認(rèn)識(shí)氣墊船

我們知道，當(dāng)船在水面上航行時(shí)。由于水的阻力，航行的速度是比較慢的，如果船能離開水面或部分離開水面，那么航行的速度將大大提高，氣墊船就是這樣應(yīng)運(yùn)而生的，下面我們從氣墊船的產(chǎn)生、工作原理、分類及應(yīng)用等方面加以介紹。

一、氣墊船的產(chǎn)生

氣墊船是英國工程師科克萊爾發(fā)明的，1950年，40歲的科克萊爾愛上了造船工業(yè)，他辭掉了原來的工作，用自己的全部積蓄，同妻子一起創(chuàng)辦了一家小型造船公司，這時(shí)，科克萊爾腦海里所考慮的是怎樣才能造出速度更快的船艇，他認(rèn)為船艇速度不高的原因是船底與水面間的摩擦產(chǎn)生了較大阻力所致，經(jīng)過反復(fù)的研究，他發(fā)現(xiàn)如果用空氣作為船與水之間的“氣墊”就有可能減小摩擦。從而提高船的航行速度，于是，科克萊爾把他的這一設(shè)想具體化，他在空的貓食罐頭上裝一空的咖啡罐，用吹頭發(fā)的吹風(fēng)機(jī)作動(dòng)力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果，靠排氣而產(chǎn)生的升浮效果令他非常滿意，接著他制造了長約0.5m的模型船，在河里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，又獲得成功，在科克萊爾發(fā)明的基礎(chǔ)上，1959年英國建造了第一艘氣墊船，航行于英吉利海峽上。

二、氣墊船的工作原理

氣墊船的設(shè)計(jì)思路就是在船底下面產(chǎn)生一個(gè)氣墊，使船體與水面不直接接觸，好像懸在空中一樣，這個(gè)氣墊是由船上的發(fā)動(dòng)機(jī)從船體上方或四周吸進(jìn)空氣，然后由船體下方噴出，由于船底四周用橡膠帶圍襯，像彈性裙子一樣，這股氣被“圍裙”似的橡膠帶圍封在船底周圍，就形成了一個(gè)氣墊，也許有人會(huì)問，既然氣墊形成在船底和水面之間，那么就不可能密封，形成氣墊的氣體就會(huì)外泄，怎么才能保住這個(gè)氣墊呢?實(shí)際上，氣墊船的“氣墊”是流動(dòng)的，氣墊中的空氣氣流雖不斷向外噴出，但氣墊船上的風(fēng)機(jī)也在不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。不停地向氣墊補(bǔ)充氣流，從而保住氣墊，使船體浮出水面航行，水的阻力減少，因此航行速度很快，由于氣墊船可以離開水面，所以它既可貼近水面航行，又可在陸地行駛，而無須像車輛那樣靠輪子與地面接觸，它類似飛行，但又不像飛機(jī)那樣完全騰空而起，由于類似飛機(jī)，所以氣墊船的制造要求非常高，需要強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的材質(zhì)，如鋁合金、玻璃鋼或高強(qiáng)度鋼等，并采用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高速柴油機(jī)等作為動(dòng)力裝置，可見，氣墊船是一種介于車輛、一般船舶和飛機(jī)之間的特殊船舶，它最大優(yōu)點(diǎn)是在地面和水面上一樣行駛，就是在地面上行駛時(shí)也不需要修筑公路，非常方便。

三、氣墊船的分類與應(yīng)用

氣墊船按航行狀態(tài)分為全墊升式氣墊船和側(cè)壁式氣墊船兩種，下面分別加以介紹：

1 全墊升式氣墊船它是利用風(fēng)扇將壓縮空氣注入船底，與支承面之間形成“空氣墊”，使船體全部離開支承面的高性能船，英國制造的世界上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)船底離開水面，因此具有獨(dú)特的兩棲性(即它不僅能在水面航行，也可以在陸地“行駛”)和高航速，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、兩棲性大大提高了登陸搶灘速度，增大了戰(zhàn)術(shù)突然性，對(duì)于各種地形的岸都能上得去，利于突破敵人的防線，全墊升式氣墊船不但可在冰雪、沼澤、礁灘上航行，也可在無碼頭設(shè)施的沿海島嶼停靠，實(shí)施不間斷的后勤補(bǔ)給；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)。

與一般登陸艇相比，由于全墊升式氣墊船具有良好的通過性(即不受潮汐、水深、雷障、登陸障礙及近岸海底坡度、底質(zhì)的限制)，因而可在全世界70％以上的海岸實(shí)施登陸作戰(zhàn)(水中航行的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，仍能以30～40節(jié)甚至更高的航速航行(1節(jié)等于每小時(shí)1海里，也就是每小時(shí)行駛1.852千米)，大大縮短了登陸部隊(duì)暴露于敵人火力下的時(shí)間，加快了上陸速度，提高了登陸部隊(duì)的安全性。

目前，美國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)力通過操縱來自由進(jìn)出各種登陸艦船塢。

2 側(cè)壁式氣墊船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，但不具備兩柄性，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，美國海軍甚至稱這是“水面艦艇發(fā)展史上的一次重大革命”。

近幾年來，隨著“同裙”壽命的提高、造價(jià)的下降和水下更換“圍裙”技術(shù)的進(jìn)展，以及氣墊系統(tǒng)所采用的航行控制裝置，它在波浪中的搖擺性能大為改善，現(xiàn)代側(cè)壁式氣墊船的剛性側(cè)壁已發(fā)展為細(xì)長的兩個(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。

從上世紀(jì)50年代后期起，我國即著手氣墊技術(shù)的應(yīng)用研究以及氣墊船的開發(fā)，50多年來，在氣墊技術(shù)方面，通過原理研究、模型試驗(yàn)、中間試驗(yàn)和試用，已基本掌握了全墊升式和側(cè)壁式氣墊船技術(shù)，進(jìn)入實(shí)用化型號(hào)的研制和應(yīng)用階段，近年來我國對(duì)氣墊船的研究工作，一刻也沒有停止過，相信不久的將來，國產(chǎn)大型氣墊船定會(huì)研制成功并公開亮相。