基本介紹
- 中文名：水面效應艇
- 別稱：水面效應艇
- 形狀：似飛機
- 研發國家：俄羅斯
原理,發展,用途,特點,
原理
水面效應艇是利用安裝在船體上的機翼貼近水面或地面飛行時所產生的表面效應升力形成氣墊而支持艇重，能在水面（或地面）航行或騰空低飛，又稱飛翼艇、沖翼艇。所謂表面效應，是指機翼在接近海面（或地面）一定高度時，流經機翼與水面之間的氣流被強烈地阻滯，翼面下方的氣流受到水面和機翼的兩面擠壓，很難立即流向外側，這就會使翼面下方的壓力大大提高，從而使帶翼的艇體脫離水面進行飛行。
套用這種原理建造的艇，就叫做水面效應艇（又稱地效飛行器）。水面效應艇按其增升原理不同，分為動力增升水面效應艇和動力氣墊增升水面效應艇。動力增升水面效應艇又稱沖翼艇，是將通過安裝在艇體前部的發動機所噴出的空氣射流吹入機翼下面來形成動力增升，將艇體托起，掠海飛行；動力氣墊水面效應艇又稱氣翼艇，是通過艇上的鼓風機系統將空氣壓入機翼下面來形成動力氣墊增升，將艇體托起，掠海飛行。
發展
水面效應艇的構想始於20世紀20年代初。1923年，前蘇聯科學家、世界上首批直升機的設計者之一――尤里耶夫發表了“地面對機翼空氣動力特性影響”的論文。1935年，芬蘭工程師卡里奧成功地試驗了一種小翼展的水面效應艇。3年後，瑞典工程師特羅因格研製了“飛翼”型水面效應艇模型。但此後水面效應艇由於一些關鍵技術問題，如縱向穩定性等技術沒得列很好解決，因而進展遲緩。60年代以後，水面效應艇的發展才重新出現契機，種類繁多、五花八門的水面效應艇相繼問世，其中佼佼者為蘇聯、美國、德國等。1961年按照美國海軍的要求，RAI公司研製了RAM－1型反潛水面效應艇。該飛行器總重27噸，設計速度100節；RAM－2型登入運輸掠行艇，設計速度250節，重量5噸。前蘇聯阿列克謝耶夫設計的第一架3噸重的地效飛機於1961年建成。但此後，他在對水面效應艇的空氣動力品質特性進行了深入研究之後，得出結論：具有大翼弦而飛行高度相對較低的巨型水面效應艇具有特別高的氣動品質和良好的適航性。於是，他放棄飛行重量5噸的水面效應艇的研製計畫，轉為建造飛行重量500噸的巨型水面效應艇。他的這一決定導致了“裏海怪物”的出現。1966年，前蘇聯海軍在裏海的卡斯必斯克（在馬哈奇卡拉市附近）試驗基地，對建成的巨型水面效應艇――KM艇進行了首次試驗飛行。這艘被西方稱為“裏海怪物”的巨型水面效應艇長92米、高22米，翼展37米，飛行重量544噸。飛行高度距海面3～4米，航速400～450公里/小時，試飛進行了50分鐘。在該艇的前橫架上布置有8台渦輪噴氣發動機，每台牽引力10噸，其功率主要用於艇的起飛。尾架上另有2台同樣的發動機，作為飛行時的動力。之後，“裏海怪物”又經過多次試驗。1980年，該艇在一次訓練飛行時因操縱失誤而墜毀。繼“裏海怪物”研製成功之後，阿列克謝耶夫等又於70～80年代相繼研製成5個型號投入使用，其中“雛鷹”和“雌鷂”兩型艇已用作軍事用途。
超鵜鶘地效飛行器
1974年，“雛鷹”號水面效應艇進行了首次試飛並取得成功，是世界上第一艘地效翼兩棲作戰艇。“雛鷹”號地效飛行艇在1分半鐘內起飛滑跑進入最佳飛行高度1.5～2米。飛行時表現出良好的機動性能，90°轉彎半徑不超過50米。“雛鷹”號艇長58米，艇寬31.5米（含翼展），高16米，起飛重量120噸，設計載重量20噸。主機用2台NK－8－4K燃氣輪機，作為起飛發動機，總推力25500公斤；在尾部另有一台巡航用渦輪螺旋槳發動機，功率為11300千瓦。該艇航速210節，最大航程1500公里，艇員9人，可在任何較大的水面進行起降，滑跑行程不超過1千米。能在3級海情下安全航行。掀開其前部，在其滑台上可載2輛重型卡車或250名乘客。這種水面效應艇可適於完成各種運輸任務，尤其適於作為登入艇。該艇同型艇有“雛鷹－P”和“雛鷹－GP”地效翼艇，前者用於海上、沿岸客運，載客量150人，航程可達3000海里；後者用於沿岸貨運，載貨量為40噸。
“雌鷂”型地效翼快攻艇是阿列克謝耶夫生前研製的最後研製的大型水面效應艇。該艇飛行重量為600噸，裝有8台大功率發動機用於起飛。起飛後關閉4台，其餘4台作為巡航動力，飛行速度為55O公里/小時。首艇於1989年建成服役，主要用於對艦攻擊，也可用於對艦攻擊。它是世界上當前最大的地效翼快攻艇，也可用於兩棲戰艇，可載運400名陸戰隊士兵登入作戰。為了增強海上搜尋救援手段，前蘇聯還研製了“救星”號大型水面效應艇。該艇長73.8米，艇寬（含翼展）44米，吃水2.5米，飛行重量400噸。艇身由鋁合金製造，具有足夠的強度和使用壽命。動力裝置由8台HK－87型渦輪噴氣發動機組成，每台最大牽引力為13噸。最大速度300節，最大航程3000海里，自持力5晝夜。該艇可在遠離基地3000公里的範圍內搜尋出事的艦船和落水人員，運送救援物資及對受傷人員進行醫療救助。主要救生工具是“雨燕”號自行充氣艇和一種充氣救生筏。“雨燕”號充氣艇裝有懸掛式發動機，能在6級海浪的海上航行。
用途
水面效應艇如此卓越的性能和特點，為其實戰套用提供了極為廣闊的前景。軍事專家在其孕育試驗階段就已預測到水面效應艇必將在未來海空戰場一顯神威，甚至會使未來的作戰樣式發生不小的變革。據專家預測，水面效應艇至少可擔負以下5種任務：
①反艦、防空作戰。前蘇聯“雌鷂”水面效應艇可攜帶6枚SS－N－22反艦飛彈，稱得上是一種全新獨特的反艦平台。它具有航程大，不易被探測等優勢，可對敵方實施全方位抵近攻擊，突擊威力極強。前蘇聯軍方還曾考慮將“雌鷂”與“逆火”和“海盜旗”等轟炸機有效組合，以期進一步提高反艦能力。鑒於目前多數飛機下視及下射能力較差，水面效應艇可利用自身的隱蔽性並借海浪作為天然屏障，若再裝上艦空飛彈，必將使飛機也望而生畏。
重型水面效應艇
②反潛、掃雷。水面效應艇可憑藉其載荷能力強的特點，攜載大量的聲納浮標、探測儀器和反潛武器，成為一個有效的反潛平台。出色的水面垂直起降、靜態懸停的性能，以及使用吊放聲納反潛，將成為水面效應艇的拿手好戲。前蘇聯海軍曾試驗用水面效應艇與普通反潛機協同作戰，爭取獲得最佳的反潛功效。水雷對於幾乎全程掠海飛行的水面效應艇完全奈何不得，相反，裝上掃雷具的水面效應艇將成為水雷的頭號“剋星”。
③兩棲作戰。水面效應艇最大用武之地恐怕是登入作戰。其遠航程、大載荷以及優越的低空巡航性能，使得登入作戰不必再像傳統的登入艦艇那樣受到岸灘地形的限制；也不必考慮登入區的海情、潮汐、水中障礙和雷區；登入地段的選擇範圍也將大大擴展，而且能超越一定高度的障礙。此外，水面效應艇低空飛行時，不會在水面留下航跡，極易達成登入作戰的隱蔽和突然。
④海上運輸。水面效應艇的高速度、遠航程和大載荷的特性，使之非常適合發揮海上運輸功能。有關專家經過計算，總重900噸的水面效應艇，比3架最大起飛重量362噸的美國C－5“銀河”運輸機載貨更多，而耗油卻不到後者的60%。據估計，水面效應艇將填補普通水上飛機和低速艦船之間的空缺，成為一種最有前途的運載和攻擊平台。而且它不需海外基地，不要作戰艦艇護航，不用擔心遭受魚雷和水雷攻擊。
特點
除俄羅斯之外，挪威、西班牙分別研製了排水量370噸的用作水雷對抗艇和反潛輕型護衛艦的表面效應船。此外，澳大利亞、德國和日本也在對地效翼艇進行研究試驗，但尚未投入使用。水面效應艇的最大特點是利用地面效應力增升原理實現高速掠海飛行，具有升空和排水兩種航態，因而既有別于飛機，又不同於艦艇。它在兼收並蓄了兩者優長的基礎上，形成了自身獨具的特點：
水面效應艇
②適航性好。水面效應艇在浪高1.5米以下，飛行穩定；浪高超過1.5米，仍可飛行，基本不受波浪的影響。它可以輕而易舉地飛越一般地面交通工具難以逾越的沙漠、沼澤、江河、雪地和冰川等，並且無論在海上還是在陸地均可起降與飛行，是名符其實的“兩棲飛行器”。
③隱蔽性好。水面效應艇能貼地面或海面飛行，所以不易被敵方雷達和紅外探測系統發現，也不易被敵方艦載和防空火力所擊中。而且它航速特快，是普通艦艇的10倍，是氣墊船的2～3倍，就連直升機也望塵莫及。這么高的速度，常可使敵方猝不及防。
④經濟性好。水面效應艇的單位載荷油耗，要比高速航行的艦船低得多，與低速航行的艦船相當。與普通飛機相比，其載重係數也大一倍，油耗省一半，航程增加50%。
⑤操縱性好。它能倒退、懸停以及垂直起降，還可進行無坡度急轉彎，甚至就地迴轉。
