十万个为什么|飞机能在水面上起降吗?

用户: 李萍   创建于:2018年05月16日 15:55   来源:科普中国网 
  作者:江东
 
  1919年5月15日,美国人里德驾驶“寇蒂斯NC-4”型水上飞机首次飞越大西洋成功,全程6310千米,历时16天。今天,我们就来谈一谈水上飞机。
 
十万个为什么|飞机能在水面上起降吗?
 
  许多人认为,飞机是只能在机场跑道上起飞或降落的,因为只有平坦、坚硬的地面,才能够帮助飞机完成滑行、加速和升空的整个过程。飞机在着陆时同样需要有跑道,在跑道上完成从减速到停止的一系列动作。按照这个思路,飞机是不能在水面上起降的。那么事实果真如此吗?答案是否定的。
 
  在水面上起降和停泊的飞机就是水上飞机,又被简称为水机,它是不需要跑道的。
 
  飞机诞生在1903年末,但仅仅过了7年,一位名叫法布尔的法国人就发明了世界上第一架水机。它的外形实在是太简陋了:几乎就是在两根光秃秃的木杆前后各安装了一对机翼。飞行员索性就坐在杆子的中央,然后由一副螺旋桨从后面推动飞机向前运动。
 
  1910年以后,人们开始让巡洋舰携带水机,用于警戒侦察或炮火修正。水机通常从特别加铺的跑道弹出,降落时则先落到水面,再由船上吊车将其回收。
 
  到了20世纪20年代,中国最早的航空企业就曾制造出多种样式的水机。而制造水机的全盛时期,应该是20世纪的30年代。当时,出于海上维权和开拓远程跨洲航线的需要,使用水机似乎要比常规飞机更为有利。因为在海上作业,只有水机能随时落在水面,从容实施侦察、救生、反潜巡逻等长时间作业,在得到舰船补给后,甚至可以无限制地延长值勤天数。
 
  对于远程客机而言,在当时,机上设备无法确保长时间航行的安全,而水机即使因故断油、发生机械故障或迷航,也能及时落在水面等待处理。这种使用上的灵活性,让它一度成为飞行器中的宠儿。另外,还因水机不需要为其修建机场,所以航空公司一度对水机十分青睐。1929年10月,世界上最大的水机Do-X更曾创造一次运载169名乘客的世界纪录。
 
  进入20世纪50年代,随着世界航空技术的突飞猛进,常规飞机的通信导航设备得以不断完善,飞机的航程大大增加,安全可靠性也得到保障。于是,原来水机所拥有的优势便荡然无存。不少人相信,常规飞机完全有理由全面替代水机。于是,水机开始走向没落。
 
  目前,只有包括中国在内的三四个国家仍未放弃对新一代水机的开发热情,水机依然活跃于空中灭火、海上搜救和渔政巡逻等特殊飞行领域。中国已试验成功的“蛟龙600”水机,将稳夺全球最大水机的头衔。
 
  在布局上,水机可分为船身式或浮筒式两大类,前者是将机身下部设计成船底形状(俗称“飞艇”),后者是在机身或机翼下安装1~3个舟形浮筒。正是有了船身和浮筒的支撑,水机才能在水面顺利起降。当然,不同的水机,其船身和浮筒大小不同,安装位置与安装数量也不同。
 
  船身式水机常常会带上2个小浮筒,以增加在水面上的横向平衡能力。为了达到同时能在陆地机场起降的目的,个别水机还加装了常规飞机才有的起落架,它们被称为“两栖飞机”。
 
  水机的主要优点是能在水域辽阔的江河湖海水面使用,使用时相对较为安全、经济,载荷量也不受限制。缺点是受船体形状的限制,不适于高速飞行,且结构笨重,对抗浪性能要求较高,维修和制造成本也较高。所以在当前,除了一些特殊用途以外,绝大多数飞行任务早已交给常规飞机来完成。
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