我国早期气垫船的艰难探索

潘金宽 / 文

气垫船的特殊“腾空”方式让气流在运输船底部和地面之间形成一层“气垫”，利用底部的压力使运输器升离地面或水面。由于它的原理新颖，存在着潜在的越野和高速性能，苏联领导人到美国看到试验时，曾称为“不用公路的汽车，是未来汽车发展的方向”。

早在20世纪60年代，国外就掀起了对“气垫”这种产生升力的方式的研究，英国设计了横渡英吉利海峡使用的气垫船，美国研制了想提供给美国陆军在越南水田地区使用的气垫运输工具。我国那时也开始了包括气垫船在内的几种非常规航空器的研究。

“一号气垫”完全是为了原理试验

气垫船这种特殊的运输工具，虽然它只能腾空离地面或水面几毫米或厘米，是否也可以称为“航空器”？60年代初，沈阳112厂进行首次试探，模线车间一位技术员制造了一具用航模发动机“托举”离地的气垫模型。后来，以112厂的试飞站工艺员修福昌为首，组织了由乔英俊等人参加的研究小组进行气垫器的探讨，修福昌邀请航空设计师程不时作为技术顾问，协助解决一些研究中的技术问题。

他们首先使用一台雅克18使用的M-11发动机，用木制构架，外蒙铝合金蒙皮制造了一台原理性试验机。由于这个研究小组中许多人是工艺行家，他们的手很巧，造出来的东西制造质量很高。这台试验机的“起升”风扇，是用木质手工削制的。程不时作为技术顾问，修福德请教扭角的计算基准。在试验器装配的过程中，修福昌又邀请程不时去检查结构设计。程不时指出：发动机架的现有设计不能承受扭矩，应该增加斜杆。为此，修福昌又去请教讲授结构力学的老师，证实了程不时的说法，因为空间相交于一点的锥形标系不能承受横截面上的扭矩。他们随即修改了设计，增加了斜杆。

这个“一号”试验器装配完毕在机场滑行道试验，果然“飞升”离了地面，由试飞站一位技术人员操纵，程不时坐在上面体验了沿机场行道的“腾空”滑行。这种“全浮式”气垫由于底部完全腾离地面，在速度高时靠气动力翼面操纵。行驶较为平稳，但在低速或悬停时，因为四处不着地面，气动力又不起作用，试验器摇摇晃晃，平移窜动，需要很多人争先恐后地扶着才能保持位置。程不时建议，底部应有可收到的接触轮，在低速时伸出接触地面，靠摩擦力保持位置及方向，在高速时有气动力作用时再改起，让试验器完全腾空。但修福昌认为，这样就违背了气垫器就必须全部腾空的原理，没有采纳。当“一号气垫”给工厂领导表演时，许多工厂的领导站在跑道中间，眼看气垫腾空而起，紧贴地面向跑道一头飞驰而去，由于没有地面摩擦力，速度很快。在跑道头上慢慢费力地掉过头来，又向参观的人群飞驰而来。参观的人认为这种奇怪的车一定会操纵自如，乖乖地停在他们面前，因此都站在跑道中间不动。看到这个情况，程不时不得不急忙提醒，这种东西行驶很快但控制不灵，希望大家早早让开道。这时参观的人群才急忙闪到跑道边，说时迟那时快，“一号气垫”已经从大家身边飞驰而过，冲过好远才慢慢停下来。“一号气垫”后来在沈阳北陵公园的湖内做过水面浮起试验。由于湖面小，气垫跑不快，因此吹起的水花飞溅，状态甚为可观。“一号气垫”完全是为了作原理试验，因此驾驶员和乘员坐在露天，背靠像粗壮的烟囱的进气函道。

“二号气垫”是一种名副其实的气垫船

在“一号气垫”的基础上，研制小组又制造了“二号”，这是一艘已经外形有些像船的构造，是一艘名符其实的“气垫船”，具备了驾驶舱。还有泡沫塑料的隔音措施，并在底部安装了“软裙”。“二号”作过陆上无道路处的越野试验，也在松花江内作过高速航行。存在的问题是，一是穿越由旁边的轮船故意兴起的浪花试验时，由于浪的高度超过起飞腾空高度，气垫船触水受阻，速度猛然下降下来。二是在低速泊岸时受侧风影响，不易操纵。三是由于速度大，在转弯时又因完全离水，没有克服离心力的力，因此转弯半径很大。对后两个问题，程不时再次建议气垫船设置可收放的舵面，在低速或转弯时放下伸入水中，利用水的作用力提供位置及克服离心力。但是这个意见被认为违反“气垫船就应该完全腾空”的看法而没有被采纳。

“二号气垫”还到渤海进行过海上运行的试验。海上浪高，使高速行驶的气垫船常常触浪点水而速度猛降，其势之猛类似于汽车撞到墙上。为此他们得出结论说，如果要设计海上运行的全浮式气垫船，则必须做得充分的大，大到底部可以跨越好几个浪峰的程度，才可以在大体平均的水面上高速行驶。

十年后，程不时已调动上海从事我国首次进行的大型喷气式旅客机设计。修福昌等人又在上海青浦的淀山湖进行了全浮式气垫船的试验，并邀请程不时去观看。程不时坐在驾驶员旁边，从岸上一个斜坡直升，然后径直开入湖面，在湖面上高速转了一个大圈，觉得从驾驶座看到从岸上开到水面，又从水面开到岸上是一种奇妙的感受，乘坐任何其他的车或船都不可能看到如此异观。而在浅水区看到水草从各处伸出水面，纷纷迎面扑来没进“船”底部都毫不阻碍气垫前进，也是一种乘坐其他船所不能获得的感受。

第二天，修福昌又邀请程不时参加上海一家研究所研制的“侧壁式气垫船”在黄浦江上航行。侧壁式气垫船的操纵比全浮式要自如些，但因有两个侧壁插入水中，所以它的航行速度比全浮式要慢些。程不时所设想的气垫船，在某种意义上说就是“侧壁式”和“全浮式”的结合，在需要操纵自如时将某种构件插入水中，在需要高速时将入水部件缩起，成为全浮式。

修福昌等研制的气垫船，以后还在长江上游金沙江等急流浅滩中做过试验，他后来转为专门进行气垫船研究。经过参与气垫船研制的过程，程不时切身体会中对这种“腾飞”的方式有了一些比原来更深入的认识。他认为这种特殊的运输工具适合于一些特殊的用途，如越过雪地的运输，或在一般船舶不能使用的急流中，或穿越大河相对平静的水面。但如果要在陆上用于越野行驶，则必须解决精确操纵能力的问题，以免撞到障碍物或坠下深渊。同时，它与一般车船比较究竟已进入“腾空”飞升状态，因此其动力装置与结构都应是“轻航空型”的，应非常讲究重量，其购置和使用成本都比相当的车、船为大。因此，它适用于其他运输器不能使用时的特殊情况，起填补空白的作用。至于在它初出现时有人认为这种运行方式会普遍代替现有的车、船，则是一种过分乐观的估计。

气垫船成为现代登陆作战的高速运载工具

如今，气垫船已发展成为现代登陆作战中的一种高速运载工具，具有与垂直登陆相适应的机动性和灵活性，并在实战中表现出了很强的作战效能，成为立体登陆作战中的一支利剑。为适应未来立体登陆作战的客观需求，气垫船在推进、防护、武器、信息系统，以及两栖作战和远程机动作战能力等方面也有更大的突破，船体结构也向复合型方向发展。

未来气垫船还将努力增大续航力，以全面提高其远程奔袭作战能力。有专家预言，21世纪的大型气垫战舰，将能够装载大量的燃油，在50节航速时，续航力预计可达9000海里以上，必将成为攻方跨洋越海打击敌方纵深目标的理想平台，大吨位的排水量，保证气垫战舰能大量装载武器，单舰或小规模编队便具备强大的攻舰、防空、反导、驱潜及对岸火力支援的能力，是21世纪全维海战进攻力量的先锋和利剑。21世纪一艘大小像“现代” 级驱逐舰的8000吨级气垫战舰，其航速可达50节，10小时内能远程奔袭500 海里，续舰能力为6昼夜。对敌来说，可谓是“神兵天降”。

当前，美俄等西方军队都竞相发展气垫船。我国在自力更生建造、借鉴外军经验的基础上，研制了不少聚焦使命任务、具有中国特色、军民两用的气垫船，也取得了较好的军事和经济效益。气垫船发展到今天，今后还将继续创新发展，形成系列化多功能化的产品。