xù)飛行180公里的紀錄。
至此,真正實用的水上飛機出現(xiàn)了!隨后,為了促使水上飛機朝著更加實用的大型化發(fā)展,柯蒂斯又對水上飛機進行了深度改裝,設(shè)計了船型機身,一舉奠定了如今大型水上飛機的基本構(gòu)型。
不過,那時的水上飛機只能在水上起降,這給飛機的日常維護保養(yǎng)造成了很大困擾。
一戰(zhàn)爆發(fā)前夕,世界上首款水陸兩棲飛機——英國索普威斯公司設(shè)計的“蝙蝠船”終于誕生了。
成長與巔峰
水上飛機的“黃金時代”
一切新技術(shù)都逃脫不了軍事家敏銳的目光,水上飛機的“黃金時代”也最先在軍事領(lǐng)域得以體現(xiàn)。
一戰(zhàn)前夕,世界主要國家海軍均對水上飛機的軍事應(yīng)用展開了大量深入研究,由此催生了世界上第一支裝備飛機的海軍航空部隊、第一艘具備現(xiàn)代航空母艦雛形的水上飛機母艦。
戰(zhàn)爭期間,水上飛機得到了前所未有的發(fā)展和展示,作戰(zhàn)任務(wù)和方式也漸漸成型,即通過“艦上起飛、水面降落、吊裝回艦”的模式,進行遠距離偵察和為艦炮射擊提供目標(biāo)定位,同時擔(dān)負部分反潛、護航、沿海巡邏與轟炸等任務(wù)。
到二戰(zhàn)爆發(fā)時,水上飛機已成為世界主要國家海軍的常規(guī)裝備,從日本到美國再到歐洲各國,世界主要國家所有重型水面艦艇都搭載了水上飛機,水上飛機母艦達數(shù)百艘,水上飛機躍上發(fā)展巔峰。鑒于性能不斷提升,除常規(guī)任務(wù)外,水上飛機還肩負起對海攻擊和空戰(zhàn)的使命。毫不夸張地說,水上飛機讓海軍插上了翅膀,成為當(dāng)時當(dāng)之無愧的“海上利劍”。
硝煙之外,水上飛機的“黃金時代”在民用航空運輸業(yè)中也展露無遺。經(jīng)過橫跨大西洋飛行、編隊環(huán)球飛行和全程三萬多公里的環(huán)非洲勘測飛行等一系列遠距離飛行后,水上飛機被證實是當(dāng)時遠洋航行的最佳選擇。
20世紀30年代,洲際飛行幾乎被水上飛機壟斷,橫跨大西洋和太平洋的定期客運航班也隨之建立起來。
當(dāng)時,每周都有從英國出發(fā)飛往埃及、印度、馬來西亞和澳大利亞等地的航班。當(dāng)時世界上最豪華的水上客機能載客74人,外加10名機組成員,設(shè)置有臥鋪,甚至配有餐廳和化妝室。
不過,隨著航空技術(shù)的大踏步邁進,水上飛機的“黃金時代”并未持續(xù)很久。
暗淡與衰落
特定條件的特殊產(chǎn)物
雖然有著巨大的軍用和民用需求,但水上飛機的飛速發(fā)展很大程度上是特定時代背景下的特殊現(xiàn)象。
一方面,在飛機發(fā)展之初,陸上機場的數(shù)量較少并且條件不夠完備,而大片的水域和碼頭成為水上飛機的天然起降場所。水上起降場不僅使用維護成本極低,而且安全性和靈活性更佳。
另一方面,早期陸基飛機與水上飛機的性能旗鼓相當(dāng),而后者擁有機體寬大、續(xù)航時間長等獨特優(yōu)勢,成為空中預(yù)警機等特種戰(zhàn)機和客機的首選。
正因為如此,在陸基飛機性能不斷提升和陸地機場條件不斷完善后,水上飛機存在的固有缺陷就慢慢凸顯出來——機身結(jié)構(gòu)重量較大、航速較慢、抗浪性能要求高等。由此,世界各國對發(fā)展水上飛機的熱情也漸漸冷卻下來。
特別是噴氣式飛機和艦載直升機的出現(xiàn),給了水上飛機“致命一擊”。最典型的案例當(dāng)屬二戰(zhàn)末期美國研制的H-4“大力士”噴氣式水上飛機。這架比安-225運輸機還大的“巨無霸”性能優(yōu)異,卻未能獲得一個訂單,最終淪落為供人們參觀的軍事“博物館”。
據(jù)不完全統(tǒng)計,20世紀30年代前后,各國的水上飛機型號至少有650余種,但到了20世紀80年代,仍在發(fā)展的大型水上飛機項目只有不到10個。毫無疑問,曾經(jīng)的“海天主宰”衰落了。
復(fù)興與前景
不容小覷的實用價值
裝備發(fā)展總是與歷史條件緊密相連,帶有強烈的周期性。衰落不等于衰亡,水上飛機的復(fù)興只是時間問題。
率先“拾”起水上飛機的是日本。受限于《和平憲法》,四面環(huán)海的日本于20世紀70年代,自行研制列裝了PS-1水上飛機。該機主要用于水上救援和反潛巡邏,由此拉開了水上飛機復(fù)興的大幕。
目前,美國、日本、俄羅斯、加拿大、法國等國新研制了水上飛機20余款,生產(chǎn)總數(shù)達到1000多架。其中,最著名的當(dāng)屬日本的US-2、俄羅斯的Be-200和加拿大的CL-415。
雖然水上飛機復(fù)興的進程不夠矚目,價值卻不容小覷。在遠海島礁和沿海遠途運輸補給方面,大型水上飛機較陸基飛機擁有無可比擬的優(yōu)勢,這對于海岸線較長,而離岸島礁較多、分布較散的國家而言,意義十分重大。在森林滅火方面,水上飛機較直升機更安全、更高效,森林覆蓋面積較大的國家對其需求十分強烈。
需要指出的是,大型水上飛機特別是水陸兩棲飛機的設(shè)計建造并非易事。由于兼具船舶和飛機的雙重特性,水陸兩棲飛機要兼顧水動和氣動性能,且兩者之間必須拿捏精準,研制難度較普通飛機大得多。
設(shè)計建造一款大型水陸兩棲飛機需要舉全國之力協(xié)同攻關(guān),體現(xiàn)的是一國航空工業(yè)的整體水平。
也許冷門而小眾的水上飛機注定無法重回巔峰,但它依然擁有獨特的生命力。充分激發(fā)它的活力,關(guān)鍵在于如何與國家戰(zhàn)略緊密結(jié)合、如何與實際需求緊密結(jié)合,這也是裝備發(fā)展和運用的核心所在。
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