1、气垫船的分类气垫船的出现首先为各国海军所关注,继而各国不惜耗费巨资进行大量的研究和实艇试验,并集中研制气垫登陆艇。气垫船是目前实际应用最多的高性能舰船,至少有十几个国家海军列入正式装备。气垫船按航行状态分为全垫升气垫船和侧壁式气垫船两种。气垫船是利用船上的大功率风机产生高于大气压的空气,把空气压入船底并与水面或地面之间形成气垫,将船体全部或大部分托离水面而高速航行的船只。1959 年,英国制造出世界上第一艘气垫船,它从法国加莱出发,在两小时五分钟内成功地横渡了英吉利海峡,一时间轰动了世界。中国气垫船的发展 从 50 年代后期起,中国即着手气垫技术的应用研究以及气垫船的开发。40 多年来,在气垫
2、技术方面,通过原理研究、模型试验、中间试验和试用,已基本掌握了全垫升式和侧壁式气垫船技术,进入实用化型号的研制和应用阶段。气垫技术的开发和应用,适应了军民特种需要,为船舶在特定环境(如浅水急流、江河上游险滩、沼泽地带、浅海滩涂、河口近岸和冰雪地区)的航行以及两栖登陆等创造了条件。1、开展应用研究,深入进行中间试验50 年代后期,为探索气垫新技术,全国 40 多个单位组织力量,开始原理研究和模型试验,进而试制载人试验车和试验艇。有些单位用航空发动机作动力,采用空气螺旋桨推进或喷气推进;有些单位研制的气垫船兼能上岸;也有些单位则研制以陆用为主的试验性地面效应器或气垫车,名为“漂行汽车”、 “无轮汽
3、车”、 “气垫飞行器”等等。名称虽不同,但实质均属全垫升式气垫模型。当时这些试验船均未装围裙,操纵性不佳,海上和陆上试验都发现不少问题,只停留在原理性的应用研究阶段。1960 年,国防科委副主任张爱萍主持召开全国气垫技术会议,现场展览比试各型试验车和试验艇后,明确以船为主要研究方向,并决定缩短战线,相对集中力量,循序前进,对关键技术问题组织协作攻关,从此改变了以往“遍地开花”的局面。1961 年后,全国处于调整时期,科研经费短缺,物资供应困难,许多单位相继停止了对气垫技术的研究,出现了大起大落的现象。1962 年,国家科委船舶专业组组织制订了船舶科学技术发展十年(1963 年到 1972 年)
4、 规划,将气垫技术的开发列入规划项目。国防科委确定由七院为主,继续组织研究工作。1963 年到 1967 年,东北地区沈阳松陵机械厂利用航空活塞式发动机相继研制成全垫升式气垫试验艇“松陵 l”号、 “松陵 2”号和“松陵 3”号。初期采用单层周边围裙,继而改用周边射流火腿形柔性围裙,在松花江、旅顺近海以及辽河水网地区都进行了试航试验。上海 708 研究所专门组织力量,成立研究机构,于 1963 年后的五年间相继在沪东造船厂试制总重为 4 吨级的小型全垫升式气垫试验艇 711-1 号和 711-2 号。初期只采用硬体周边射流,继而增装火腿形柔性围裙,最后在 71l-2 号艇上改用囊指形围裙,建成
5、后均先在上海淀山湖和黄浦江反复试验,研究气垫船航行的基本性能中关于飞升、推进、埋首、倾覆、稳性和侧漂等问题。711-2 号艇后经改进,采用了可变正负螺距的可控螺距空气螺旋桨,全艇机电系统操纵和驾驶由一人集中控制,加上围裙提升与舵联动,使艇的回转半径显著减小,操纵性大为改善,具有顺利驶入河汊、飞越稻田、上岸退滩、逾越沟渠等能力,湖面试航航速曾达 98 千米小时。1967 年在四川金沙江段和云南西双版纳澜沧江上试航时,在湍急滩流中向上游冲滩成功。该艇返沪后再经改进,又沿黄浦江、长江口驶到舟山沿海进行耐波性试验。在此期间,为探索船体两侧增加入水刚性结构以形成侧壁而便于水螺旋桨推进的技术,708研究所
6、又于 1966 年设计、试制侧壁式气垫试验艇 711-3 号,经在淀山湖和黄浦江进行航行试验后,又至金沙江、澜沧江及舟山等地进行一系列中间试验,顺利越过激流和泡旋水(其间又进行横稳性及首尾气封、首加水翼等多项试验) ,取得初步成功。通过上述各型中间试验艇的多项试验,我国从实践上开始掌握气垫技术应用于船舶的基本规律,为试用创造了条件。1965 年冬,国家科委副主任张有萱召开船舶技术政策讨论会,决定促进国内气垫船的发展,并以解决军民急需任务为目标开展试用艇的研制。此后,共有全垫升式试用艇 2 型,侧壁式试验、试用艇 4 型,由内河逐步推向沿海深入试验。60 年代后期,为适应沿海岛屿之间的交通需要,
7、人民解放军总后勤部委托 708 研究所设计全垫升气垫交通试用艇 716 型,1978 年由沪东造船厂建成。该艇总重 16 吨,设计载重量2 吨,当年在淀山湖试航,航速达 100 千米小时。后即调广东海区试用,因发现航空活塞发动机用高挥发性汽油容易引起事故而停止使用。港口码头护舷靠球:http:/www.huxian-1975 年,海军拟试验气垫艇登陆,委托 708 研究所设计中型全垫升式气垫登陆试验艇 722型。在冶金、机械、航空等工业部门和天津市的有关厂所大力协助下,该艇于 1979 年建成调试。该艇总重 65 吨,设有艏艉门,可装 l 辆辎重车或 1 个登陆步兵加强连,载重量为 15 吨,
8、艇体为铝质,配用退役返修的航空汽油活塞式发动机 4 台,总功率为 41100 千瓦,航速达 89.8 千米小时。1980 年,该艇组织两次长航程试验:第一次来回塘沽、秦皇岛间,第二次横跨渤海湾,绕成山头到达青岛,两次航程共计约 800 海里。试验结果表明,艇的稳性、垫升性、操纵性和快速性良好,机件、轴系和围裙等在精心维护下能正常运行,但主机故障率高,噪音大,在海洋环境中耐蚀性差,尤其是以高挥发性汽油为燃料不符合实战要求,只能作为中间试验之用。1981 年到 1982 年,以 708 研究所为主,海军和 702 研究所密切配合,在青岛海域和东海吴淞口外海组织了两次在 3 级海情下的耐波性和快速性
9、试验,进行艇体结构振动、围裙应力、应变以及舱室噪音测试,为实用化型号的研制提供了第-手海上实验数据。下水气囊打捞助浮气囊:http:/www.qinang- 年代后,国内对于侧壁式气垫试用艇的研究十分活跃。60 年代后期,为适应川江、金沙江快速交通客运的需要,由 708 研究所设计,沪东造船厂建造出侧壁式气垫艇 713 型,并于 1971 年交重庆轮船公司试用。该艇为铝结构,用国产首批试制的 12V135 型增压高速柴油机作动力,载客 80 多名。但由于主机故障多,维修难,经济效益差,故未正式营运,1973 年后闲置不用。1977 年,该艇经改装修复,与其它气垫船一起作编队远程试航,由重庆航行
10、至宜宾,又上溯金沙江到新市镇,返回宜宾后又上溯泯江到乐山,再返重庆,全程1500 余千米,经受了急流、陡壁、浅滩、大旋涡和急转弯的考验。1967 年,人民解放军总后勤部委托 708 研究所设计、求新造船厂建造浅水急流区段用喷水推进侧壁式气垫艇 717 型。该艇于 1973 年建成,总重 12 吨,载重 2 吨,用国产12V150ZC 柴油机作主机,功率为 220 千瓦,航速仅 42.8 千米小时,未达到设计要求。该艇于 1975 年后停用,调回 708 研究所改进,改进后命名为 717-A 型,其操纵性能良好,靠离码头方便,江中航速达 48.5 千米小时,能在拥挤航道中行驶。70 年代开始,上
11、海船舶运输科学研究所致力于采用玻璃钢船体结构、适于水网地区使用的气垫客艇的开发工作。针对内河水浅、湾多、船多、航速不宜过快等特点,研制了双扇联动的 5 吨全玻璃钢侧壁式试验艇,1975 年试航成功。1970 年,708 研究所设计出钢质艇体、玻璃钢上层建筑的沿海侧壁式气垫试验艇 719 型,主机采用 3 台 12V180Z 型高速柴油机,每台功率 880 千瓦。由于十年动乱的影响,该艇延至 1978 年才竣工。该艇航速偏低,只有 64.8 千米小时,从福州长航 470 海里至上海,沿途作多次试验,发现轴系振动、围裙撕裂和尾封积泥等问题。1983 年该艇经改进命名为719-1 型,艇长增加 6.
12、5 米,总重增至 96 吨,客位增加到 180 名,航速为 57 千米小时,经济性有所改善。该型艇由芜湖造船厂承担施工,建成后曾在南京旅游公司营运。通过上述各型试用艇在内河、沿海进行的大量试验,我们基本上掌握了气垫技术应用于船舶的垫升性、推进性、快速性、稳定性和操纵性等诸多问题的规律,并从实践和理论上开始对气垫船耐波性进行研究,为走向实用化打下了基础。 2、跨入实用化型号的研制与生产充气橡胶气囊:http:/ 年 5 月,国务院国防工办主持召开了第二次全国气垫技术专业会议。会议认为,中国的气垫技术所以长期停留在试验和试用艇阶段,主要是由于缺乏适用的动力设备系统,以及艇体与柔性围裙材料不配套。鉴
13、于科研经费有限,故需先从研制小型、内河用气垫艇开始,逐步向河口、沿海用中型艇实用化过渡。1982 年 10 月又召开了第三次气垫技术专业会议,检查研究向实用化过渡中发生的困难和问题,进一步统一思想,加强领导,提出解决问题的措施和办法。在改革开放政策的指导下,有关部门引进国外先进技术和设备,经过五年的努力,主要关键器材设备得到基本解决,气垫艇的开发事业终于进入实用化阶段。(一)港湾河口用侧壁式气垫客艇1980 年,天津市委托 708 研究所设计并由大沽船厂建造港湾用侧壁式气垫旅游艇“津翔”号。该艇用耐蚀铝合金建造,推进用 2 台 12V150ZC 型高速柴油机,垫升用 1 台 12V150ZC
14、型主机,总功率 880 千瓦。1983 年到 1985 年,该艇曾在上海至南通线试营运,机械设备可靠,围裙寿命达 600 小时,各项机件正常,但在三级海况航行时耐波性欠佳。1985 年,708 研究所在 719-l 原型艇的基础上,设计了 719-2 型“鸿翔” 号侧壁式气垫渡船,由中华造船厂试制,1987 年冬交付使用。该船总重 123.5 吨,采用 3 台进口的 TBD234V16 高速柴油机作为主机,航速 4450 千米小时,载客 258 名,用于上海到崇明的短途客运,使航渡时间从原来两小时缩短至四十五分钟。实船营运表明,其性能稳定,飞升、推进动力装置可靠,围裙寿命已适应营运要求,是实用
15、化的船型之一。(二) 内河用侧壁式喷水推进气垫客艇80 年代初,上海船舶运输科学研究所与安徽省水运科学研究所合作设计 WD401 内河侧壁式喷水推进气垫艇,由巢湖船厂建成并小批量生产。该艇总重 16 吨,有 40 个客位,航行吃水 0.45 米,航速达 32 千米小时,具有良好的经济性。船用护舷橡胶护舷:http:/www.marinefender- 年,708 研究所对 717-A 型艇进行第二次改装,命名为 717-C 型艇,后以此为原型艇,为重庆轮船公司设计、建造了载客 54 名的 717-2 型艇“岷江 ”号,为重庆轮渡公司设计、建造了载客 70 名的 717-3 型艇。两艇航速分别为 46.9 千米小时和 44 千米小时,客舱噪声在 75 分贝左右,建成后均在重庆营运,从 1984 年 10 月起连续服务数年,平时由重庆到泸州单程 249 千米,夏季到宜宾单程 372 千米,只需 6 小时到 8 小时 30 分,大大缩短了运行时间。