DOI:10.19486/j.cnki.11-1936/tj.2018.20.007
水上飞机,是指能在水面(包括海洋、湖泊、河川、大型水库等)上起飞、降落和停泊的飞机,也称为水陆两栖飞机或水机。水上飞机分为船身式和浮筒式两大类,飞行高度为600~800米,填补了低空立体交通的空白。
水上飞机能自由地在水面上起飞和降落,并在蓝天翱翔,是和它特殊的设计和结构分不开的。猛一看,它就是一架飞机,有机身、机翼、尾翼、螺旋桨、起落架等;但是,仔细一看,它又有斧刃状机身(大肚子)或浮筒,更像一艘船或水撬。良好的水密性和庞大的船体,为它在水面上提供了足够的浮力;而螺旋桨的转动,又能提供强大的拉力,使水上飞机能在水面上滑行,并最终起飞升空。
水上飞机的历史,几乎和飞机一样早。1905年法国设计师瓦赞兄弟发明了世界上第一架水上滑翔机。6月6日,这架滑翔机在塞纳河上由汽艇拖拽滑行,并最终升入空中。紧接着,法国人法布尔和美国人柯蒂斯设计出更加实用的水上飞机。柯蒂斯设计的水上飞机,还在密执安湖上成功地救起了一名迫降的飞行员,一时声名大噪。20世纪30年代,是水上飞机大发展的时期。由于水上飞机运输量大,飞行安全,又不需要建设大型的机场,致使当时水上飞机成了跨洋飞行的主要交通工具。
在军事用途上,水上飞机主要用于侦察、运送人员和军用物资、水上救援、医疗后送、反潜等任务。在第一次世界大战和第二次世界大战中,水上飞机均有不俗的表现。二战后至今,水上飞机由于笨重、飞行速度低而逐步走向衰落。然而,近年来,新型水上飞机大有东山再起之势。我国的“鲲龙”AG-600水上飞机,就是一个突出的代表。
水上飞机的优点是:可以在辽阔的水面上起降;安全性好;运载能力强;无需建筑大型的飞机场。水上飞机的主要缺点是:个头庞大笨重;不能高速飞行;抗海水腐蚀性要求极高;无法采用机身弹仓或在机翼上外挂导弹,极大地限制了它的作战运用。水上飞机的这些优缺点,谱写了它百年来的荣辱兴衰史。
一战中的水上飞机
第一次世界大战期间,将水上飞机用于战争的国家是英国。具体做法是,将水上飞机搭载在吨位在巡洋舰以上的大型战舰上,配合舰队伺机出动,担任海上侦察以及反潜、船队护航、沿海巡逻和轰炸等任务。不过,动用的规模并不大。
一战过后,英国发现水上飞机具有远距离飞行的优势,加上水上飞机无需建设和利用机场,因而使水上飞机迎来了大发展的时期。20世纪20~30年代,英国甚至开辟了英国伦敦至英属印度和英属澳大利亚的航线,承担越洋客运和货运的任务。与此同时,水上飞机的性能也取得了突飞猛进的发展,其最高航速甚至达到了650千米/小时。要知道,在螺旋桨飞机时代,对于庞大的水上飞机来说,这一航速已经不算低了。
水上飞机的黄金时代
第二次世界大战时期,是水上飞机发展和运用的巅峰时期。表现在:运用水上飞机的国家增多;参战的水上飞机数量较大;水上飞机担负的作战任务范围增大。二战中,美国、英国、日本、德国、意大利都拥有多种型号的军用水上飞机。这些水上飞机除了担任传统的侦察、护航、反潜、巡逻、轰炸等作战任务外,还担任射击标定、鱼雷攻击,甚至能对敌方的水上飞机进行空战等。这里,列举几个主要国家的有代表性的水上飞机。
英国“肖特·桑德兰”号水上飞机
这是一款于1936年建造的民用、4发水上飞机。经军用改造后,于1937年10月装备英军。
该机全长为26米,翼展为34.39米,机组人员共13人,动力装置为4台功率各为1065马力的航空发动机,总功率为4260马力,最大速度为336千米/小时,续航距离为4640千米,载弹量为907千克。该机还装有必要的自卫武器,可以和德军的Ju.88轰炸机对抗。在和德军Ju.88轰炸机的较量中不落下风,英国大兵亲切地称之为“飞行豪猪”(FryingPorcupine)。
二战中,“肖特·桑德兰”号水上飞机主要用于跨洋运送加拿大军队到欧洲战场,使得北部大西洋成为英国水上飞机的“私家航线”一样。二战过后,“肖特·桑德兰”号水上飞机依然继续活跃了一阵子。1948年,参加了封锁柏林的空运。朝鲜战争期间,英军利用美国在日本的岩国基地,用这款水上飞机空运英国士兵参加朝鲜战争。
美国PBY“卡塔琳娜”水上飞机
它的前身是P2Y水上飞机,1929年1月首飞。1934年,美国海军的6架P2Y水上飞机编组成功地从旧金山(圣弗朗西斯科)飞抵夏威夷,一时引起轰动。
在P2Y水上飞机的基础上,经过改进制成了PBY“卡塔琳娜”水上飞机,1935年3月首飞;同年6月开始由美国联合飞机公司批量生产。PBY水上飞机有1/2/3/4/5/5A/6A共7种型号。PBY5A型全长为19.46米,翼展为31.7米,机组人员为7~8人,动力装置为两台功率各为1200马力的航空发动机,总功率为2400马力,最大航速为288千米/小时,续航距离为4096千米,载弹量为1800千克,比起英国的“肖特·桑德兰”号水上飞机的载弹量几乎大了一倍。
二战中,PBY水上飞机是生产量最多(据说总生产量接近4000架)、服役国家最多(美、英、加、苏等)、参战数量最多的水上飞机。二战后,直到1957年1月才全部退役。
二战后,一位美国商人发现了商机,将一架PBY“卡塔琳娜”水上飞机改装成私人飞机,飞机上有观光台,甚至配有淋浴间,被称为“比基尼飞机”,用于低空旅游观光,一时间其关注度甚至胜过豪华邮轮。
日本的二式飞行艇
在第二次世界大战期间,日本是最重视水上飞机的国家之一。二战期间,日本先后研制出97式、99式、二式、“晴空”、“苍空”等多种型号的飞行艇(水上飞机)。其中最著名的,当属二式飞行艇。
二式飞行艇由日本川西飞机制造厂研制,1940年底研制成功,日本海军的编号为H8K,是二战中世界上最大的水上飞机之一。飞机全长为28.13米,翼展为38米,主翼面积为160平米,自重为18.38吨,全重为24.5吨,机组人员为10人,动力装置为“火星”12型航空发动机4台,总功率为1530×4=6120马力,最大航速为433千米/小时,续航距离为7200千米,载弹量为2吨,可载航空炸弹或鱼雷。其独特的抑波装置的设计,可有效地降低飞机降落在洋面时的冲击。二式飞行艇被称为“日本海军飞行艇之集大成者”,共生产了131架,广泛用于太平洋战场。
二战后水上飞机的兴衰
二战过后,喷气式飞机技术得到迅猛发展,加上民用和军用机场大规模兴建,以及空中加油技术的成熟和直升机救援技术的完善,使得水上飞机的诸多优势逐渐丧失。在许多国家,水上飞机已经退出军用舞台;但是,仍然有少数国家利用水上飞机担任海洋救援和反潜等任务。在民用领域,水上飞机依然活跃在海上救护、森林防火、消防、中小型交通运输等领域。尽管水上飞机的规模远不如二战时的鼎盛时期,但是,水上飞机远远没有进入历史博物馆。在一些军事大国和海洋大国,水上飞机依然可以在特殊的领域发挥特殊的作用,显示出勃勃生机。
例如,苏联就于20世纪80年代研制出世界上最大的A-40“信天翁”(Albatross)水上飞机,1986年12月完成首飞。A-40全长为43.84米,翼展为41.62米,最大起飞重量达到了86吨,最大航速为720千米/小时,最大航程达5500千米。不过,由于苏联于1990年解体,A-40“信天翁”水上飞机只生产了几架,未能延续它的辉煌。其实,要说起大飞机来,A-40“信天翁”水上飞机自然也算不上是“翘楚”。美国的C-5“银河”超大型运输机,起飞重量达到了379吨,是“信天翁”的4倍多!C-5运输机光是燃油量就有150吨,是一个“超级油老虎”!而“信天翁”和C-5运输机的最大航程都是5500千米左右。从经济性的角度来讲,动用水上飞机比起动用C-5一类大型运输机要经济得多。由此看来,水上飞机依然有它的生存空间。而当今世界上最关注水上飞机发展的,当属我们中华人民共和国。
从水轰-5到AG-600
我国关注水上飞机的发展由来已久。早在民国初期的1919年,就制成了“甲型一号”水上飞机,可航行3个小时,航程达340千米。只是由于工业基础薄弱,最终未能生产。新中国成立以来,对水上飞机的发展,一直予以足够的重视。早在解放初期,我国就从苏联进口了一定数量的“别里耶夫”6型(简称别-6)水上飞机。到了20世纪60年代末期,别-6型水上飞机的性能已经落后,于是,我国开始在轰-5轰炸机的基础上,由605所牵头,自行研制水轰-5水上飞机。1976年4月,水轰-5水上飞机首飞成功。1986年,第一架水轰-5水上飞机交付海军北海舰队。不过,由于水轰-5水上飞机的机载设备性能上的不足,使得它的订货数量很有限,军方只订购了7架,在军事训练、海上救护等方面发挥了一定的作用。尽管如此,水轰-5作为我国独立自主研制的第一种水上飞机,其历史地位不容抹杀。
进入新世纪以来,我国对新型水上飞机有了更强烈的需求。我国有300多万平方千米的海疆、6000多个岛屿,尤其是我国的南海,岛礁面积小而分散,距离大陆较远,给物资补给、人员往来、海上救护和救援等带来极大的困难。即使是起降自由的直升机,也很难胜任。而如果有了大型水上飞机,便可以较好地完成这些任务。正是基于这种考虑,我国开始了新一轮水上飞机的研制工作。“鲲龙”AG-600水上飞机的研制成功,就是一个具体的体现。“鲲龙”AG-600水上飞机是我国航空工业的重大工程项目。它和C-919大飞机、运-20运输机一道,并称为国产大飞机“三剑客”。
据报道,AG-600水上飞机于2012年完成初步设计;2013年至2015年间,国内的多家航空公司完成各个部件的制造;2016年上半年,由珠海的总装基地完成了全机的总装;2016年7月23日,全部机件在珠海总装下线,全面进入地面联调联试阶段;2017年12月24日,AG-600在珠海首飞成功。AG-600水上飞机已经进入研制的最后阶段。据新华社消息,我国自主研制的“鲲龙”AG-600水陆两栖飞机于8月26日成功跨越广东、湖南、湖北空域转场至湖北荆门机场。一场壮观的水上飞机大型试验即将拉开序幕。
“鲲龙”AG-600水上飞机的全长为37米,翼展为38.8米,全高为12.1米,最大起飞重量为53.3吨,巡航速度为500千米/小时,最大航行时间为12小时,最大航程达5000千米。可以预期,AG-600装备部队之时,不仅我国黄海、东海的海域在掌控之中,就是往返我国南海最南端的曾母暗沙也是“小菜一碟”。用于消防灭火时,AG600可以一次在20秒的时间内吸水12吨,单次投水灭火面积可达4000平方米;用于救险,可在海上一次救护50名遇险人员。而根据俄罗斯媒体的乐观估计,AG-600水上飞机“将在数年内收到几十架的订单”。中国的“鲲龙”将走向世界。
在当今世界上,拥有大型水上飞机的国家只有三家,一个是俄罗斯的别-200水上飞机,一个是日本的US-2水上飞机,而中国的“鲲龙”AG-600水上飞机的性能,已经在别-200和US-2水上飞机之上。可以预期,随着AG-600的问世,水上飞机迎来适度发展的时期或将来临。
最近,网上盛传了一则关于AG-600水上飞机的重要消息。内容是:“近日美国著名军事网站《国家利益》发表一篇由美国国家安全专家撰写的文章,列出美国最希望采购的五种中国装备。它们是:AG-600水陆两栖飞机、“东风”ZF高超音速武器、ZBD-05两栖步兵战车、072A型登陆艇以及056型护卫舰”。文章中还提到,AG-600水陆两栖飞机的最大航程达5000千米。本来美军已经将水陆两栖飞机从海军的发展计划中剔除,但是现在美军发现在广袤的太平洋中,水陆两栖飞机将是赢得未来战争的重要一环,所以,AG600是美军最想要的中国装备,位列最想要的五种装备之首。
读了这则消息,你一定会更加对AG-600水上飞机刮目相看,不由得竖起大拇指点赞,也一定会对AG-600水上飞机的研制者们肃然起敬!