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中国新型水陆两栖船万州试航,水翼艇的发明

4月21日,一艘用玻璃钢制成的“怪船”在长江万州红沙碛水域飞速前进,一旁护航的普通船加足马力仍然追赶不上。“怪船”突然掉头又爬上岸,沿着河边的沙滩行进。这是万州退休工程师周德群经6年艰苦研究发明的新型水陆两栖船,在进行试航和陆地越障的情景。“怪船”就是老周发明的消除水阻力船。船长16米,船身有孔,船下挂有长长的履带,船身不着水。周称,此船靠浮体链带系统在动力牵引下循环转动前进,可消除水阻力,节约动力能源,在滩涂、沼泽、沙漠、冰地都可以使用,对我国的交通事业将发挥重要作用。该发明已获国家专利局审查。试验中,消除水阻力船水上时速60公里时,油耗不及同等俄制水翼船的一半。

在江河湖海上有很多船,你见过带翅膀的船吗?这种带翅膀的船就是水翼艇,它航行时,船身离开水面,像在水面上飞驶一样,显得十分矫健。水翼艇是怎样发明的呢?原来,这是人们为了提高船艇的速度而采取的一种新的设计。船在水中行,水的密度大,船的阻力就大,前进速度就快不了。于是人们想到设计一种让船体部分或全部离开水面的船。但怎样才能做到这一点呢?造船的工程师们从小孩在河边打水漂中得到了启示。 小孩子打水漂就是用很薄的石片,按接近与水面平行的角度,将石片用力投出去,使它擦着水面跳跃前进。如果石片薄,表面很光滑,角度好,用力大,石片就可以在水面上飘行几丈远。这一游戏说明了这样一个物理现象:有一定表面的物体,以一定的迎水角度和速度沿水面运动时,水就会产生一个支承物体的力,我们称它为水动力。打水漂时的石片就是依靠水动力支持而飘行的。根据这一道理,造船工程师们设计了一种船型:当这种船高速前进时,就像石片在水面上飘行一样,并把这种船称作滑行艇。滑行艇与一般的船不一样,它的底部比较平坦。当船前进时,由于艇底向前挤压水,从而使底部的水压力升高,形成水动力,水动力就把艇部分地托出水面。 滑行艇虽有利于高速行驶,但也带来一些问题,如滑行艇的耐波性能差,不能在较大的风浪中航行。若在波浪中高速航行,船底与波浪相撞,艇底会受到波浪的巨大冲击力,不仅使艇体产生强烈的震动,影响以至破坏仪器设备的正常工作,有时也会引起艇体的破裂。能不能让艇体完全离开水面,使它跑得更快,而且不受波浪冲击呢?人们开始设想给船装上翅膀,使它像飞机一样飞起来。这样,水翼艇就在滑行艇的基础上产生了。 有关水翼艇的设想,早在1869年就有人提出过。第一艘水翼艇是意大利发明家弗拉尼尼建造的,并于1905年在瑞士的马奇奥湖进行了试验。这是一艘排水量只有165吨,75马力的水翼艇,试航时跑37节多。继弗拉尼尼之后,美国人贝尔又建造了由自己设计的水翼艇,并于1918年创造了每小时71英里的航行记录。但因为当时对水翼艇的理论研究工作不够,大马力的动力设备和轻的艇体材料没得到解决,所以水翼艇没有发展到实用阶段。 到了第二次世界大战时,随着科学技术的进步,德国制造了一些民用和军用的水翼艇,而且达到了一定水平。如VS-10水翼鱼雷艇,排水量为475吨,最高航速可达55节多。第二次世界大战后,水翼艇的发展大致分为两个阶段:20世纪50年代和60年代初,是水翼艇试制并投入批量生产阶段。 这期间,水翼艇主要是作为内河高速客船,吨位由9吨发展到100吨,航速35节左右。60年代以后,水翼艇的发展方向是面向海洋,面向军用。水翼艇的吨位已达320吨。如1966年美国建造了一艘普朗维尤号水翼反潜试验艇,长647米,宽123米,排水量为320吨,最大航速达62节,持续航速为50节。此艇是自控全浸式水翼,水翼能旋转上翻到甲板上。船体材料是铝合金,它是美国海军中最大的一艘水翼艇。80年代以来,虽然水翼艇的吨位没有明显增长,但其航速已达40~60节。 有的国家还在研制80节的水翼艇。随着电子技术、自动控制技术的发展,耐腐蚀的轻型艇体材料的出现,以及大马力轻型动力设备——燃气轮机的诞生,都为水翼艇的发展开辟了广阔的前景。

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