水上飞机的故事 水上飞机是指可以在水上起飞和着陆的飞机而兼有陆上起降实力的水上飞机,也叫作水陆两用飞机或两栖飞机莱特兄弟独创飞机后,不久就有人起先尝试对水上飞行器的设计与试验,世界上真正的第一架水上飞机是1910年出现的,至今已整整九十年九十年来,水上飞机经过了从开端、发展、衰落和复苏的历史过程,也曾有过比较辉煌的黄金时段本文讲解并描述的就是水上飞机兴衰发展的历史故事 水上飞机的开端 1905年7月18日,法国年轻的建筑师加布里埃尔·瓦赞(1880～11013年)驾驶着一架水上滑翔机,在塞纳河上进行了拖曳试验试验运用的滑翔机是由律师阿奇迪肯(1863～11014年)和闻名的航空先驱者布莱里奥(1873～1936年)赞助设计的虽然它并不胜利,但是具有开创性,对后人很有启发 另一位法国青年法布尔(1882～11014年),自从目击瓦赞的试验之后,就起先研制浮筒式水上飞机1910年3月28日,法布尔设计的鸭式水上飞机,在他的家乡——马塞旁边马尔提格港的海面上,起飞胜利这就是世界上的第一架有动力的水上飞机 好用的水上飞机是由美国人寇蒂斯(1878～1930年)首先研制的。
这种D型平底浮筒式水上飞机,于1911年1月26日首次试飞胜利1912年,他又设计了E型船身式水上飞机1914年,还研制胜利H型双发船身式水上飞机这种H型水上飞机,美国海军购买了124架,是世界上第一种大批量生产的水上飞机 跟随寇蒂斯学习飞行的美籍华人谭根,于1914年春,制成了一架既可在水上起降,也可在陆上起落的水陆两用飞机谭根带该机在马尼拉进行飞行表演时,当地华侨团体授予他银质奖杯1914年4月12日,《马尼拉时报》发表章,赞扬他是“世界上最英勇的中国人” 美国闻名的波音飞机公司,在1916年初创时的第一种产品就是浮筒式水上飞机而当时波音公司的总工程师也是中国人,他就是中国航空的先驱之一王助 一战中的水上飞机 在第一次世界大战前,很多闻名的飞机制造工厂已经胜利地研制了一大批水上飞机,如1913年,法国特地设计了放射鱼雷的“博雷尔”型浮筒式水上飞机;同年,英国的肖特公司独创了机翼可以折叠的肖特166型浮筒式水上飞机;其改进型肖特184型水上飞机,在第一次世界大战中成为有效的海战进攻武器如1915年8月12日,在马尔马拉海上的加利波利战斗中,由军舰携载的肖特型水上飞机,用鱼雷击沉了土耳其的补给船。
第一次世界大战的前夕,英国索普威斯公司设计的“蝙蝠船”型水上飞机,机身腹部采纳V型剖面,并设有断阶和水舵这样,既可以减小飞机起飞离水时的阻力,又便于在水上滑行,反映了当时对水动力特性的探讨成果它的发动机和推动式螺旋桨安装在机身上面很高的位置,这是为了防止海水喷溅损坏螺旋桨和腐蚀发动机蝙蝠船”型水上飞机还装有可收放的起落架,是世界上第一种好用的水陆两用飞机 在第一次世界大战中,水上飞机主要被海军用来执行侦察和炮校任务一般由战舰携载,在海面上起降,被称为舰队的“眼睛” “施奈德”杯水上飞机竞赛 施奈德(1879～1928年)是法国一个钢铁和军火商的继承人,但他对经营产业不感爱好,而对赛艇和飞行特别热衷1909年,年已30岁的施奈德起先向布莱里奥学习飞行不幸的是,他在一次海上事故中受伤致残,从今再不能驾驶飞机不过,并没有影响他对航空和飞行事业的爱好和关切 1911年,法国海军军官科诺参与了一个国际竞速飞行竞赛,由于缺乏海军专用飞机,只好用陆基飞机代替施奈德认为这种现象不正常,为了促进水上飞机的发展,满意海军的须要,于是由他发起,组织了以他的名字命名的“施奈德”杯国际水上飞机竞速飞行竞赛。
这项飞行赛事每年实行一次,凡三次获胜的国家,即可赢得“施奈德”奖杯 1913年,在第一次“施奈德”杯国际水上飞机竞速竞赛中,法国的一架“德佩迪桑”型水上飞机获胜,成果为73.7公里/小时1931年9月13日,在英国实行的“施奈德”杯飞行竞赛中,一架休泼马林S.6B型水上飞机创建了655.6公里/小时的飞行速度世界纪录1934年,意大利的马基MC73型水上飞机又创建了739.209公里/小时新纪录,这一纪录始终保持到11018年才被打破 “施奈德”杯水上飞机竞速飞行活动,促进了飞机的气动力和水动力学方面的探讨工作,对水上飞机和陆基飞机的设计都产生了好的影响,如英国在其次次世界大战中闻名的“喷火”式战斗机,就是在休泼马林S.6B型水上飞机基础上设计胜利的 水上飞机的黄金时代 两次世界大战之间,民用航空的兴起,给水上飞机的进一步发展带来了契机相对陆基飞机而言,水上飞机主要有两个优点:一是可在水上起飞着陆,可不受陆上机场跑道长度的限制;二是在长距离越洋飞行中,水上飞机比当时的陆基飞机更平安 1919年5月,美国海军飞行员里德少校驾驶寇蒂斯公司的NC-4型水上飞机,首次完成了分段飞越大西洋的飞行。
1924年4月6日至9月28日,四架道格拉斯DWC型水陆两用飞机,由美国陆军飞行员驾驶,进行分段、编队环球飞行其中有两架飞机完成了预期的飞行任务,总共历时175天 在其次次世界大战之前,世界上的洲际远程旅客机,大多数是装有多台发动机的船身式水上飞机德国的道尼尔公司在1929年生产的Do.X“飞船”水上飞机,共装有12台发动机,两台为一组,一共六组飞机总重为55吨这种飞机按规定可载客73～80人,但在一次飞行中载客量竟达到169人,是航空史上载客量首次突破101人的飞机Do.X型水上飞机总共只生产了三架原型机,其中一架于1931年8月27日曾从德国飞到美国纽约 1934年12月30日,美国马丁M-130“中国飞剪”型船身式水上飞机首次飞行该机装有四台各380马力的发动机,可以载客46人和6名机组人员,是闻名的跨越太平洋飞行的旅客机机身下部两侧有一对面积不大的小翼,飞行中它不但有利于提高升力,而且在水面起飞滑行时,可使飞机保持稳定,压制浪花 1938年6月7日,波音公司的B314“快船”水上飞机首次试飞胜利除道尼尔Do.X飞机之外,该机是当时最豪华的跨大西洋飞行的航班客机。
它分有上下两层,共9个机舱,可载乘客74人,外加10名机组人员夜间飞行时,它可以设置36～38个卧铺,甚至还有餐厅和化妆室 水上飞机的衰落 在其次次世界大战中,由于舰载飞机的发展,对于水飞机的须要已经不那么迫切在这一期间,水上飞机主要用来执行海岸巡逻、反潜和水上救援等任务当时用于执行这些任务的水上飞机有英国的肖特“森德兰”、美国的马丁PBM-3“水手”和德国的道尼尔Do.24等 到其次世界大战之后,新型的喷气式客机起先出现,使仍采纳活塞螺桨发动机的海上“飞船”黯然失色于是又有人起先尝试在水上飞机上采纳喷气式发动机 1947年7月16日,英国领先试飞了装有喷气式发动机的水上飞机桑德斯-罗S.R.A/1它的最大飞行速度可以达到805公里/小时只生产了三架原型机就放弃了研制安排,因为在试飞中发觉,水上飞机特有的船形机身影响了飞机的飞行速度和机动特性 同一年的11月2日,美国的亿万富翁休斯(1905～11016年)驾驶其公司制造的H-4(即HK-1)“大力士”全木制水上飞机从长滩起飞这架装有8台发动机、重181吨的硕大无朋,只飘离水面很短的距离,就结束了它的飞行生涯 1953年4月9日,美国康维尔公司研制的XF2Y-1“海上标枪”型三角翼无尾水上喷气战斗机的试验机,胜利地进行了首次试飞。
它是利用可收放的滑橇在水上起降的1954年8月3日,该机在俯冲过程中还超过了音速不幸的是,三个月之后,这架飞机在圣迭戈海湾上空飞行时,突然在空中爆炸,试飞员里奇伯格当场丧生关于水上战斗机的尝试也从今结束 水上飞机的复苏 我们都知道,地球表面有73%以上都是水在这种自然条件下,能在水面起降的飞行器自然有其优势水上飞机就是可在水面上起降的飞行器,虽然它在干脆用于作战方面存在局限性,但并不阻碍它在其它领域的发展,如灭火、反潜和海上救援等等 在上个世纪60年头,加拿大研制了一种CL-215型水陆两用多用途飞机它在用于灭火时,只在水面上拂过,就可将容积为6132升的水箱吸满,然后爬升到15米高度,再飞往灾区整个过程只须要10秒钟,而在地面要完成这项工作,至少要1分30秒根据设计,这种飞机一天可投水101多次,总投水量超过54万升11013年在南斯拉夫,一架CL-215飞机达到过一天投水225次,总投水量1227450升的记录目前世界上有许多国家都运用这种飞机11014年,CL-415型飞机问世,它是该系列飞机的第三代产品 1963年,日本的新明和工业公司(1949年以前为川崎公司)起先研制PS-1型反潜水上飞机。
在设计中,他们采纳了很多先进的增升和抗浪措施其中包括利用四台涡轮螺旋桨动力装置的滑流覆盖大部分机翼;采纳前缘缝翼和大面积后缘襟翼;而且专设一强涡轮轴发动机供应气源,在襟前缘和方向舵上吹气,以限制附面层的分别这种飞机的着水速度只87公里/小时,可以在风速25米/秒、浪高3米的条件下顺当着水它的最大平飞速度为547公里/小时,是最小飞行速度的6倍,而一般涡轮螺旋桨飞机的这一比值大约是3～4倍由此可见其机翼增升措施的效率是很高的1967年10月5日,PS-1飞机首次试飞,总共生产了24架飞机,其中包括两架原型机11010年3月,该机已全部退役,但它的改进型US-1海上搜寻救援水陆两用飞机还在生产 我国从1968年起先研制SH-5型水上反潜轰炸机11016年4月3日,其原型机首次水上起降试飞胜利11017年12月16日,用于森林灭火的改型进行了投水试验这种飞机装有四台国产涡轮螺旋桨发动机,最大功率2316.8千瓦飞行速度556公里/小时、最大航程4900公里,这两项性能均优于日本的PS-1飞机SH-5是目前世界上最大型的涡轮螺旋桨水上飞机,其装载实力超过伊尔-18,而接近空中客车公司的A320等飞机。
若将其改装成为旅客机,可达到80～101个座位据介绍,我国的水上飞机设计专家正考虑将其发展成为可供民航和海上资源开发运用的水上飞机台湾的航空专家也预料:在已经看好的世界水上飞机市场中,捷足先登的厂家,可能来自加拿大、日本或者是中国 德国的道尼尔公司于11014年6月17日,首次试飞胜利“海星”型水陆两用运输机这种飞机的大部分结构采纳碳纤维复合材料,较好地解决了水上飞机在耐腐蚀和抗疲惫等方面存在的技术难点它的外形设计构思奇妙,如将两台涡轮螺旋桨发动机串置于机翼中心上方这样做的优点是,当一台发动机出现故障时,不会造成很大的偏转力矩,同时造型看起来也很新奇海星”型飞机,虽然是一种只能乘坐12名乘客的小型飞机,但该公司信任以其技术优势,可以跻身于世界先进水上飞机的行列在11014年,原来道尼尔公司与马来西亚达成协议,打算合作生产这种飞机,但由于马来西亚方面的缘由,致使这一合作于11016年终止 俄罗斯的别里耶夫设计局于11013年起先设计大型喷气式多用途水陆两用飞机该机被命名为A-40“信天翁”,11016年12月8日首次试飞在原型机试飞中,曾打破14项世界飞行纪录A-40飞机装两台涡轮风扇发动机,单台推力117.7千牛。
最大起飞重量86吨,最大平飞速度M0.79别里耶夫设计局还准备将其发展为反潜、客运、货运和搜寻救援等多种型别 须要说明的是,A-40虽然很大,但不是世界上唯一的大型喷气式水上飞机早在上个世纪50年头,美国的马丁公司就研制过P6M“海上霸王”喷气式海军布雷飞机它的重量稍小于A-40,但飞行速度可以达到1038公司/小时不过,由于技术和财政方。