我國早期氣墊船的艱難探索

潘金寬 / 文

氣墊船的特殊“騰空”方式讓氣流在運輸船底部和地面之間形成一層“氣墊”，利用底部的壓力使運輸器升離地面或水面。由于它的原理新穎，存在著潛在的越野和高速性能，蘇聯(lián)領(lǐng)導人到美國看到試驗時，曾稱為“不用公路的汽車，是未來汽車發(fā)展的方向”。

早在20世紀60年代，國外就掀起了對“氣墊”這種產(chǎn)生升力的方式的研究，英國設(shè)計了橫渡英吉利海峽使用的氣墊船，美國研制了想提供給美國陸軍在越南水田地區(qū)使用的氣墊運輸工具。我國那時也開始了包括氣墊船在內(nèi)的幾種非常規(guī)航空器的研究。

“一號氣墊”完全是為了原理試驗

氣墊船這種特殊的運輸工具，雖然它只能騰空離地面或水面幾毫米或厘米，是否也可以稱為“航空器”？60年代初，沈陽112廠進行首次試探，模線車間一位技術(shù)員制造了一具用航模發(fā)動機“托舉”離地的氣墊模型。后來，以112廠的試飛站工藝員修福昌為首，組織了由喬英俊等人參加的研究小組進行氣墊器的探討，修福昌邀請航空設(shè)計師程不時作為技術(shù)顧問，協(xié)助解決一些研究中的技術(shù)問題。

他們首先使用一臺雅克18使用的M-11發(fā)動機，用木制構(gòu)架，外蒙鋁合金蒙皮制造了一臺原理性試驗機。由于這個研究小組中許多人是工藝行家，他們的手很巧，造出來的東西制造質(zhì)量很高。這臺試驗機的“起升”風扇，是用木質(zhì)手工削制的。程不時作為技術(shù)顧問，修福德請教扭角的計算基準。在試驗器裝配的過程中，修福昌又邀請程不時去檢查結(jié)構(gòu)設(shè)計。程不時指出：發(fā)動機架的現(xiàn)有設(shè)計不能承受扭矩，應(yīng)該增加斜桿。為此，修福昌又去請教講授結(jié)構(gòu)力學的老師，證實了程不時的說法，因為空間相交于一點的錐形標系不能承受橫截面上的扭矩。他們隨即修改了設(shè)計，增加了斜桿。

這個“一號”試驗器裝配完畢在機場滑行道試驗，果然“飛升”離了地面，由試飛站一位技術(shù)人員操縱，程不時坐在上面體驗了沿機場行道的“騰空”滑行。這種“全浮式”氣墊由于底部完全騰離地面，在速度高時靠氣動力翼面操縱。行駛較為平穩(wěn)，但在低速或懸停時，因為四處不著地面，氣動力又不起作用，試驗器搖搖晃晃，平移竄動，需要很多人爭先恐后地扶著才能保持位置。程不時建議，底部應(yīng)有可收到的接觸輪，在低速時伸出接觸地面，靠摩擦力保持位置及方向，在高速時有氣動力作用時再改起，讓試驗器完全騰空。但修福昌認為，這樣就違背了氣墊器就必須全部騰空的原理，沒有采納。當“一號氣墊”給工廠領(lǐng)導表演時，許多工廠的領(lǐng)導站在跑道中間，眼看氣墊騰空而起，緊貼地面向跑道一頭飛馳而去，由于沒有地面摩擦力，速度很快。在跑道頭上慢慢費力地掉過頭來，又向參觀的人群飛馳而來。參觀的人認為這種奇怪的車一定會操縱自如，乖乖地停在他們面前，因此都站在跑道中間不動?？吹竭@個情況，程不時不得不急忙提醒，這種東西行駛很快但控制不靈，希望大家早早讓開道。這時參觀的人群才急忙閃到跑道邊，說時遲那時快，“一號氣墊”已經(jīng)從大家身邊飛馳而過，沖過好遠才慢慢停下來?！耙惶枤鈮|”后來在沈陽北陵公園的湖內(nèi)做過水面浮起試驗。由于湖面小，氣墊跑不快，因此吹起的水花飛濺，狀態(tài)甚為可觀。“一號氣墊”完全是為了作原理試驗，因此駕駛員和乘員坐在露天，背靠像粗壯的煙囪的進氣函道。

“二號氣墊”是一種名副其實的氣墊船

在“一號氣墊”的基礎(chǔ)上，研制小組又制造了“二號”，這是一艘已經(jīng)外形有些像船的構(gòu)造，是一艘名符其實的“氣墊船”，具備了駕駛艙。還有泡沫塑料的隔音措施，并在底部安裝了“軟裙”?！岸枴弊鬟^陸上無道路處的越野試驗，也在松花江內(nèi)作過高速航行。存在的問題是，一是穿越由旁邊的輪船故意興起的浪花試驗時，由于浪的高度超過起飛騰空高度，氣墊船觸水受阻，速度猛然下降下來。二是在低速泊岸時受側(cè)風影響，不易操縱。三是由于速度大，在轉(zhuǎn)彎時又因完全離水，沒有克服離心力的力，因此轉(zhuǎn)彎半徑很大。對后兩個問題，程不時再次建議氣墊船設(shè)置可收放的舵面，在低速或轉(zhuǎn)彎時放下伸入水中，利用水的作用力提供位置及克服離心力。但是這個意見被認為違反“氣墊船就應(yīng)該完全騰空”的看法而沒有被采納。

“二號氣墊”還到渤海進行過海上運行的試驗。海上浪高，使高速行駛的氣墊船常常觸浪點水而速度猛降，其勢之猛類似于汽車撞到墻上。為此他們得出結(jié)論說，如果要設(shè)計海上運行的全浮式氣墊船，則必須做得充分的大，大到底部可以跨越好幾個浪峰的程度，才可以在大體平均的水面上高速行駛。

十年后，程不時已調(diào)動上海從事我國首次進行的大型噴氣式旅客機設(shè)計。修福昌等人又在上海青浦的淀山湖進行了全浮式氣墊船的試驗，并邀請程不時去觀看。程不時坐在駕駛員旁邊，從岸上一個斜坡直升，然后徑直開入湖面，在湖面上高速轉(zhuǎn)了一個大圈，覺得從駕駛座看到從岸上開到水面，又從水面開到岸上是一種奇妙的感受，乘坐任何其他的車或船都不可能看到如此異觀。而在淺水區(qū)看到水草從各處伸出水面，紛紛迎面撲來沒進“船”底部都毫不阻礙氣墊前進，也是一種乘坐其他船所不能獲得的感受。

第二天，修福昌又邀請程不時參加上海一家研究所研制的“側(cè)壁式氣墊船”在黃浦江上航行。側(cè)壁式氣墊船的操縱比全浮式要自如些，但因有兩個側(cè)壁插入水中，所以它的航行速度比全浮式要慢些。程不時所設(shè)想的氣墊船，在某種意義上說就是“側(cè)壁式”和“全浮式”的結(jié)合，在需要操縱自如時將某種構(gòu)件插入水中，在需要高速時將入水部件縮起，成為全浮式。

修福昌等研制的氣墊船，以后還在長江上游金沙江等急流淺灘中做過試驗，他后來轉(zhuǎn)為專門進行氣墊船研究。經(jīng)過參與氣墊船研制的過程，程不時切身體會中對這種“騰飛”的方式有了一些比原來更深入的認識。他認為這種特殊的運輸工具適合于一些特殊的用途，如越過雪地的運輸，或在一般船舶不能使用的急流中，或穿越大河相對平靜的水面。但如果要在陸上用于越野行駛，則必須解決精確操縱能力的問題，以免撞到障礙物或墜下深淵。同時，它與一般車船比較究竟已進入“騰空”飛升狀態(tài)，因此其動力裝置與結(jié)構(gòu)都應(yīng)是“輕航空型”的，應(yīng)非常講究重量，其購置和使用成本都比相當?shù)能?、船為大。因此，它適用于其他運輸器不能使用時的特殊情況，起填補空白的作用。至于在它初出現(xiàn)時有人認為這種運行方式會普遍代替現(xiàn)有的車、船，則是一種過分樂觀的估計。

氣墊船成為現(xiàn)代登陸作戰(zhàn)的高速運載工具

如今，氣墊船已發(fā)展成為現(xiàn)代登陸作戰(zhàn)中的一種高速運載工具，具有與垂直登陸相適應(yīng)的機動性和靈活性，并在實戰(zhàn)中表現(xiàn)出了很強的作戰(zhàn)效能，成為立體登陸作戰(zhàn)中的一支利劍。為適應(yīng)未來立體登陸作戰(zhàn)的客觀需求，氣墊船在推進、防護、武器、信息系統(tǒng)，以及兩棲作戰(zhàn)和遠程機動作戰(zhàn)能力等方面也有更大的突破，船體結(jié)構(gòu)也向復合型方向發(fā)展。

未來氣墊船還將努力增大續(xù)航力，以全面提高其遠程奔襲作戰(zhàn)能力。有專家預言，21世紀的大型氣墊戰(zhàn)艦，將能夠裝載大量的燃油，在50節(jié)航速時，續(xù)航力預計可達9000海里以上，必將成為攻方跨洋越海打擊敵方縱深目標的理想平臺，大噸位的排水量，保證氣墊戰(zhàn)艦能大量裝載武器，單艦或小規(guī)模編隊便具備強大的攻艦、防空、反導、驅(qū)潛及對岸火力支援的能力，是21世紀全維海戰(zhàn)進攻力量的先鋒和利劍。21世紀一艘大小像“現(xiàn)代” 級驅(qū)逐艦的8000噸級氣墊戰(zhàn)艦，其航速可達50節(jié)，10小時內(nèi)能遠程奔襲500 海里，續(xù)艦能力為6晝夜。對敵來說，可謂是“神兵天降”。

當前，美俄等西方軍隊都競相發(fā)展氣墊船。我國在自力更生建造、借鑒外軍經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研制了不少聚焦使命任務(wù)、具有中國特色、軍民兩用的氣墊船，也取得了較好的軍事和經(jīng)濟效益。氣墊船發(fā)展到今天，今后還將繼續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，形成系列化多功能化的產(chǎn)品。