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揭秘“翔州1”号地效翼船(Z.2014.4)

新闻来源:中国船检    浏览量:426 崔燕 2017-09-26
        它有着飞机一样的外型,但却能够在海里航行。然而,与常规船舶不同的是,它不仅能够贴近水面飞行,而且速度比普通的船舶快十倍。这就是被称为“海上飞船”的地效翼船。2014年4月3日,中央电视台报道了我国 “翔州1” 号地效翼船顺利完成海上试飞的消息。作为一种新型的水上交通工具,“翔州1”号有哪些特性?对海上运输和执法将会带来哪些便利?让我们揭开它的神秘面纱。
        地效翼船的发展历程
        据中船重工(海南)飞船发展有限公司副总经理石亚军介绍,“翔州1”号是一种介于飞机和船舶之间的新型高速运输工具,它既有飞机的速度,又具有比飞机更高的经济性,以及躲避雷达波探测的隐蔽性。学术界被称之为“地效翼船”,也就是说利用地面效应掠水航行的高速船舶。
        世界上最早的地效翼船是1935年由芬兰人T.Kaario发明的“雪橇飞行者三号”。后来,俄罗斯研制出了世界上最大的地效翼船“里海怪物”震惊全世界,随后以此为基础研制出400吨级的雌鹞地效翼船和140吨级小鹰地效翼船,批量装备部队,前者主要用于导弹攻击,后者则用于两栖登陆。
        我国地效翼船的研制开始于1967年。目前已经解决一系列关键技术,形成了自主知识产权的设计技术体系。石亚军介绍说,我国地效翼船的研制并非一蹴而就的。1968年,702所研制的型号为“961”半吨级试验艇,为我国地效翼船的研究开创了先河。随后,在1972年开始的“721”型15吨级海上地效翼船实际攻关,为后来的小型地效翼船开发积累了坚实基础。
        1978年,702所着手研发“XTW”系列地效翼船。1983年国内首个载人地效翼船“902”单人艇在太湖试飞成功。1987年“XTW-1”型获得了尤里卡国际发明博览会大奖。1993年“XTW-2”型地效翼船在广东珠海海面成功试飞。1997年,“XTW-3”型地效翼船在广西北海成功试飞。1999年,又开发了“XTW-4”型,并在长江和青岛海域进行了大量飞行试验,为“地效翼船”研制积累了丰富的数据资料。
        随着技术的不断成熟,1998年,由中国科技开发院、航空605所、航天701所联合组建的中国地效飞行器开发中心,研制开发了一种轻型地效翼船“DXF100”,由于种种原因,并未实现商业化运营。
        2012年,702所联合民间资本投资成立中船重工(海南)飞船发展有限公司,以702所40多年的地效翼船研制经验和积累为基础,按照现行的地效翼船规范和标准,总结以往研发的各型地效翼船产品为基础开始系列化开发实用地效翼船。首型产品7座小型沿海地效翼船,融合大量最新科研成果,进行了系统的优化,完成了船舶检验和登记,命名为“翔州1”号。
        在谈到702所40年的研发进程中,石亚军认为,此次“翔州1”号的诞生不仅代表了地效翼船里程碑式的发展,更重要的是“翔州1”号遵照《地效翼船检验指南》和《地效翼船法定检验暂行规定》开展设计,并且获得了中国船级社(CCS)颁发的检验证书。
        中国船级社江苏分社副总经理郑迎革表示,该船的研发成功,完善了地效翼船设计、建造和检验技术规范标准体系,标志着中国已经完成了地效翼船科研成果相关转化工作,将推动公务和民用市场的迅速发展。
        400米海域起降自如
        谈到“翔州1”号地效翼船的设计亮点,石亚军表示,主要表现在以下几个方面。
        首先,是该船的总体布局设计。“翔州1”号地效翼船采用组合翼布局。这样不仅可以有效地保证地效飞行的稳定性,还可以有效地提高巡航状态气动效率和横向操稳性,有效地改善了起飞性能。
        据了解,“翔州1”号的巡航速度达到140~160公里每小时,最大航速可以达到210 公里每小时,是普通船舶的7~20倍,甚至超过了民用直升机的速度。
        其次,与之前研发的地效翼船不同,“翔州1”号将发动机高置船身背部,这样一来可以极大地改善发动机的工作环境。石亚军解释说,发动机安装位置离水面很近,固然可以利用气垫,减小起飞距离。但会出现螺旋桨打水的现象,在海上使用时发动机吸入海水盐雾,会给发动机寿命造成严重影响。同时在起飞过程中,全船包裹在螺旋桨卷起的水雾中,给驾驶员的视野造成较大影响。
       “翔州1”号起飞重量较小,采用单台发动机较为合适,因此将发动机置于纵中剖面内,成为一个必然选择。采用推进式螺旋桨,除了改善操纵性能之外,同时还带来了两个好处。一是螺旋桨离开客舱更远,客舱的噪音得以降低。二是使得总体布置更加紧凑,螺旋桨位置能够充分利用船身的下降段进行布置,从而降低了全船的重心,提高了稳定性。
        由于起飞降落阶段要经受住海浪的剧烈冲击,地效翼船对于船体强度的要求是非常高的。但铝合金结构易被海水腐蚀、且外观不够平整美观,所以该船采用的是一种高强玻璃纤维+PVC泡沫夹心的复合材料构成。从外观上看,类似于“三明治”一样。其中,两侧表皮的高强玻璃纤维提供所需的强度,中间PVC泡沫夹心增加了结构厚度,用以保证刚度。同时由于PVC泡沫是闭孔结构,水和树脂均难以浸润,一方面有利于在糊制过程中控制胶含量。另一方面,加工完成后的成品,可在水面长时间停泊,即使破损也不会造成结构内部进水。
        为了便于驾驶人员的培训,该船采用了并排双驾驶的布置,每人一套驾驶杆和脚蹬。发动机操纵台布置于两名驾驶员中间方便操作。
        同时,船上采用先进的综合显控系统非常人性化,各种动力、电气、航行数据、报警信号均可在屏幕上直观显示,通过切换屏幕可以获知更加详细的信息。另外,还保留了空速表、转速表和磁罗经作为备份,导航数据则由仪表台中间设置具有GPS定位、电子海图、AIS等功能的综合导航仪提供。
        除了具备优越的驾驶性能,该船还具有舒适的座舱设计。其中,客舱中有4排座椅,可乘坐7人,船身设有两个舱门,便于乘员进出和撤离。更加值得一提的是,座椅采用了高速游艇座椅,不仅舒适,而且美观,坐久了也不会感觉累。另外,客舱还设置专门的通风系统,同时还可选装空调设备。
        与飞机相比,地效翼船最大的优势就是,不需要建造专门的跑道,在400米的海域中就可以轻松的完成起飞,飞行结束后也可以随时在海域中降落。在平时执行任务时,人员只需要靠泊U型浮动码头,也可以在沙滩上直接使用,极大地降低了土建工程的费用。
        海上执法效率大为提升
        地效翼船是未来造船业的一个发展方向,随着研发和推广的进一步深入,“翔州1”号的商业用途将更加广泛。在采访中石亚军对记者说,随着“翔州1”号的试飞成功,目前已经有不少企业和机构有了订造地效翼船的想法。随着地效翼船的逐步推广应用,我国的地效翼船发展即将进入一个新的阶段。
        从海南三亚到西沙永兴岛,乘坐普通的公务船要用15个小时,如果乘坐“翔州1”号,预计不到2个小时就可以到达。它的快速性,可以大大地满足执法部门提高执法效率。近年来,中国越来越重视保护和发展海洋,“翔州1”号不仅可以用于沿海岛屿之间重要物资的运输以及救援等任务,还可以为维护海洋权益提供有力的支持。
        由于“翔州1”号地效翼船的新颖性,足以吸引人们的广泛关注,往返于海岛之间不仅可以缩短游客的航渡时间,还可以提高游客的舒适性,其出色的超低空飞行稳定性,能非常适合游客的观赏角度。可用于在沿海水域沿岸观景游、岸边至海岛的体验游、岛屿较多景点的内湖旅游、水路距离较长的河湖旅游的交通工具。另外,“翔州1”地效翼船还可以用于驾驶员培训。
        目前,“翔州1”号地效翼船已达到国际先进水平,未来在大型化、实用性方面潜力巨大。
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