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百年不衰的水上飞机(图集)  

2017-02-07 13:02:00|  分类: 飞机与机场 |  标签: |举报 |字号 订阅

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百年不衰的水上飞机

来源:网易航空

 

    2016年7月23日,全球最大水陆两栖飞机AG600在珠海完成总装下线。至此,水上飞机的发展已经走过一百个年头。虽然现代水上飞机在部分领域已被直升机取代,但不可否认的是,在一些特殊领域,水上飞机仍发挥着不可替代的重要作用。(作者:Armstrong)


    图片点击后可看大图 

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    水上飞机是指在水面起降的固定翼飞机,其中的两栖型还能在陆上机场起降。水上飞机就设计特点而言可分成浮筒式和飞船式。上图是二战时期的PBY-5A飞船式两栖飞机。

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    虽然在第二次世界大战后,新型水上飞机研制的脚步越来越慢,但这种飞机至今仍在特殊领域发挥着不可替代的重要作用,如森林灭火,偏远岛屿和多湖泊地区的空运等。广东凉茶

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    平静的水面是飞机天然的起降场地,所以水上飞机在航空史萌芽阶段就诞生了,早期的水上飞机一般都是浮筒式设计。1910年3月28日,法国人亨利·法布尔试飞成功第一架动力水上飞机“Hydravion”(法语水上飞机之意)。

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    发明具有船式机身的飞船的荣耀则要属于美国航空先驱格伦·寇蒂斯,他在1912年设计出实验性的船式机身水上飞机,摈弃了机身浮筒,大大降低了空气阻力,使水上飞机的性能接近当时的普通飞机。很快他推出了实用化的寇蒂斯E和F型。图为在纽约州库克湖上飞行的寇蒂斯F型水上飞机。

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    1912年英国皇家海军成立了海军航空兵(RNAS),把水上飞机为主要作战装备。在1918年爆发的第一次世界大战中,各国军队都使用水上飞机执行了侦察、轰炸和投掷鱼雷的任务。图为英国海军航空兵的肖特184型水上飞机。广东凉茶

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    设立于1913年的施耐德杯大大刺激了水上飞机的发展,在高额奖金的刺激下,航空先驱们前赴后继地投入水上飞机的研发,大大推动了航空技术的发展。图为1925年参赛并夺冠的寇蒂斯R3C水上飞机,这架飞机还被宫崎骏画入了《红猪》中。

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    波音公司创立时制造的第一架飞机也是水上飞机。图为1916年波音B&W Model 1在西雅图杜瓦米什河中试飞时留下的珍贵照片。

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    第一次世界大战结束后,水上飞机的性能有了长足进步,能在水面起降和不受陆上机场跑道长度限制的特点使这种飞机非常适合于商业运输用途。1919年5月,寇蒂斯NC-4首次完成了飞越大西洋的壮举,让人们看到了用水上飞机飞跨大西洋航线的光明前景。

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    1929年,德国道尼尔生产的Do-X水上飞机安装了12台发动机,能载客70-80人,翼展达48米,最大起飞重量56吨,成为当时最豪华的客机。1931年8月27日,一架Do-X从德国出发,飞越大西洋抵达美国纽约。广东凉茶

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    1931年,英国超级马林(Supermarine)的S.6B竞速机勇夺施耐德杯,创造了651.2公里小时的速度记录,而这种竞速机即将发展成著名的“喷火”战斗机。

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    水上飞机在两次大战期间进入发展黄金时期。1934年12月30日首飞的马丁M-130水上飞机帮助泛美航空公司开辟了跨越太平洋航线,该公司凭借M-130“飞剪”系列客机获得了巨额利润。

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    能与Do-X在豪华程度上比肩的是1938年6月7日首飞的波音314“快船”,该机的客舱分成上下两层,可载客74人,甚至还有餐厅和化妆室。广东凉茶

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    在第二次世界大战中,水上飞机获得了更大的应用空间。由于这种飞机航程远、载重量大、不受陆地机场的限制,因此非常适合执行海上运输补给、反潜巡逻和救援任务。图为英国海军的“桑德兰”反潜机。

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    G-21“鹅”是格鲁曼公司在1936年推出的一款轻型水陆两栖飞机,作为该公司的第一款单翼机就获得了空前成功。G-21的军用型叫做JRF,在二战中执行了作战和训练任务。至今仍有大约30架G-21能够飞行。 

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    PBY“卡特琳娜”水上飞机在二战中成为多面手,除执行海上巡逻、运输、搜救、反潜等任务外,该机还是一种合格的侦察机。在1942年的中途岛海战中,正是一架PBY发现了日本“赤城”号航母的踪迹。

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    日本在战争中也很重视水上飞机的发展,1941年首飞的川西H8K二式大艇的各方面性能都很突出。图为美国士兵好奇地打量一架二式大艇的残骸。广东凉茶

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    布洛姆-福斯BV 222“维京人”水上飞机是二战中投入作战的最大型水上飞机。该机原本被设计为一种民用运输机,原型机在1940年首飞,随后被德国军方征用。这种飞机翼展有46米,高10.9米,机身长37米,长度是B-29的一倍半,最大起飞重量49吨。

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    德国人又在BV 222的基础上研制了更大型的BV 238。这种6发水上飞机在1941年首飞,最大起飞重量达100吨。唯一的一架原型机在战争中被P-51战斗机击毁。

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    二战中开始研制的休斯H-4“大力神”成为了迄今为止世界上翼展最大的飞机。H-4由于主要采用木结构而别名“云杉鹅”,是美国军方在战争时期采购的水上运输机,起飞重量180吨。H-4直到1947年才首飞,由于性能、噪音、耗油量、舒适与安全性均不达标而遭到抛弃,为水上飞机的黄金年代画上了一个句号。

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    而苏联在战争期间能拿得出手的水上飞机作品是别-4。这种由别里耶夫设计局在1940年推出的单发飞船采用了流行的伞翼布局,最终生产了47架。广东凉茶

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    战后,许多军用水上飞机转行为灭火机。其中最大的是美国马丁公司的JRM“火星”。“火星”是美国海军在战争期间订购的远程海上巡逻机,翼展61米,最大起飞重量74吨,于1941年首飞。战后,幸存的4架“火星”被加拿大用于森林灭火,一次能装27吨水,表现惊人。

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    美国水上飞机巨头马丁公司在战后的第一个设计是1948年首飞的P5M“马林鱼”。该机沿用了二战时期马丁PBM标志性的海鸥翼,总产量285架,还出口到了法国。

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    通过在二战中生产大量的G-21“鹅”式水上飞机,格鲁曼公司获得了制造两栖飞机的成功经验,公司在战后的1949年推出了JRF的后继机——G-64“信天翁”水陆两栖飞机,尺寸和重量都大幅增加。凭借“鹅”和“信天翁”,格鲁曼公司在水上飞机发展史上占据了一席之地。

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    想要提高水上飞机的性能,自然就是给它装上喷气式发动机。1947年问世的英国桑德-罗公司的SR.A1水上战斗机验证机是首次勇敢尝试,达到了每小时824公里的高速度。广东凉茶

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    别-6水上飞机是苏联在1949年首飞的一种水上反潜机,用于远程海上巡逻任务,可在较大作战半径内搜索和用深弹摧毁敌潜艇。我国在1955年购买了6架别-6,后来把其中的4架升级为青-6。

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    英国桑德-罗公司的“公主”是人类制造的最大型全金属结构水上飞机,该机翼展67米,最大起飞重量156吨,首飞于1952年8月。但桑德-罗公司的雄心并没有拯救没落的水上客机,在喷气式客机的竞争以及自身的机身腐蚀问题下,“公主”没有投入实际运营。

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    康维尔公司的XF2Y-1“海标枪”是人类第二次喷气式水上战斗机尝试,这种三角翼战斗机依靠滑撬在水面起降,在1953年4月9日成功进行首飞,并在1954年8月3日在俯冲中突破音速。但由于原型机坠毁和实用性问题,XF2Y-1最终被取消研制。广东凉茶

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    XF2Y-1原本是为马丁P6M“海马”喷气式水上轰炸机设计的水上护航战斗机。在20世纪50年代,P6M曾被美国海军寄予厚望,希望能以该机组建起自己的核打击力量。P6M在1955年7月14日首飞,并在试飞中表现出了卓越的低空高速飞行能力。但随着美国海军弹道导弹核潜艇的服役,费用高昂的P6M项目被迫中止。

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    时间进入20世纪60年代后,由于中大量增加的机场削弱了水上飞机的优势,再加上岸基飞机进入喷气时代,拉开了与水上飞机之间的性能差距,于是后者进入了发展瓶颈期。军用型水上飞机的发展开始放缓,专门设计而不是改装自二战老飞机的消防水上飞机开始出现,如上图的加拿大飞机公司CL-215。

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    1960年,别里耶夫设计局推出了采用两台涡桨发动机的别-12反潜两栖飞机,大大提高了飞行性能,使该机创造了42项世界纪录。

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    日本的新明和工业公司在1963年开始研制PS-1反潜水上飞机,这种飞机的布局类似马丁P5M,不过配备了4台涡轮螺旋桨发动机。PS-1原型机在1967年首飞,服役后暴露出飞行高度低、最大航程过短,飞行速度有限的缺点,已在20世纪90年代全部退役。新明和在PS-1的基础上还研制出了US-1水陆两栖型。广东凉茶

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    水轰-5是中国自行研制的第一型水上反潜轰炸机,由中国特种飞行器研究所(605所)设计、哈尔滨飞机制造公司制造,具有大航程、超低空、全天候、大载荷等特点,可用于中近海域侦察、巡逻警戒、搜索反潜等任务。1976年4月3日,水轰-5原型机首次水上起降试飞成功,已经发展出了基本型、水轰-5A、水轰-5B三种型号,共制造7架。

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    水轰-5于1986年开始服役,装备于中国海军北海舰队水上飞机部队。但是中国的反潜设备长期落后,因而水轰-5可以说自服役以来一直无用武之地,再加上相当一段时期中国也没有研制空中预警雷达,水轰-5的实际用途只剩下海上目视巡逻,再就是救援和捜索。在现行的装备体系中,水轰-5的地位就是鸡肋——食之无肉,弃之可惜。

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    德国道尼尔公司在1984年推出的“海星”水上飞机颇具其前辈Do-X的风采。该机最大的特点是大量采用碳纤维复合材料,较好地解决了水上飞机的腐蚀问题。

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    除了形形色色的喷气式地效翼飞行器外,苏联还对喷气式水上飞机情有独钟。别里耶夫设计局在1983年开始设计一种大型喷气式多用途水陆两栖飞机,这就是A-40“信天翁”。A-40原型机在1986年12月8日首飞,不久就打破了14项水上飞机飞行纪录。

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    CL-215和1994年问世的改进型CL-415是加拿大飞机公司和庞巴迪公司设计制造的专用水陆两栖灭火机,有位置很高的机翼和位于机翼上表面的双发动机。CL-215能够装4920升水,CL-415能装6130升,CL-415还升级成普惠加拿大公司PW123AF涡桨发动机,功率更大,更高效,可靠性也比CL-215的普惠R-2800“双黄蜂”星形活塞发动机高。广东凉茶

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    苏联的解体影响了A-40的投产,直到1998年,运用了A-40研制成果的别-200水上飞机才开始试飞。别-200可被看作是A-40的缩小型(从最大起飞重量86吨下降到41吨),目前该机的主要型号是消防型,俄罗斯拥有丰富的森林资源,别-200在扑灭森林大火上必将发挥重要作用。

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    水上飞机在通用航空领域同样发挥着重要作用,一些轻型飞机在加装浮筒后就能在水上起降,执行灭火和运输任务。图为加装了浮筒的德哈维兰加拿大公司“双水獭”轻型运输机。

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    当前,世界上最大的水上飞机是日本新明和工业株式会社研制生产的US-2大型水上飞机。US-2水上飞机是由日本新明和工业株式会社在US-1型水上飞机的基础上研制生产,US-2与US-1相比,性能更加优越。US-2中大幅度采用了高新技术,得到彻底改进,如采用遥控自动驾驶仪系统及综合仪表盘、导入增压舱、搭载新型发动机以提升动力等。

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    目前全世界最新型的水上飞机当属我国的蛟龙-600(AG600),采用单船身、悬臂上单翼布局,安装四台WJ6发动机,最大飞行速度每小时560公里,最大航程4500公里,最大留空时间超过10小时。

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    第一架蛟龙-600现已完成总装,有望在今年首飞。该机研制成功后,将超越日本US-2,成为世界上最大的水陆两栖飞机。广东凉茶

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    2016年7月23日,全球最大水陆两栖飞机AG600在珠海完成总装下线。 

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    2016年11月,AG600在珠海航展上做静态展示。





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