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第32章 水翼船

水翼船是一种船底部装有浸在水中的水翼,航行时靠水翼受到的升力使船体全部或部分升离水面的高速船。它的航速可以达到每小时70~130千米,速度是同吨位普通船舶的几倍,而且适航性也很好。

水翼船用高速柴油机做为动力装置,一般用水下螺旋桨或喷水推进装置推进。水翼用不锈钢和钛合金制造,船体一般用铝合金和钢材制造。

水翼船的工作原理与飞机一样。它水翼的断面也与机翼断面的形状一样。当船在推进装置的作用下快速航行时,浸在水中的水翼就因其断面的特殊形状而造成它的上、下表面所受水的压力不同,下表面的压力大于上表面的压力,从而形成升力,逐渐把船体抬起。这样就使船所受的水中阻力减小,使船速容易提高。当航速增加到一定值时,升力即大到可以将船体完全抬出水面,使船在水面上掠行。这样,当船高速行驶时,就可大大降低水动阻力,并可减少波浪对船体的冲击。当水翼船停泊或以低速航行时,水翼不产生升力,这时水翼船就同普通的排水型船一样,其船体靠浮力支持。

按照水翼浸水的形式,可将水翼船分为两类:割划式水翼船和全浸式水翼船。

割划式水翼船航行时,有一部分水翼露出水面并割划水面。这种船结构简单,不需要控制设备,自稳性较好,但受波浪影响较大。因而更宜用于内河、湖泊和沿海的高速客货运。

全浸式水翼船航行时,其水翼全部浸在水中,因而这种船稳定性较好,能在风浪中航行,不但能保持高航速,而且失速很小。故宜用于海洋。但这种船没有自称性,必须有一套自动控制系统来保持其升力的恒定和稳定性。

加拿大的船舶专家贝尔工程师于1919年建造了世界上第一艘试验性水翼船。这艘船总重5吨,航速为每小时114千米。1957年,前苏联建成的有66个客位的火箭号,是较早的实用性水翼船。20世纪60年代以后,许多国家都因全浸式水翼船有优良的适航性而争相开发,建造大型的海洋水翼船和军用水翼船,如导弹快艇、鱼雷快艇、炮艇及能携带直升飞机的反潜舰艇等。

1968年,美国海军将两艘水翼巡逻炮艇编入海军部队服役。1969年,其中的图克姆克里号开赴越南海区,参加了越南战争,在越南近海作战达6个月。1982~1984年,意大利海军仿照图克姆克里号建造了鹞鹰型水翼艇6艘。日本海上自卫队又以鹞鹰型水翼艇为原型建造了两艘导弹水翼艇,于1993年3月编入服役。与此同时,民用水翼船也得到很大发展。美国的韦斯特水翼25型船的主机是两台功率为735千瓦的柴油机,推进器选用了空气螺旋桨,船体全部用玻璃钢制造,乘客定员180名,航速达每小时70千米,现已开始运行。日本的喷水式水翼120型船较小,乘客定员为120名,航速也是每小时70千米。

近年来,又开发出一种新型水翼艇——水翼双体船。船体由两个线型合理的对称片体组成,水翼置于两片体之间。这种船综合了水翼船的小阻力、高航速及双体船的稳定性等优点。在恶劣的环境下,船的摇摆程度和单体船相比,可减少60%~70%,航速一般可达每小时90千米,是一种颇有发展前途的高性能快速船舶。日本最近推出的全浸式双体水翼船超级梭400型,乘客定员为350名,试航速度达每小时85千米,运营速度为每小时70千米。挪威也成功地开发出全浸式双体水翼船富豪尔卡特2900型。现在第一条船已建成,乘客定员为160名,最高航速可达每小时90千米。

我国开发水翼船起步较早,在1960年就试制出长江水翼1号试验船。1988年,中国船舶研制中心制成飞鱼号水翼船,总重15吨,能在水中以每小时52千米的速度航行。1992年初,两艘国产火箭号水翼船投入上海至崇明岛、上海至青龙港的航线上进行客运。其中火箭1号载客70名,航速约每小时65千米;火箭2号载客140名,航速也是每小时65千米。

近年来,为港澳船只设计制造的全自控全浸式水翼船也都先后完工交付使用,其性能优于原有的水翼船。目前正在开发自稳式水翼船系列产品。这一切都说明我国在水翼船研制方面已具有世界水平。几年之后,我国的水翼船也将在世界上占有重要地位。

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