2014年4月3日,我国首艘商用海上地效翼船试验成功
2014年4月3日,我国首艘商用海上地效翼船“翔州1”在海南三亚成功完成试验。该船由中船重工集团702研究所研制,是世界上航速最快的船舶之一,最高航速可达210公里/小时,同时具备海上航行与低空飞行能力,最大飞行高度可达150米。
海上地效翼船,亦称“海上飞船”,是一种集海上航行与掠波飞行于一体的新型水上交通工具。其利用地面效应实现减阻增升,航速远超常规船舶,可达数倍至十余倍。该船型具备水面机动与驻泊能力,性能独特,适用于快速执行各类海上紧急任务,标志着我国海上地效翼船正式步入商用阶段。
起降无需机场设施或跑道
2014年4月3日,原本宁静的海面被一声震耳欲聋的马达轰鸣声打破,“翔州1”地效翼船缓缓启动。在起飞的过程中,这艘翼船连续轻轻拍打着海面,激起层层波浪,随后猛然间脱离水面,稳稳地悬停在两三米的高度上,如同贴着水面超低空翱翔。转瞬之间,它便从一二百米外的海平线掠过,飞至观众眼前,又猛然加速,瞬间消失在天际……
地效翼船,是依据地面效应原理打造的水上飞行器。所谓地面效应,就是飞行器在低空飞行或与地面接近时,地面会产生一种特殊效应,能够显著降低机翼的诱导阻力,提升升阻比,使飞机的升力大幅提升。
“翔州1”号地效翼船,船体总长达12.7米,宽度为11米,高度则为3.9米,设计载客量为7人,最大起飞重量高达2.5吨。其独特的飞行能力,使它能够在150米的低空自由翱翔。与传统飞机不同,地效翼船无需专门的跑道,整个海面都是它的起飞和降落场地,真正实现了随时随地起飞、降落的便捷性。在400米宽的海域内,它便能迅速起飞;飞行结束后,也能随时在海域内安全降落。
滑行艇、水翼艇、气垫船等多种船舶的相继问世,都是为了减小航行阻力、提升航速。然而,这些船舶都存在着各自的缺陷,如水翼艇容易产生空泡现象,气垫船则颠簸剧烈等。地效翼船的出现,无疑为人类在水上交通领域的探索开辟了新的道路。在飞行过程中,这款翼船不仅依靠发动机提供的强大动力,还巧妙地利用地面效应产生的升力,实现了稳定而高效的飞行。
巡航时速比直升机快约一倍
地效翼船凭借其独特的地面效应,实现了航速的显著提升。以“翔州1”为例,其巡航速度介于140至160公里/小时之间,最高速度可达210公里/小时,这一性能是普通船舶的7至20倍,甚至超越了直升机,速度近乎其一倍。同时,“翔州1”还兼具低油耗、强装载能力及卓越续航力等经济实用特性。
针对海上复杂环境,“翔州1”在船体强度上进行了严格设计。该船总设计师、702所研究员袁昌华表示,该船采用了先进的泡沫夹心复合材料结构,关键部位则采用了高强度金属材料,确保了结构的强度和刚度,以抵御起降时海浪的强烈冲击。
地效翼船的操纵简便性同样突出,仅需对汽车驾驶员进行简短培训,即可胜任操作,其海上适航性远超水上飞机。此外,地效翼船的使用成本相对较低,仅为同吨位水上飞机的三分之一至二分之一。凭借大容量装载、高速机动等特性,地效翼船在军事领域将展现出多面手角色,成为具备强大战斗力的新型武器装备。
第三代适用性与安全性更高
2023年4月,我国地效翼船技术再次取得重大进展。中国船舶科学研究中心成功研制出采用新型材料的第三代高耐波性地效翼船。经过30余次海上测试验证,该船多项技术指标已达到国际先进水平,将为我国海洋资源的开发利用提供高效的海上高速运输与作业平台。
据中国船舶科学研究中心地效翼船总设计师石亚军介绍,我国地效翼船的研发历程经历了三代。第一代主要实现了基本的飞行功能,第二代则注重经济性和双工况需求。而第三代地效翼船则成功解决了前两代在恶劣海况下适应性不足的问题。
在“翔州1”型地效翼船的长期试验过程中,科研团队发现耐波性是影响其实用性的关键因素。我国所处西北太平洋地区,常年风浪较大,对地效翼船的耐波性提出了更高要求。
为此,科研团队历经十多年研究,从拓展地效翼船的安全使用范围入手,通过结合带增升装置的高置上单翼和分层滑行面小刚度船身复合应用,实现了耐波性的显著提升。应用该技术的中小型地效翼船,其耐波性相比同吨位地效翼船提升了一个浪级以上。
第三代高耐波性地效翼船采用全碳纤维结构,可搭载12人,满载起飞重量达4.5吨,最大飞行时速为240公里,有效航时6小时。在4级海况、8级风力条件下,该船仍能安全作业。与前两代相比,第三代地效翼船具有更强的适用性、更高的安全性和更快的航速。
参考来源:人民网、新华社、《科技日报》