氣墊船 - 一種交通工具
氣墊船是一種將壓縮空氣打入船底,從而形成船體與水面之間一定厚度的氣墊,再向前推進(jìn)的船。這種船能在水上或沼澤地帶高速行駛,具有靈活、機動、吃水淺、速度快等特點。氣墊船除了在水上行走外,還可以在某些比較平滑的陸上地形行駛。氣墊船是高速行駛船只的一種,行駛時因為船身受氣壓自水面抬升而起,大幅降低船體的流體阻力,以致行駛速度比動力輸出接近的一般船只快上許多。

簡介
氣墊船是利用高壓空氣在船底和水面(或地面)間形成氣墊,使船體全部或部分墊升,從而大大減小船體航行時的阻力,實現(xiàn)高速航行的船。氣墊是用大功率鼓風(fēng)機將空氣壓入船底下,由船底周圍的柔性圍裙或剛性側(cè)壁等氣封裝置限制其逸出而形成的。
19世紀(jì)初,已有人認(rèn)識到把壓縮空氣打入船底下可以減少航行阻力,提高航速。1953年,英國人科克雷爾創(chuàng)立氣墊理論,經(jīng)過大量試驗后,于1959年建成世界上第一艘氣墊船,橫渡英吉利海峽取得成功。1964年以后,氣墊船類型增多,應(yīng)用日益廣泛,多用作高速短途客運、休閑旅游、執(zhí)勤巡邏、救援搶險、商業(yè)、勘察測量、軍事等方面,航速可達(dá)60~80海里/小時。氣墊船的缺點是耐波性較差,在風(fēng)浪中航行失速較大。氣墊船船身一般用鋁合金、高強度鋼或玻璃鋼復(fù)合材料制造;動力裝置用航空發(fā)動機、高速柴油機或燃?xì)廨啓C;船底圍裙用高強度尼龍橡膠布制成,磨損后可以更換。
英國是最早研制氣墊船的國家。60年代初,英國海軍就組建了氣墊船試驗分隊,對不同類型的氣墊船進(jìn)行一系列的作戰(zhàn)環(huán)境試驗,如用于獵掃雷、兩棲登陸、發(fā)射導(dǎo)彈、反潛等,并從中選出合適的艇型。已裝備海軍部隊的有50噸級BH7型多用途氣墊艇。其中:BH7-Ⅴ+型獵雷氣墊艇攜帶獵雷設(shè)備時,能在波高3米海況下,以10節(jié)航速進(jìn)行獵雷作業(yè)。
BH7-Ⅴ型戰(zhàn)斗氣墊艇是快速導(dǎo)彈巡邏艇,裝有兩座“飛魚”戰(zhàn)艦導(dǎo)彈和一座雙管30毫米自動炮。BH7-Ⅳ型后勤支援氣墊艇可運送170名全副武裝的登陸兵,或者運載3輛野戰(zhàn)卡車及60名戰(zhàn)斗人員等。還有105噸級的VT-2型導(dǎo)彈氣墊艇,裝有2座“奧托馬特”艦艦導(dǎo)彈和1門76毫米自動艦炮,裝載能力32噸,還可作反潛、掃雷、布雷和后勤支援用。
俄羅斯Zubr級氣墊登陸艇由圣彼得堡“阿爾馬茲(Almaz)”中央設(shè)計局造船股份公司設(shè)計建造,全長57.4米,艇寬22.3米,據(jù)稱是世界上最大的氣墊軍艦。據(jù)北約有關(guān)報道稱,從1986年以后俄羅斯建造了10艘Zubr級氣墊登陸艇。美國海軍早在越南戰(zhàn)爭期間就應(yīng)用了氣墊登陸艇,取得了實戰(zhàn)經(jīng)驗。后來于1978年建造了JEFF - A)、JEFF - B)兩艘160噸級的兩棲氣墊登陸試驗艇,經(jīng)過大量試驗比較,確認(rèn)以JEFF - B)為基礎(chǔ)發(fā)展海軍氣墊登陸艇(LCAC)的計劃。從80年代起開始小批量生產(chǎn),強化試用演練和改進(jìn)提高,同時進(jìn)行各項技術(shù)保障的同步建設(shè)。
美國軍方提出了嶄新的登陸概念:以大型兩棲攻擊艦為主體,攜帶氣墊登陸艇、水陸兩棲坦克和陸戰(zhàn)隊進(jìn)行遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)。海灣戰(zhàn)爭中,美海軍2個兩棲編隊(包括“黃蜂”級兩棲攻擊艦、“惠德貝島”級船塢登陸艦等多艘艦)攜帶17艘LCAC型氣墊登陸艇,頻頻進(jìn)行兩棲登陸佯動,充分顯示威力,對伊軍起到了威脅和牽制作用。在索馬里、海地危機和孟加拉國抗洪救災(zāi)行動中,LCAC都成功使用過,被譽為現(xiàn)代登陸艇的佼佼者。日本等國亦要訂購LCAC艇。美國陸軍對其所屬的26艘LACV-30氣墊運輸艇也十分滿意,并準(zhǔn)備購置更大載重量的氣墊運輸艇。
法國有總重27噸、航速60節(jié)、能運載120名士兵的軍用氣墊艇。加拿大制造了總重35噸級的“船夫”級,作為北極地區(qū)軍用物資運輸工具。還有芬蘭、澳大利亞、印度尼西亞等許多國家也都在從事氣墊船的軍事應(yīng)用開發(fā)工作。
英國氣墊平臺公司建立于1970年,負(fù)責(zé)開拓、設(shè)計和制造重吊氣墊船。這種獨特的經(jīng)驗和知識,以及40多年的成功設(shè)計、開發(fā)和運營,與海洋制造業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相結(jié)合,使得英國氣墊平臺公司成為國際重吊氣墊船的最佳選擇,處于世界領(lǐng)先地位。
重吊氣墊船就像氣墊船。然而,重吊氣墊船是能夠承載非常沉重的負(fù)荷可達(dá)2500噸,是專為在商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中使用。該重吊氣墊船工作在相對低的速度,提供一個穩(wěn)定的平臺,用于移動重物。英國氣墊平臺公司成熟的技術(shù),可在氣墊上移動大型重物。從制造的重吊氣墊船有效載荷從50噸到2500噸不等。重吊氣墊船在漂浮關(guān)閉時像一個標(biāo)準(zhǔn)的海洋駁船,可以行駛或者登陸在平坦的地面條件,例如沼澤、淺水、松軟的泥土、冰、凍土、沙洲、濕砂、深水等。重吊氣墊船是鋼結(jié)構(gòu),可以工作在溫度范圍從-40°C到+40°C。
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”,使船體全部離開支承面的高性能船,英國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),航行時船底離開水面,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,在無碼頭設(shè)施的沿海島嶼???,實施無碼頭組織不間斷的后勤補給,有利于向縱深突擊;同時也是獵雷艇、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、交通運輸、搶險救災(zāi)等任務(wù)。
由于全墊升式氣墊船具有良好的通過性,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暴露于敵岸防火力下的時間,加快了上陸速度,提高了登陸部隊的安全性。
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,它可依靠自身動力和操縱自由進(jìn)出各種登陸艦船塢。海灣戰(zhàn)爭中,LCAC艇參加了作為兩棲佯動的“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。
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,利用專門的升力風(fēng)機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或燃?xì)廨啓C作為主動力裝置,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)展吏上的一次重大革命”。
特別是隨著圍裙壽命提高、造價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)長的兩個船體,兼有高速雙體船的優(yōu)點,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。除俄羅斯之外,挪威、西班牙分別研制了排水量370噸的用作水雷對抗艇和反潛輕型護(hù)衛(wèi)艦的表面效應(yīng)船。美國海軍在一系列實驗成功的基礎(chǔ)上,正在著手研制較大型的側(cè)壁式氣墊船,如3000噸級的導(dǎo)彈驅(qū)逐艦等。
應(yīng)用
軍事
氣墊船具有許多優(yōu)良特性,使之在軍事上有著廣泛的用途。從目前來看,其在軍事上應(yīng)用的主要方面有:
1.輸送登陸兵
全墊升氣墊船航速快、且具有登陸行駛能力,既能在離水面一定高度航行,也可以在海灘、泥澤、
沼澤、水網(wǎng)稻田、冰雪地等較平坦的地形上登陸,并能在一定的航速下穿越相當(dāng)于氣墊船圍裙高度70%左右的障礙,跨越相當(dāng)于艇體三分之一寬度的壕溝,能適應(yīng)大多數(shù)海岸帶環(huán)境。據(jù)美軍方的研究,使用氣墊船作為登陸輸送工具時,可以在世界上的海岸線的約75%的地段實施登陸行動,可見氣墊船的登陸地段適應(yīng)性非常強。在使用氣墊船作為登陸輸送工具時,相較傳統(tǒng)排水型輸送工具有許多優(yōu)點。首先氣墊船可以直接將登陸兵越過海岸的沙灘或淤泥輸送到陸地上,既提高了上陸速度,減少登陸兵上岸沖擊距離,縮短暴露在敵岸灘火力下的時間,又能越過相當(dāng)多的各種自然的、人工的登陸障礙,使登陸點的選擇范圍更廣、更靈活。另外,基本排除了傳統(tǒng)登陸方式的潮時選擇困難,可以實現(xiàn)全潮時登陸,使登陸時間的選擇更加靈活,增加了己方登陸時的主動權(quán)。因此,氣墊船是一種比較理想的登陸作戰(zhàn)上陸輸送工具,受到各國兩棲作戰(zhàn)部隊的青睞,在許多國家的兩棲作戰(zhàn)部隊中得到了較廣泛的應(yīng)用。
2.掃雷破障
氣墊船能大部分或全部脫離水面運行,且自身的磁場、壓力場等特征不明顯,水中的障礙物一般對其無作用或作用較小,水中的爆炸物也不易被其引爆。如傳統(tǒng)的阻礙排水型艦艇的障礙物和一些岸灘障礙物對其不起作用,而一般水雷也不會在氣墊船駛過時爆炸,且即使在氣墊船附近的水里爆炸時,其對氣墊船的損壞程度遠(yuǎn)比排水型艦船小得多,因為氣墊船底下的氣墊能相當(dāng)程度減少水中爆炸沖擊波的影響。利用這一點還可以運用氣墊船作為掃雷平臺,搭載掃雷具掃雷。
當(dāng)氣墊船作為破障分隊的輸送平臺和工作平臺時,由于其航速高可以節(jié)省不少航程時間,還可以利用其越障的特點,將破障分隊在障礙區(qū)自由輸送,從而可采取靈活多樣的分段破障方法,加快破礙作業(yè)進(jìn)程,提高破障效率。
3.作為武器平臺
氣墊船作為運載工具有許多優(yōu)點:航速快、受海浪等海況影響小、船身低隱蔽性較好等。采用氣墊船搭載反艦導(dǎo)彈進(jìn)行反艦作戰(zhàn),往往可以取得突襲的效果。有軍事專家認(rèn)為,裝載反艦導(dǎo)彈的小型氣墊船的反艦?zāi)芰?,甚至可以與排水量2000-3000噸級的導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦相媲美。另外氣墊船由于脫離水面航行,其噪聲特征小,不易為潛艇發(fā)現(xiàn),且潛艇對其有效的攻擊能力很有限,因而受其威脅較小,是很好的反潛平臺。噸位比較大的氣墊船也可以作為快速機動的火力支援平臺,實施火力支援。
休閑旅游
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商業(yè)
氣墊船在商業(yè)方面的應(yīng)用非常廣泛,可以為您提供需求響應(yīng)和靈活的解決方案。主要應(yīng)用領(lǐng)域有:
·巡邏執(zhí)勤·石油勘探·破冰防·林業(yè)管理·海島氣象·商業(yè)捕魚
·環(huán)保工作·野生動物保護(hù)·調(diào)查工作·黃金開采·生物研究·油污清理
·海關(guān)緝私·農(nóng)業(yè)噴灑·抗洪救災(zāi)·冰面運輸·水文勘測·濕地保護(hù)
·海岸科考·漁政執(zhí)勤·林政執(zhí)勤·風(fēng)電檢測·科學(xué)考古等等–
商業(yè)氣墊船將幫助您飛行或者登陸到越野車或船只無法進(jìn)入的地形去工作:
·沙灘·沼澤·濕地·雪地·急流·灘涂·停機坪·冰層·泥地·草地·沙漠·流凌·公路·水面
