中国气垫船的发展
中国气垫船的发展ﻫﻫ江军ﻫ
★气垫船及其分类★
气垫船是利用船上的大功率风机产生高于大气压的空气,把空气压入船底并与水面或地面之间形成气垫,将船体全部或大部分托离水面而高速航行的船只。
1959年,英国制造出世界上第一艘气垫船,它从法国加莱出发,在两小时五分钟内成功地横渡了英吉利海峡,一时间轰动了世界。
气垫船的出现首先为各国海军所关注,继而各国不惜耗费巨资进行大量的研究和实艇试验,并集中研制气垫登陆艇。
气垫船是目前实际应用最多的高性能舰船,至少有十几个国家海军列入正式装备。
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图1:
气垫船按航行状态分为全垫升气垫船和侧壁式气垫船两种。
1、全垫升气垫船。
是利用垫升风扇将压缩空气注入船底,与支承面之间形成“空气垫”,使船体全部离开支承面的高性能船,英国制造的世界第一艘气垫船即为全垫升式。
ﻫ全垫升气垫船采用空气螺旋桨推进,航行时船底离开水面,因此具有独特的两栖性和较好的快速性。
在军事上,气垫艇是最理想的登陆作战运输装备,它的高航速、两栖性大大提高了上陆抢滩速度,增大了战术突然性,有利于上得去,突得破。
垫升式气垫船不但可在冰雪、沼泽、礁滩上航行,也可在无码头设施的沿海岛屿停靠,实施无码头组织不间断的后勤补给,有利于向纵深突
击;同时也是猎雷艇、扫雷艇的理想艇型。
另外,还可用于在浅滩、滩涂、岛屿间担负巡逻警戒、交通运输、抢险救灾等任务。
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由于全垫升式气垫船具有良好的通过性,受潮汐、水深、雷障、登陆障碍及近岸海底坡度、底质的限制小,因而可在全世界70%以上的海岸实施登陆作战(排水型登陆艇只能在全世界17%的海岸线登陆)。
另外,这种登陆气垫船在战斗装载的情况下,仍可以30~40节甚至更高的航速航行,大大缩短了登陆部队暴露于敌岸防火力下的时间,加快了上陆速度,提高了登陆部队的安全性。
ﻫﻫ目前,美国海军的新型全垫升式气垫登陆艇LCAC气垫登陆艇最为先进。
LCAC气垫登陆艇服役后,与各种登陆舰先后进行了协同试验,它可依靠自身动力和操纵自由进出各种登陆舰船坞。
海湾战争中,LCAC艇参加了作为两栖佯动的“雷击临近”大型
2、侧壁式气垫船。
这种气垫船的船底两侧有演习。
目前,俄罗斯拥有世界上最庞大的气垫登陆艇编队。
(详见文后资料一。
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刚性侧壁插入水中,首尾有柔性围裙形成的气封装置,可以减少空气外逸。
航行时,利用专门的升力风机向船底充气形成气腔,使船体飘行于水面。
它常选用轻型柴油机或燃气轮机作为主动力装置,用水螺旋桨或喷水推进,航速可达20~90节;有较好的操纵性和航向稳定性,但不具备两栖性。
由于这种气垫船气腔中的空气不易流失,托力比全垫升式大,而且功率消耗小,适合建造大型船只,因而其军用价值颇受各国海军重视,认为它比全垫升式气垫船更有发展前途,美国海军甚至称这是“水面舰艇发展吏上的一次重大革命”。
特别是近年来,随着围裙寿命提高、造价下降和水下更换围裙技术的进展,以及气垫系统采用航行控制装置,它在波浪中的摇摆性能又大为改善。
现代侧壁式气垫船的刚性侧壁已发展为细长的两个船体,兼有高速双体船的优点,又称气垫双体船或表面效应船(SES),是一种发展非常迅速的船型。
1985年,苏联海军建造了世界上第一艘用作导弹护卫舰的侧壁式气垫船“海狮”号。
目前,除俄罗斯之外,挪威、西班牙分别研制了排水量370吨的用作水雷对抗艇和反潜轻型护卫舰的表面效应船。
美国海军在一系列实验成功的基础上,正在着手研制较大型的侧壁式气垫船,如3000吨级的导弹驱逐舰等。
★ 中国气垫船的发展★ﻫ
从50年代后期起,中国即着手气垫技术的应用研究以及气垫船的开发。
40多年来,在气垫技术方面,通过原理研究、模型试验、中间试验和试用,已基本掌握了全垫升式和侧壁式气垫船技术,进入实用化型号的研制和应用阶段。
气垫技术的开发和应用,适应了军民特种需要,为船舶在特定环境(如浅水急流、江河上游险滩、沼泽地带、浅海滩涂、河口近岸和冰雪地区)的航行以及两栖登陆等创造了条件。
ﻫ1、开展应用研究,深入进行中间试验
ﻫ50年代后期,为探索气垫新技术,全国40多个单位组织力量,开始原理研究和模型试验,进而试制载人试验车和试验艇。
有些单位用航空发动机作动力,采用空气螺旋桨推进或喷气推进;有些单位研制的气垫船兼能上岸;也有些单位则研制以陆用为主的试验性地面效应器或气垫车,名为“漂行汽车”、“无轮汽车”、“气垫飞行器”等等。
名称虽不同,但实质均属全垫升式气垫模型。
当时这些试验船均未装围裙,操纵性不佳,海上和陆上试验都发现不少问题,只停留在原理性的应用研究阶段。
1960年,国防科委副主任张爱萍主持召开全国气垫技术会议,现场展览比试各型试验车和试验艇后,明确以船为主要研究方向,并决定缩短战线,相对集中力量,循序前进,对关键技术问题组织协作攻关,从此改变了以往“遍地开花”的局面。
1961年后,全国处于
1962年,国家科委船调整时期,科研经费短缺,物资供应困难,许多单位相继停止了对气垫技术的研究,出现了大起大落的现象。
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舶专业组组织制订了船舶科学技术发展十年(1963年到1972年)规划,将气垫技术的开发列入规划项目。
国防科委确定由七院为主,继续组织研究工作。
1963年到1967年,东北地区沈阳松陵机械厂利用航空活塞式发动机相继研制成全垫升式气垫试验艇“松陵l”号、“松陵2”号和“松陵3”号。
初期采用单层周边围裙,继而改用周边射流火腿形柔性围裙,在松花江、旅顺近海以及辽河水网地区都进行了试航试验。
上海708研究所专门组织力量,成立研究机构,于1963年后的五年间相继在沪东造船厂试制总重为4吨级的小型全垫升式气垫试验艇711-1号和711-2号。
初期只采用硬体周边射流,继而增装火腿形柔性围裙,最后在71l-2号艇上改用囊指形围裙,建成后均先在上海淀山湖和黄浦江反复试验,研究气垫船航行的基本性能中关于飞升、推进、埋首、倾覆、稳性和侧漂等问题。
711-2号艇后经改进,采用了可变正负螺距的可控螺距空气螺旋桨,全艇机电系统操纵和驾驶由一人集中控制,加上围裙提升与舵联动,使艇的回转半径显著减小,操纵性大为改善,具有顺利驶入河汊、飞越稻田、上岸退滩、逾越沟渠等能力,湖面试航航速曾达98千米/小时。
1967年在四川金沙江段和云南西双版纳澜沧江上试航时,在湍急滩流中向上游冲滩成功。
该艇返沪后再经改进,又沿黄浦江、长江口驶到舟山沿海进行耐波性试验。
在此期间,为探索船体两侧增加入水刚性结构以形成侧壁而便于水螺旋桨推进的技术,708研究所又于1966年设计、试制侧壁式气垫试验艇711-3号,经在淀山湖和黄浦江进行航行试验后,又至金沙江、澜沧江及舟山等地进行一系列中间试验,顺利越过激流和泡旋水(其间又进行横稳性及首。