地效飛行器的傳奇故事

文/ 老陳

今年7月，俄羅斯目前唯一一艘MD-160型“花尾鴿”地效飛行器（Lun Class Ekranoplan）重新下海，俄羅斯國(guó)防部宣布，將這架飛行器從俄羅斯海軍基地轉(zhuǎn)移至杰爾賓特“愛(ài)國(guó)者”公園，并計(jì)劃從明年1月開(kāi)始對(duì)外公開(kāi)展出。作為當(dāng)年蘇聯(lián)時(shí)代“903工程”地效飛行器唯一建造完成，并具有飛行能力的一號(hào)機(jī)，它曾經(jīng)吸引了全世界關(guān)注的目光。然而，隨著蘇聯(lián)的解體，這架飛行器并未創(chuàng)造屬于自己的輝煌時(shí)代，并成就一段傳奇。

海上怪物

1987年，美國(guó)用間諜衛(wèi)星對(duì)當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)境內(nèi)的敏感地區(qū)拍照偵察，在里海發(fā)現(xiàn)蘇聯(lián)人似乎正秘密試驗(yàn)一種既像飛機(jī)又像船的怪物。與水上飛機(jī)不同的是它幾乎貼著水面高速飛行，以此躲避雷達(dá)追蹤。更令人震驚的是，這個(gè)外形怪異的飛行器的背上還有六聯(lián)反艦導(dǎo)彈發(fā)射筒。

冷戰(zhàn)結(jié)束后，這個(gè)被冠以“怪物”頭銜的地效飛行器的資料也被公開(kāi)。

這種被西方國(guó)家稱(chēng)之為“里海怪物”的機(jī)器擁有光滑的船體外形、短翼和尾翼，融合了普通飛機(jī)和氣墊船兩者的特點(diǎn)。同時(shí)這架獨(dú)特的飛機(jī)配備了10臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，其中8臺(tái)安裝在駕駛艙后方提供增升力；另外2臺(tái)安裝在垂直尾翼上提供巡航動(dòng)力。這個(gè)飛行器能夠以540噸的最大起飛重量在水面3米高處以約483千米/每小時(shí)的速度飛行。

這種飛行器的設(shè)計(jì)初衷是對(duì)敵方水面艦艇部隊(duì)發(fā)起快速打擊，同時(shí)利用超低空飛行能力和快速移動(dòng)能力來(lái)提高戰(zhàn)場(chǎng)生存率。隨后，阿列克謝耶夫設(shè)計(jì)局又開(kāi)發(fā)了較小的軍用地效飛行器，即“花尾鴿”。“花尾鴿”機(jī)長(zhǎng) 73.8 米，翼展 44 米，起飛重量 400噸。作為一種反艦導(dǎo)彈地效飛行器發(fā)射平臺(tái)，它具備高速機(jī)動(dòng)和低雷達(dá)探測(cè)性，可以抵近航空母艦并發(fā)射反艦導(dǎo)彈進(jìn)行精確打擊。機(jī)背上裝有三套雙聯(lián)裝的“白蛉”超音速反艦導(dǎo)發(fā)射裝置。在當(dāng)時(shí)四枚這樣的導(dǎo)彈足以摧毀任何船只，甚至是航空母艦。

在“花尾鴿”機(jī)首裝有 8 臺(tái) NK-87 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)推力 13000 公斤。在排水狀態(tài)時(shí)，航行速度為 20－100 千米/小時(shí)，航程 400千米；巡航飛行高度 1－5 米，在 3 米左右高度巡航時(shí)，速度為 450－550千米/小時(shí)，航程 3000千米，最大飛行高度 7,500 米。起降時(shí)最大允許浪高 2.5－3.5 米。

“花尾鴿”工程代號(hào)為“903項(xiàng)目”，于1986年在蘇聯(lián)的下諾夫哥羅德的伏爾加工廠制造，1991年完成主體建造，但當(dāng)時(shí)正好趕上蘇聯(lián)解體，于是這架飛行器被移交給了俄羅斯里海艦隊(duì)，成為俄羅斯海軍的一部分。

生不逢時(shí)

地效飛行器，也稱(chēng)為翼地效應(yīng)（WIGE）飛行器，是靠機(jī)翼與地面/水面之間的空氣動(dòng)力學(xué)相互作用，在近地表面飛行的飛行器，其不僅可以在水面降落還可以在陸地降落。

與飛機(jī)不同的是，地效飛行器主要在地效區(qū)飛行，也就是貼近地面、水面飛行，而飛機(jī)主要在地效區(qū)以外飛行；與氣墊船不同的是，氣墊船靠自身動(dòng)力產(chǎn)生氣墊，而地效飛行器靠地面效應(yīng)產(chǎn)生氣墊。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)的飛行器貼近地面或水面飛行時(shí)，氣流流過(guò)機(jī)翼后會(huì)向后下方流動(dòng)，這時(shí)地面或者水面將產(chǎn)生一股反作用力，當(dāng)它在距離水面等于或小于1/2翼展的高度上飛行時(shí)，整個(gè)機(jī)體的上下壓力差增大，升力會(huì)陡然增加，阻力減小，阻擋飛行器機(jī)翼下墜。

早在1923年，蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)著名的空氣動(dòng)力學(xué)家尤利耶夫就開(kāi)始了“關(guān)于地面效應(yīng)對(duì)飛行器機(jī)翼的空氣動(dòng)力特性產(chǎn)生影響的”研究工作。1935年到1939年，空氣動(dòng)力學(xué)家謝列布斯基和比亞邱耶夫就地面效應(yīng)問(wèn)題在理論和實(shí)際上展開(kāi)了研究。1960年到1970年，是蘇聯(lián)地效飛行器研制最輝煌的時(shí)期。在此期間，許多著名設(shè)計(jì)師都積極投入到地效飛行器的研制工作中。

60年代初，蘇聯(lián)高爾基中央水翼造船設(shè)計(jì)局在高爾基水庫(kù)建立了NC-2地效飛行器試驗(yàn)基地。1961年，阿列克謝耶夫總設(shè)計(jì)師親自駕駛一架CM-1地效飛行器完成了試驗(yàn)，并獲得了當(dāng)時(shí)最高領(lǐng)導(dǎo)人的肯定。隨后，中央水翼造船設(shè)計(jì)局便開(kāi)始著手CM-8、T-1和“里海怪物”運(yùn)輸?shù)匦эw行器的研制，并為以后研制“鷹雛”、“鷂”、“雨燕”和“伏爾加”-2四大系列地面效應(yīng)飛行器奠定了基礎(chǔ)。

不過(guò)，隨著蘇聯(lián)在上世紀(jì)90年代的解體，這種高速大型地效飛行器的發(fā)展陷入了低潮。一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，再也沒(méi)有需要這些大型導(dǎo)彈平臺(tái)沖刺發(fā)射超音速反艦導(dǎo)彈的必要了；另一方面，解體之后成立的俄羅斯也沒(méi)有財(cái)力和人力去維護(hù)這些蘇聯(lián)遺產(chǎn)。

重獲青春？

盡管最初俄羅斯地效飛行器的應(yīng)用研究主要集中在海軍運(yùn)輸和兩棲作戰(zhàn)等方面，目前的發(fā)展也是困難重重，但地效飛行器民用發(fā)展十分廣闊。試驗(yàn)表明，將1千克載荷完成500千米距離的運(yùn)輸，使用航速500千米/小時(shí)的地效飛行器的運(yùn)輸費(fèi)，相當(dāng)于使用航速40千米/小時(shí)普通艦船的運(yùn)輸費(fèi)，不足900千米/小時(shí)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸費(fèi)的一半。

此外，地效飛行器還有一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)，就是安全可靠。與飛機(jī)相比，它不必為自己專(zhuān)門(mén)建造起降跑道，可以隨時(shí)在陸地、海上和冰上起降，且十分安全。與艦船相比，由于具備良好的掠海性能和登陸能力，地效飛行器不會(huì)受航道環(huán)境和碼頭條件限制，可以快速將人員和貨物運(yùn)往灘頭。

蘇聯(lián)人在上世紀(jì)80年代中期曾經(jīng)有過(guò)這樣一個(gè)設(shè)想，即建造幾十艘地效飛行器，然后用它們?nèi)ナ匦l(wèi)蘇聯(lián)在北極的利益。不過(guò)隨后沒(méi)有過(guò)多久蘇聯(lián)就解體，該計(jì)劃也就自然而然的擱淺了。

2019年，俄羅斯阿列克謝耶夫中央水翼船設(shè)計(jì)局成功研制出“海鷗”地效飛行器。這種飛行器重54噸，有效載荷15噸，最大飛行距離可達(dá)3000公里，可部署在水面、坡度不大的岸邊甚至機(jī)場(chǎng)的運(yùn)輸通道上。

阿列克謝耶夫中央水翼船設(shè)計(jì)局董事長(zhǎng)格奧爾吉·安采夫稱(chēng)，“海鷗”可用于開(kāi)發(fā)北極，因?yàn)榕c直升機(jī)相比，地效飛行器受天氣條件的影響要小得多。除巡邏海岸外，還可借助“海鷗”開(kāi)展救援行動(dòng)，向大陸架油氣田運(yùn)送專(zhuān)家。“飛行器貨艙內(nèi)可放一艘救生艇，開(kāi)展救援行動(dòng)。然后再將救生艇運(yùn)回。”

研究人員還指出，為幫助飛行員避開(kāi)障礙物，“海鷗”地效飛行器配備了合成視覺(jué)系統(tǒng)，可在幾公里外發(fā)現(xiàn)行進(jìn)路線上的物體，并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，分析周?chē)奶鞖鉅顩r，決定如何以最好的方式通過(guò)。

媒體認(rèn)為，俄羅斯想把該型飛行器部署在北極地區(qū)，尤其是將來(lái)極有可能投入運(yùn)行的“北方航道”周邊！

在經(jīng)歷50多年的命運(yùn)多舛之后，這種“海上怪獸”似乎正在重新煥發(fā)青春。