氣墊船原理
氣墊船,是指一種利用表面效應(yīng)原理,依靠高于大氣壓的空氣在船體與支撐面(水面或地面)間形成氣墊,使船體全部或部分脫離支撐面航行的高速船舶。按產(chǎn)生氣墊的方式,可分為全墊升氣墊船和側(cè)壁式氣涂船兩種。氣墊船多用輕合金材料制成,船上裝有鼓風(fēng)機(jī)和輕型柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)等產(chǎn)生氣墊和驅(qū)動(dòng)船舶前進(jìn)的動(dòng)力裝置,并有空氣螺旋槳或水螺旋槳、噴水推進(jìn)器等推進(jìn)器。由鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣,通過(guò)管道送入船底空腔的氣室內(nèi)形成氣墊托起船體,并由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器使船貼近支撐面航行。氣墊船的航行阻力很小,可使航速高達(dá)60?80km/h。目前,多用作髙速客船、交通艇、貨船和渡船,尤其適合在內(nèi)河急流、險(xiǎn)灘和沼澤地使用。
氣墊船分類
氣墊船按航行狀態(tài)分為全墊升氣墊船和側(cè)壁式氣墊船兩種。
全墊升
全墊升氣墊船是利用墊升風(fēng)扇將壓縮空氣注入船底,與支承面之間形成“空氣墊”,使船體全部離開(kāi)支承面的高性能船,英國(guó)制造的世界第一艘氣墊船即為全墊升式。
全墊升氣墊船采用空氣螺旋槳推進(jìn),航行時(shí)船底離開(kāi)水面,因此具有較好的登陸快速性。在軍事上,氣墊艇是最理想的登陸作戰(zhàn)運(yùn)輸裝備,它的高航速、登陸性大大提高了上陸搶灘速度,增大了戰(zhàn)術(shù)突然性,有利于上得去,突得破。墊升式氣墊船不但可在水上、冰雪上航行,也可在海灘等界面登陸,在無(wú)碼頭設(shè)施的沿海島嶼??浚瑢?shí)施無(wú)碼頭組織不間斷的后勤補(bǔ)給,有利于向縱深突擊;同時(shí)也是獵雷艇、掃雷艇的理想艇型。另外,還可用于在淺灘、灘涂、島嶼間擔(dān)負(fù)巡邏警戒、交通運(yùn)輸、搶險(xiǎn)救災(zāi)等任務(wù)。
于全墊升式氣墊船具有良好的通過(guò)性,受潮汐、水深、雷障、登陸障礙及近岸海底坡度、底質(zhì)的限制小,因而可在全世界70%以上的海岸實(shí)施登陸作戰(zhàn)(排水型登陸艇只能在全世界17%的海岸線登陸)。另外,這種登陸氣墊船在戰(zhàn)斗裝載的情況下,仍可以30~40節(jié)甚至更高的航速航行,大大縮短了登陸部隊(duì)暴露于敵岸防火力下的時(shí)間,加快了上陸速度,提高了登陸部隊(duì)的安全性。
美國(guó)海軍的新型全墊升式氣墊登陸艇LCAC氣墊登陸艇最為先進(jìn)。LCAC氣墊登陸艇服役后,與各種登陸艦先后進(jìn)行了協(xié)同試驗(yàn),它可依靠自身動(dòng)力和操縱自由進(jìn)出各種登陸艦船塢。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,LCAC艇參加了作為兩棲佯動(dòng)的“雷擊臨近”大型演習(xí)。而俄羅斯有世界上最龐大的氣墊登陸艇編隊(duì)。
側(cè)壁式
這種氣墊船的船底兩側(cè)有剛性側(cè)壁插入水中,首尾有柔性圍裙形成的氣封裝置,可以減少空氣外逸。航行時(shí),利用專門(mén)的升力風(fēng)機(jī)向船底充氣形成氣腔,使船體飄行于水面。它常選用輕型柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)作為主動(dòng)力裝置,用水螺旋槳或噴水推進(jìn),航速可達(dá)20~90節(jié);有較好的操縱性和航向穩(wěn)定性,但是不具備登陸性能。由于這種氣墊船氣腔中的空氣不易流失,托力比全墊升式大,而且功率消耗小,適合建造大型船只,因而其軍用價(jià)
值頗受各國(guó)海軍重視,認(rèn)為它比全墊升式氣墊船更有發(fā)展前途,美國(guó)海軍甚至稱這是“水面艦艇發(fā)展吏上的一次重大革命”。特別是隨著圍裙壽命提高、造價(jià)下降和水下更換圍裙技術(shù)的進(jìn)展,以及氣墊系統(tǒng)采用航行控制裝置,它在波浪中的搖擺性能又大為改善?,F(xiàn)代側(cè)壁式氣墊船的剛性側(cè)壁已發(fā)展為細(xì)長(zhǎng)的兩個(gè)船體,兼有高速雙體船的優(yōu)點(diǎn),又稱氣墊雙體船或表面效應(yīng)船(SES),是一種發(fā)展非常迅速的船型。
1985年,蘇聯(lián)海軍建造了世界上第一艘用作導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦的側(cè)壁式氣墊船“海獅”號(hào)。除俄羅斯之外,挪威、西班牙分別研制了排水量370噸的用作水雷對(duì)抗艇和反潛輕型護(hù)衛(wèi)艦的表面效應(yīng)船。美國(guó)海軍在一系列實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上,正在著手研制較大型的側(cè)壁式氣墊船,如3000噸級(jí)的導(dǎo)彈驅(qū)逐艦等。
氣墊船能在陸地上開(kāi)嗎
在成龍主演的電影《紅番區(qū)》里,一艘威猛無(wú)比的氣墊船在大街上橫沖直撞,給我們留下了很深的印象。氣墊船怎么跑到了陸地上,速度還那么快?
原來(lái),氣墊船在行駛時(shí),會(huì)向下噴出又急又快的氣流,把船身托了起來(lái),在船和水之間形成一層空氣,好像氣墊一樣。同時(shí),它身后裝有兩臺(tái)大“風(fēng)扇”——螺旋槳推進(jìn)器,會(huì)產(chǎn)生巨大的推力,推著船漂離水面,以極高的速度滑行。與普通船只相比,氣墊船行動(dòng)不受約束,不論是水面還是陸地,只要表面比較平,它想去哪兒就去哪兒。即便遇到了泥灘、沼澤, 它也不怕,照走不誤,堪稱“神行太?!?。除了直升飛機(jī)外,幾乎要數(shù)這種船能到達(dá)的地方最多了。氣墊船在軍事上被廣泛使用。