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這一次,三劍客全齊了

2016-12-29 18:32:44康琳
科學大眾(中學) 2016年12期
關鍵詞:飛機

康琳

蛟龍-600(AG600)是我國大飛機三劍客(AG600水陸兩棲大飛機與運-20、殲-20并稱“三劍客”)之一,是我國自行設計研制的大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機,2016年7月23日總裝下線。

媒體在介紹國產AG600時,普遍將其稱為“世界在研最大的水陸兩棲飛機”。該機長37米、翼展38.8 米、最大起飛重量53.5噸,航程最遠達4 500千米。如果從外形尺寸看,它與波音737或A320差不多。但評價飛機有多大,外形數據有點虛,更靠譜的數據是起飛重量。它53.5噸的最大起飛重量要比70噸級的波音737少20多噸,也比安裝相同發動機的運8、運9少了十多噸。還有的媒體稱其為“世界最大兩棲飛機”,就更欠妥當了。要知道,蘇聯研制的 “信天翁”兩棲飛機的最大起飛重量是86噸。

目前來看,AG600的確算是大的。比如,現在比較火的日本US-2水上飛機, 最大起飛重量47.7噸;俄羅斯的別-200 水上飛機,最大起飛重量更是只有36 噸。特別值得一提的是,這兩種水陸兩棲飛機的設計思想截然不同。別-200更突出高速性能,這也導致其抗浪能力只有 1.2米。US-2更像一條“會飛的船”,它的機身下半部分是船體,機身上部才是常規的飛機氣動布局。因此,其水中航行性能出眾,能在浪高3米的海況下起降,但飛行速度遠不及別-200。

1905年夏,法國的瓦贊兄弟就制造出了世界上第一架從水上起飛的飛機,確切說是滑翔機,只比萊特兄弟發明的陸上飛機晚兩年左右。水上(水陸兩柄)飛機曾經輝煌過,只是后來沒落了。

在寸土寸金的土地面前,水上飛機的最大優勢,無疑是對起降場地的要求很低,只要有一片比較開闊的水域即可。而且,地面輔助設施相當簡單,再加上水面機場飛行安全性高,所以一出現就迅速受到各國海軍的喜愛。隨著一戰爆發,水上飛機的任務也從偵察擴展到海上巡邏、校射、轟炸、反潛、反艦、運輸、救護等領域,重要性與日俱增。一戰后,水上飛機起降場地的優勢更加明顯。當時,陸上機場數量不多,有時即使有機場,也會因風向的關系而限制飛機起降的方向,而且早期的起落架也極易產生意外。相比之下,水上飛機受到的限制相對較小。特別是對于陸地面積較小但被水環繞的地區,或是遠距離航線上沒有可以使用的機場時,當時只有水上飛機能到達這些地點。上世紀20年代到40年代初,是水上飛機發展的黃金時代。當時各國不僅研制生產了大量軍用水上飛機,還生產了很多民用水上飛機。

二戰中后期,水上飛機的發展速度明顯放慢,這是因為陸上機場的數量大幅增加、跑道品質有了很大提升,而且陸基飛機的性能與可靠性也顯著提升,因此在很大程度上降低了水上飛機的需求。二戰后,陸基飛機的技術性能突飛猛進,在速度、升限、機動性、載荷和航程等方面都超過水上飛機。水上飛機的局限日益凸顯,比如空氣動力效率相對較差,其結構效率較低等。為了能在水面上漂浮,水上飛機傳統上需要尖尖的浮筒,以及重型的設備確保其在水面的側向穩定性,但這也使飛機的空氣阻力增加,阻力增加最高可達到 20%。為了確保飛機在水上正常航行而不得不設計成V形的外殼,也增加了阻力。此外,浮筒等增加了水上飛機的結構重量。當然,不受機降場地限制的優勢仍在,但已越來越引不起重視了。

到上世紀60年代,軍用陸基飛機的性能已全面超越同等規格的水上飛機。尤為重要的是,空中加油技術的成熟,使得其他陸基戰術飛機也不用再為航程問題操心。海軍航空領域,起降性能優越的直升機,更是取代了水上飛機成為水面艦艇的主力艦載機;民用航空領域的情況與軍用航空領域情況相似,以波音707 為代表的陸上機場起降的噴氣客機,也已取代水上飛機成為各國航空公司遠程跨洋航線的骨干。在此情況下,除蘇聯、日本、加拿大等少數國家還在繼續發展水上飛機用于反潛、救護和消防等用途外,美英等國均已放棄發展水上飛機。

如今的水上飛機并非一個良好的反潛機平臺。兩棲飛機為了兼顧水上起降能力,都設有大型浮箱,這樣一來,同等規格的水上飛機要比常規飛機速度慢、航程近、經濟性差。具體到AG600,其使用的發動機與運-8改進型相當,但最大起飛重量、航程、載重和速度都偏小。畢竟,反潛巡邏機需要裝備不少的機載設備,平臺不能過小。而且,對于反潛機而言,通常利用水面搜索雷達對海面進行搜索掃描,發現潛艇的潛望鏡和通氣管后,立刻開足馬力奔赴現場投放聲吶浮標,對潛艇進行探測。與此同時,對方潛艇潛望鏡上的電子支援裝置(即雷達告警器)在發現自己被探測到時,會緊急下潛并盡量遠離被發現的點,防止被聲吶浮標探測到。這實際上就是速度的競賽。反潛機的速度越快,在敵方潛艇消失前對其定位的可能就更大。另外,由于水上飛機自身設計特點,決定其機身下部不適合設置大型彈艙,同時也不適合安裝各種大型雷達、光電吊艙,也為傳感器的設置帶來麻煩。此外,水上飛機特有的水上起降性能,對于目前的反潛機而言,并無特別要求。正是基于上述原因,世界各國目前的反潛機多基于陸基飛機研制,特別是客機,明顯帶有噴氣化的趨勢,基本上不再利用 水上飛機平臺研制反潛機。

其實AG600最大的潛在軍事用途仍然是搜索救援,更多是為執行海上救援行動服務的。因為海上遇險事件發生后的黃金救援時間在2~7小時,海水溫度低于10℃時,一般人30分鐘就會失去知覺,水溫 10℃至15℃時,人維持意識清醒的時間在一至兩小時,加之海浪和海洋生物的影響,遇險人員必須得到盡快救援。在近海海域,300千米范圍內主要依靠直升機和船舶進行應急救援,超過這個范圍,直升機的航程和裝載都很受制,而船舶的航速又較慢,AG600最大航程4 500千米,最大巡航速度500千米/小時。因此在出現險情后,AG600可在一至兩小時內飛抵現場,將遇險人員轉送后方醫院救治,這正是AG600的獨特本領。

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