水上飞机的诞生及其旷世之作

江东

地球表面的水面要比陆地大得多，于是有人想到应该发明一种可以直接从江河湖海起飞的水上飞机。第一个挑战者，是生活在法国马赛的亨利·法布尔。法布尔出生于造船世家，1910年他花费一年时间造出了一架外形怪异的水上飞机，并直接将其命名为“水机”。该机拥有鸭式布局帆布机翼和三只可让飞机飘浮在水面的“空心靴子”（即水上飞机独特的起落架——浮筒）。“水机”最具个性的设计是如同独梁一般的木制机身，飞行员必须像童话中的巫婆骑着扫帚柄那样，小心翼翼地驾驶它飞行。

“水机”是一架结构轻巧、但又弱不禁风的怪飞机。试飞能否成功，法布尔自己也拿不准，在此之前人们只见过飞机从草地上起飞。更麻烦的是，法布尔是个十足的飞行门外汉，幸亏他对此有着足够的胆识和自信！

1910年3月28日，天高云淡、风平浪静，是个试飞的好天气。在经过反复滑水之后，法布尔猛推油门、轻拉操纵杆，“水机”居然挣扎着离开了海面，并以60千米/小时的速度骄傲地向前直飞了500米远，直到燃油耗尽。碧波万顷的马尔提格海港，孕育并见证了世界上首架有动力水上飞机的诞生！

世界第一架水上飞机在马赛试飞成功

激动万分的“门外汉飞行家”向岸上看热闹的民众挥手致意，他用勇敢和智慧证实了自己的才华。当地官员和宪兵记录下这一历史奇迹，人类第一架水上飞机，就在这样一位“凡人”的手中不可思议地诞生了。

次年3月，摩纳哥举办了世界摩托艇大奖赛，不甘寂寞的法布尔也想前往一露身手。他雇来一位名叫贝居的人驾驶“水机”，欲与众多水上快艇决一高低。有个名叫帕翰的快艇运动员为了给法布尔一个下马威，竟随身携带了大口径滑膛枪，竞赛场上一时间杀机四伏。幸亏一阵突如其来的狂风将弱不禁风的“水机”撞向岸墙，才平息了可能发生的危机。贝居因跳水及时幸免于难，他愤怒地对法布尔咆哮道：“嘿，我还从来没受到过这样的惊吓呢！”

法国的“雅克·多内“是世界上最早的船身式水上飞机（复原状态照片）

波音C型水机完成了史上第一批信函邮政空运业务

1911年1月26日，美国航空先驱柯蒂斯自制的D形平底浮筒式水上飞机试飞成功。1912年4月13日，法国人弗朗索瓦·德诺又试飞成功世界上最早的船身式水上飞机“雅克·多内”，这是继法布尔的浮筒式构型之后、第二种水上飞机气动布局，比美国人柯蒂斯的E形船身构型早了3个月。1914年，柯蒂斯的H形双发船身式水机又成为史上第一种批量生产的水上飞机（以下简称“水机”）。

有一件不得不提及的奇迹是：受聘于波音公司的航空工程师、中国人王助于1918年研发出波音C型水机，此举不仅拯救了财政滑坡的波音，还首次用于国际邮政事业，在西雅图—维多利亚邮政航线一次送出60份信件，成为“全球航邮第一机”。

此后，随着水机渐次走进人们的生活，它的主要气动布局被固定下来，即浮筒式与船身式两大类。

随后几十年，水机不断为人们所青睐，并在技术上取得了飞速发展，特别是在20世纪20至30年代的“航空黄金年代”达到了巅峰，在各个应用领域和陆基飞机大有一争高下之势。因为水机具备特殊的起降特性，使它在海上一度独领风骚。诚然，这种发展势头也和当时多个新兴帝国（如日、意、英、美）极力开拓跨海远程民航航线及争夺海上势力范围的战略需求息息相关。

因此，作为航空器曾经的一大重要分支，水机在人类航空史上留下了不少旷世之作！

肖特S.8加尔各答号客机1928年航行在远海的艺术画

提起历时多年的“施奈德杯”国际飞行速度竞赛，其实就是水上飞机的角斗场。因为高速飞机往往需要很长的起落滑行距离，而水面起降则能完全忽略这个顾虑。人们可以天马行空、竭尽全力地设计出极具流线型的大马力竞速飞机，它们无一例外都装有一对大浮筒，以便在水面起降。作为其中的佼佼者，英国的S.6系列和意大利的MC72表现不俗。施奈德奖杯在1931年终因S.6系列水机连续三年拔得头筹而永久留在了英国。

“施奈德杯”竞赛上的常胜将军S6

MC72水机飞得比陆基飞机还快

NC-4水机在1919年完成了创纪录远航壮举

24架S.55X浩浩荡荡完成了大机群跨大西洋飞行

1932年9月，意大利人驾驶马基MC.72水机飞出700千米/小时，远远超过了英国人在1931年比赛中创造的610千米/小时的速度纪录。1933年4月，MC.72又再创682.078千米/小时的直线飞行速度纪录。1年后的10月，MC.72再将该纪录刷新到709.209千米/小时，这已经达到活塞式飞机的速度极限。MC.72直到今天仍然保持着世界上飞得最快的活塞式水机的桂冠，它是“施耐德杯”的无冕之王和真正的闪电侠。

外行看热闹，内行看门道。水上竞速飞机在气动设计上的极致造化，大大促进了飞机空气动力学的发展，又直接为其后的二战军机的实用化研发积累了丰厚的技术储备。这些水机实际上成为战时先进军机的雏形，比如大名鼎鼎的“喷火”战斗机就保留着太多S.6系列的身影。

同样在“航空黄金年代”，空中探险和创纪录飞行层出不穷，水机在这方面充分发挥了它独特的优势，创造了不少历史奇迹，可谓成绩斐然。其中，为开辟远程跨洋航线而组织过多起远距离冒险飞行，主要是因为水机易于停靠沿途码头，便于扩大影响力和从容接受补给，万一有惊险也可迫降于水面等待救援。

最著名的一次水机远航发生在1919年，美国海军吕德少校指挥数架柯蒂斯NC-4型水机从5月15日开始了横越大西洋、从美洲到欧洲的飞行。他们从纽约州罗卡威起飞，累计飞行近44小时，总航程3150海里。历尽艰辛，其中的4号机终于在5月27日抵达里斯本，完成了人类第一次横渡大西洋的飞行壮举！ NC-4采用了典型的船身式气动布局、双层机翼，配备三台活塞式发动机，在两组极度轻便的杆式尾撑的末端，则装有三重垂尾。

1933年，意大利空军司令伊塔诺·巴尔博亲率24架萨伏亚-马彻蒂S.55X水机浩浩荡荡踏上遥远的旅途，经过多次海上起降，顺利完成了从意大利到芝加哥的大编队跨大西洋飞行，彰显了意大利航空技术的辉煌，也再次凸显出水机的强大优势。S.55X是一款设计非常别致的中单翼双体船身布局水机，二台发动机呈纵列状高架在机背上方。将发动机高高安放在机背之上，是大多数水机的一项标准设计，可以让浪花远离动力装置和螺旋桨。左右两具船身式机身相当于两具超大浮筒，内部可容纳乘客和货物，机组人员则坐在机翼中段加厚部分的驾驶舱里操控飞机。

一战结束后，民用飞机和民航事业诞生，特别是进入"航空黄金年代"以后，水机一时间被各国选为新型旅客机的主要构型之一。原因很简单：许多远程航线都靠近海港和码头，选择水机可拥有更大的有效载荷和更宽敞的客舱环境，跨海飞行带来的安全问题也较常规陆基飞机好处理一些。

先是英国、意大利和法国，后是美国等国，为民航公司提供了不少既实用又漂亮的中大型水上客机。特别是在洲际远程航线的运营方面，大型水上客机成为最受欢迎的一种选择，这种情况竟一直持续到20世纪40年代！

20世纪30年代水上旅客机客舱内部舒适又宽敞

S40水上旅客机正在登机

别出心裁的组合式客机，其中S-20采用简单的双浮筒布局，S-21则采用船身布局。

Do.X大型水上客机访问纽约

在水上客机的全盛年代，光著名机型就有好几十种，这里介绍其中的二三例。

飞机大师西科斯基不仅是制造出史上首架巨型飞机和发明实用型直升机的第一人，在水上旅客机的研发方面也硕果累累。其代表作之一是S.40系列，曾得到广泛使用。S.40采用船身式布局，翼下另有两个小浮筒维持横向平衡。四台气冷活塞式发动机悬挂在平直梯形上单翼下，尾翼依靠简单的杆式尾撑和机身连接。其“船身”就是客舱，以容纳机组和旅客。

为进一步提高水机客运效能，英国肖特飞机厂于1938年别出心裁地研发出用一架S-20和一架S-21搭配而成的组合式水上客机。按照设计，在起飞离开水面以后，背部的子机S-20脱离组合体自行返航，由满载乘客的母机S-21继续完成后续旅程。其设计初衷是在起飞滑跑阶段，子机的4台强大动力可以为整个组合体助力，就像运载火箭那样，以达到最佳推重比。

德国在1929年最出彩的水上客机当属道尼尔公司的Do.X。它采用船身布局，但两侧并没有采用惯常的辅助浮筒，而是依靠一对紧靠在机身两侧厚厚的短翼解决横侧平衡的问题。多达12台的“木星”活塞式发动机高高架设在平直上单翼背部。因机型巨大，机械师甚至可以在飞行中爬到翼面上对发动机进行排故。其雪白的外形相当优雅，看上去如同一艘游轮。它曾飞遍亚非拉美，引起世界轰动。特别是在1929年10月20日创纪录搭载了169人（150名乘客加19名机组成员）升入空中，这在一般客机载客量还未超过60人的年代，绝对是一项了不起的奇迹。可惜因为全球经济大萧条，Do.X一共只飞行了70次就被送进了博物馆。

在顶峰时期的远程水上客机中，有一批体形庞大的“巨无霸”机型，如英国的桑德兰和美国的SR.45、波音314等。

桑德兰多用途巨型水机的反潜改型

巨型水上客机 SR45在飞行中

巨大豪华的波音314

进入20世纪30年代，形式多样的水机在英国获得了充分发展，桑德兰既是大型水上客机，也是皇家空军第一种单翼水机和世界上第一种装备动力炮塔的水上巡逻轰炸机。外形优雅匀称的全金属四发水机桑德兰，采用竖椭圆形横断面粗大的船形机身，分上下两层甲板，设有驾驶室、客舱、卧铺包厢、餐厅厨房和厕所，对远途旅行的乘客（或是连续在海上巡逻十几小时的多人军事空勤组）来说特别有用。水上客机往往有更多的可选择客舱服务，其乘坐舒适性通常优于陆基客机，是喜好悠闲旅行的乘客首选。

20世纪50年代问世的SR45比桑德兰更大，它升级装备六台更先进的涡桨发动机，机身是一具庞大的船身，内部同样设有上下甲板，宽大的客舱内包含客舱、餐厅、厨房、卧室和咖啡厅，这样的享受恐怕只有几十年后出现的空客A380方可媲美。

同样具备视觉冲击力的还有1938年问世的74座的波音314水上客机，它拥有卧铺和完整的餐饮沙龙，也是当时最大的民机，给坐过它的旅客留下了“令人难以置信的美好回味”。

提起航空史上的大飞机，你一定会想到安-225或是A380，其实在几十年前，大飞机往往是水机的代名词。意大利航空工业曾是谙于水机事业的成功者，卡普罗尼大师在1921年试飞了号称能搭载100名乘客完成跨大西洋飞行的八发动机水上客机Ca.60。该机的设计夸张到了极致：飞机以前中后串列方式安排有三组机翼，每组又分上中下三层，共九片，总面积750平方米。但飞机却未设常规的平尾和垂尾，全靠副翼操纵飞行，厂家声称“只需一只手即可飞行”。其全封闭的客舱是典型的船身构造，两侧设有宽阔的舷窗，想带给乘客坐绿皮火车的感觉。可惜该机只进行过两次不太成功的试飞，便因设计上过分的好高骛远而半途夭折，被人们赋予“九片翅膀的空中游艇”雅号。

昙花一现的空中游艇Ca.60

俄罗斯别-200是现代化喷气水机的典范，它拥有强壮的轮式起落架，可以在跑道起降，属于两栖飞机。

水机中的经典大作PBY“卡塔琳娜”

无独有偶，20世纪40年代初，美国产业大亨霍华德·休斯不惜斥巨资造出一架足以和古今任何空中巨无霸相媲美的超级水上运输机H-4“云杉鹅”。休斯的本意是想为美军向太平洋战场大批量运送兵力提供一种贴海飞行的运输平台（可利用地面效应提供额外升力，以节省动力）。可惜最终也没有得到军方的认可，工期一直拖到了战后。H-4原型机在1947年11月2日只进行过一次持续26秒、离海面仅21米的试飞，飞行距离约1600米。这架飞机采用船身加辅助浮筒布局，难能可贵的是大部分使用白桦木制造，以节省战时紧缺的铝材。H-4至今还保持着最大翼展航空器的世界纪录、其机长仅次于安-225、波音747和A380，屈居世界第四位。

进入20世纪60年代，陆基飞机的技术优势已全面超过水机，水上客机也退出民航客运领域，其应用仅限于森林灭火、水上观光和海上维权等方面。

需要特别指出的是，水上客机中的不少型号，同样也在军队服役，它们往往一机多用、各显神通。而专门设计的军用型水机更是多个国家在海上反潜巡逻、侦察救生和离岛运输等作战领域的不二选择。这样的势头一直延续到二战后期甚至20世纪70年代。

在长达半个世纪的时间里，特别有名的“海上蛟龙”有近百种，如苏联的MBR-2、别-12、A-42、别-200，意大利的Z.501，美国的PD-1、PBM、PBY、PB2Y、PB2M、JRM、HU-16、P-6M和R3Y，英国的桑德兰、“海象“，德国的Bv.138、BV.222，日本的97大艇、二式大艇、PS-1、US-2等。

巨大的H-4停泊在海面上

船身式布局的”海象”水机正在风高浪急的远海营救落水飞行员

以世界名机PBY“卡塔琳娜”为例，它是二战期间使用最广泛的水机，主要用于鱼/水雷投放、反潜攻击、搜救落水人员等方面,总产量4051架，为世界水机产量之最！PBY拥有干净优雅的气动外形，伞式半悬臂上单翼通过支柱与船形机身连接，可收放翼下浮筒在收回后变成翼尖短舱，可降低阻力。机身内部分成5个水密舱，提高了抗沉性。机组编制为投弹手、机枪手、正副飞行员、领航员、无线电员、随机机械师和腰侧机枪手。为了保障长时间作业任务，机舱内备有卧铺和厨房设施，是战时最优秀的作战水机。

进入喷气时代后，人们开始尝试研制喷气动力水上起落战斗（轰炸）机，其难度可想而知。首先，空气进气口必须严防进水；另外，水上高速滑跑和重新降落着水都对原来的浮力装置（起落装置）提出了新的挑战。英国研发的SR.A.1比较保守，依然沿用传统的船身（加一对小浮筒）布局，如鲤鱼一般在机头开一小口作为涡喷发动机的进气口，两个尾喷管紧贴在后机身两侧，离水面极近，安全隐患较大。美国人也不甘落后，其代表作是1948年投入研制的超声速战斗机F2Y“海标枪”，它设计超前：纯三角翼无尾布局，进气口和尾喷口与F-102战斗机极为相像，和陆基战斗机几乎一致。只是在水面起降时依赖一对大大张开的水上滑橇，将机体高高托离水面，既防止水花被吸入，又减少了机身和水的直接摩擦，如同现在的海上冲浪一样。

英国SR.A 1水上战斗机

康维尔F2Y“海标枪”超声速水上战斗机在海面滑跑起飞

P6M喷气式水上轰炸机创造了世界飞行纪录

世界上飞得最快的喷气式水上飞机是美国的四发水雷撒布机马丁XP6M-1“海上霸王”，它在1959年飞出了1039.61千米/小时的世界纪录。而苏联的一架双发喷气式M-10型水上轰炸机于1961年9月9日在亚速海创造了14962米的升限世界纪录。

全球目前只有日本、中国、加拿大等少数几个国家还在坚持使用或研发新的水机型号。不久前，中国刚刚成功试飞了最新的灭火构型AG600“鲲龙”大型四发水上（两栖）飞机，它将成为当今世界最大和最先进的水机。

AG600“鲲龙”将成为当今世界最大和最先进的水机