“水上之鷹” 飛機為什麼能從水上起降?水上飛機簡史


“水上之鷹” 飛機為什麼能從水上起降?水上飛機簡史

喬善勳/文

水上飛機是專門針對於水面降落而設計的,其一般加裝有浮筒,兩棲飛機、水上直升飛機和飛船式設計飛機。早期的飛機由於機場基礎設施的匱乏,多采用水面作為跑道,下圖就是波音公司的創始人威廉·波音(William Boeing)和埃迪·哈伯德(Eddie Hubbard)在水上飛機前的合影。

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圖、1919年3月3日,波音和哈伯德在一次國際航空郵件飛行任務後的留影,我們能看得到波音飛機下面加裝的浮筒

早在飛機誕生前,便有人開始琢磨水上飛行器了。1876年法國人阿方塞·佩諾提出關於飛行器和可收放起落架裝置的相關專利。1898年奧地利人威廉·克雷斯建造了第一架“水上飛機”——Drachenflieger,但是它搭載的兩個30馬力發動機根本不足以飛起來,後來以沉沒而告終。

1910年3月28日,法國人亨利·法布爾研發出一款名為FabreHydravion的水上飛機,這架飛機成為第一架憑藉自己動力從水中起飛的飛行器。這也正式拉開了水上飛機發展的序幕。

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圖、亨利·法布爾和他控制的水上飛機

在1910年至1911年間,美國航空先驅飛行員格倫·柯蒂斯將他的水上飛機發展成柯蒂斯D型水陸兩用飛機。他成功的將浮筒和輪子結合在一起,並在1911年2月成功進行兩棲飛行。這也給柯蒂斯帶來榮耀,他獲得了美國飛行成就獎——第一個科利爾獎盃。

法布爾的成功也激勵了其他人投身於水上飛機。1912年3月,摩納哥還成功舉辦了首屆水上飛機比賽。法布爾、柯蒂斯、特利爾和法爾曼都拿出了參賽機。1912年法國海軍還訂購了首架水上飛機。

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從第一次世界大戰開始,巡洋艦通常會攜帶一兩架浮筒式水上飛機,用來執行遠程偵查任務、目標搜索和火炮設計修正誤差等任務。這些飛機通常放置在軍艦上,有些從炮塔上年的起飛滑軌彈射出去,飛機降落的時候則降落在軍艦附近人,然後再用起重機吊裝上來。

一戰結束後,航空業也得以長足進步,雖然很多大型飛機可以抵達之前無法觸及的區域。但是機場硬件條件的匱乏也凸顯出水上飛機的特性。例如英國飛往印度和澳大利亞等國航線都在此時陸續建立。大型飛機在飛越海洋地區時,機械故障也會導致緊急迫降。水上飛機則有很好的安全特性。

航空運動也極大地提升了水上飛機的性能,例如1931年史奈德杯競速比賽的冠軍就由英國超級馬林的S.6B競速機奪下,其最高速度創下651.2公里/時的成績。

第二次世界大戰成為水上飛機發展的爆發期,包括美國、英國、德國、日本和意大利都裝備了水上飛機。這些飛機承擔了很多巡邏、護航、偵察、反潛、轟炸等軍事任務。

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圖、晴嵐攻擊機

日本的愛知飛機公司甚至研發出一款伊-400號潛特型潛艇的M6A1晴嵐,日軍的打算用它對巴拿馬運河進行轟炸,用以阻斷美國海軍增援太平洋地區的速度。真是腦洞大開的日本人。

二戰期間,美軍也曾向休斯飛機公司訂購了一款超大型越洋運輸機,霍華德·休斯傾力拿出了休斯H-4大力神。而龐大的機身嚴重耽誤的研發進度,戰爭結束後才完工。且它的噪音、耗油量、舒適等性能均堪憂,最終沒有進入實用階段,便遭到了淘汰。而時至今日,休斯大力神仍是世界上最大的飛機之一,尤其是翼展長度仍保持世界記錄。

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圖、休斯H-4大力神

二戰後跑道等基礎設施逐漸完善,飛機的性能和可靠度也提升至新的階段,空中加油技術也逐漸成熟,水上飛機的地位開始遭到動搖。但是此時也有不少黑科技誕生,例如美國海軍就拿出了F2Y海標式噴射水上戰鬥機計劃。

F2Y海標式噴氣水上戰鬥機曾是美國研製唯一一款噴氣式水上戰鬥機。其採用三角主翼和三角垂直尾翼,沒有水平尾翼,進氣口在機身上方用來防止海水湧入。機身後端則放置了2具J-46型噴氣發動機,起落架採用滑水板,然而其一直解決不了水上滑行時的震動和安全問題。1947年美軍委託康維爾公司研製。1953年F2Y在聖迭戈灣試飛成功,但是由於技術和實際應用問題以失敗而告終。

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其實水上飛機是最適合進行滅火的工具。由於水上飛機自身的特性,它可以安全的吸取、儲存並投放大量淡水。這對於森林火災的撲滅是上有天然的優勢。

目前水上飛機已經逐漸退出了軍機序列,只有少部分國家還是用水上飛機執行救援或反潛等任務。民用市場則以緊急救援、消防和中小型通勤飛機為主。有部分輕型飛機都能作為補充型號合格證(STC)的形式由第三方改裝成水上飛機。

卓克斯海洋航空曾是世界上最著名的水上航空公司,其創建於1917年。總部位於勞德代爾堡好萊塢國際機場。主運營基地位於邁阿密水上飛機基地(MPB),它為巴哈馬提供定期的水上飛機服務。但是在2005年12月19日發生了嚴重的航空事故,卓克斯海洋航空在2007年宣佈停業。

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圖、卓克斯海洋航空的水上飛機

飛船式水上飛機則是有著船體樣式的固定翼水上飛機,可以使用水面進行起降。這種飛機和浮筒式不同的是,其機體更大,而且機身本身就能產生浮力,也有大型飛機會在機翼上加裝浮筒用來保障停泊時的平衡。我國的鯤龍-600(AG-600)就採用了飛船式設計,這也是我國自行研製的大型滅火、水上救援水陸兩棲飛機,也是世界上在研最大型的水陸兩用飛機,其最大起飛重量達到53.5噸!

水上直升機則在直升機底部安裝浮筒或雪橇,主要用來保障直升機在水面平穩降落。

小型飛機多采用浮筒式設計,一般在常規飛機的機身下加裝浮筒,用以將機身和水面分離。有些飛機甚至還加裝小型輔助浮筒,防止飛機因為兩側傾斜而翻機。


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