王鐘強(qiáng)
1910年3月28日,法國人亨利·法布爾試飛世界第一架水上飛機(jī)獲得成功。100多年來, 被譽(yù)為“海天雄鷹”的水上飛機(jī)有過自己的輝煌年代,二戰(zhàn)后陷入低谷。但在某些領(lǐng)域,它還有自己獨(dú)特的功能,今后將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。值我國研制的AG 600大型水上飛機(jī)即將開始試飛之際,讀者一定想知道水上飛機(jī)的昨天、今天和明天。
瓦贊、法布爾和寇蒂斯
和其他各種類型的航空器一樣,水上飛機(jī)也是經(jīng)過不同國家的很多人前仆后繼的努力才來到人間,并且逐步完善和發(fā)展的。其中做出較大貢獻(xiàn)的有3個(gè)人:法國人瓦贊和法布爾,美國人寇蒂斯。
飛機(jī)第一次從水上起飛,是1905年6月6日。法國航空先驅(qū)加布里埃爾·瓦贊在塞納河上駕駛的一架裝在浮筒上的箱形風(fēng)箏式滑翔機(jī),由“長劍”號(hào)摩托艇牽引著飛上藍(lán)天。這次飛行的成功,拓寬了航空活動(dòng)的領(lǐng)域,開闊了人們的思路。盡管瓦贊駕駛飛機(jī)從水上成功地起飛,但由于該機(jī)只是一種沒有動(dòng)力的滑翔機(jī),不被認(rèn)為是水上飛機(jī)。但是在瓦贊的帶動(dòng)下,真正的水上飛機(jī)的研究工作開始步入實(shí)質(zhì)性階段。
1910年3月28日,法國另一位航空先驅(qū)亨利·法布爾親自駕駛自己研制的第二架飛機(jī),從馬賽附近的拉梅德海灣飛上藍(lán)天,在空中翱翔5分鐘后又安全降落在水面上。此時(shí),岸邊觀眾歡呼雀躍,“成功了!成功了!”爾后,飛機(jī)又表演了3次,受到觀眾齊聲喝彩。
1882年出生的法布爾是船主的后代,從小就隨父親在地中海航行。一次次驚濤駭浪死神般地向法布爾父子的船只襲來時(shí),讓他那幼小的心靈里激發(fā)出幻想:能不能給船裝上翅膀,一旦遇到不測風(fēng)云,船就可以像海鷗那樣振翅高飛。正是這種想法激勵(lì)青年法布爾對工程產(chǎn)生濃厚的興趣。他在取得理學(xué)學(xué)士后,又專攻流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué),從而奠定了他研究水上飛機(jī)并取得成功的基礎(chǔ)。從1907 ~1909年,他用了兩年時(shí)間,對浸入水中的翼面和浮筒進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究。
1909年,他開始制造一架實(shí)際的水上飛機(jī)。飛機(jī)有3個(gè)浮筒,裝一臺(tái)50馬力(約37千瓦)的汽缸旋轉(zhuǎn)式“土地神”發(fā)動(dòng)機(jī),連接一副螺旋槳。第一架飛機(jī)沒有飛起來,接著又設(shè)計(jì)了第二架終于試飛成功。在飛機(jī)的前端,有一對舵和兩個(gè)水平升力面,上面的一個(gè)作為升降舵。機(jī)身前面有一個(gè)浮筒,另外兩個(gè)裝在單翼機(jī)的機(jī)翼下,機(jī)翼安裝在飛機(jī)的后面。有點(diǎn)像自行車座的飛行員座椅很靠前,安裝在兩根縱梁中的一根上,縱梁將機(jī)翼與升降舵連接在一起。整個(gè)構(gòu)架是木制的。浮筒是用膠合板制成的,有較好的彈性,可抗水上滑行時(shí)的撞擊和降落時(shí)的振動(dòng)。
試飛時(shí),法布爾駕駛該機(jī)飛離了水面,速度達(dá)到60千米/時(shí),直線飛行了大約500米,后來隨著發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車而安全降落。這天共飛行4次。第二天又飛了6千米。法布爾的成功,實(shí)現(xiàn)了人類駕機(jī)從水上起落的理想,有力地推動(dòng)了人類航空事業(yè)的發(fā)展。法布爾開創(chuàng)了水上飛機(jī)飛行之路,被譽(yù)為“水上飛機(jī)之父”,載入航空史冊。
1911年初,當(dāng)法布爾得知3月份將在摩納哥舉行一次規(guī)模空前的汽船集會(huì)時(shí),他決定利用這次機(jī)會(huì)向世人展現(xiàn)水上飛機(jī)的風(fēng)采,為此,他特意邀請了一位駕駛技術(shù)高超的飛行員讓·貝居。在集會(huì)上,貝居駕駛浮筒式水上飛機(jī),緩緩地駛離港口,然后加速在水面掠行。忽地一下,飛機(jī)從水面上騰空而起,直上云霄。成千上萬的觀眾先是為之膛目結(jié)舌,隨即又報(bào)以熱烈的掌聲。人們紛紛向法布爾的成功表示祝賀。當(dāng)貝居安全返航后,掌聲再次響起。貝居喜笑顏開,頻頻向人們招手示意。貝居稍作休息,準(zhǔn)備進(jìn)行第二次飛行表演。但萬萬沒有想到,飛機(jī)起飛不久,港外突然刮起大風(fēng),飛機(jī)失控,在眾目睽睽之下,直向港口平臺(tái)下部的石墻沖去。飛機(jī)撞毀了,貝居也為此獻(xiàn)出了寶貴的生命。
至此,法布爾因花費(fèi)太大而停止了研制自己的水上飛機(jī),轉(zhuǎn)而為他人的飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造浮筒。后來,人們把這架水上飛機(jī)復(fù)原,至今還陳列在法國夏萊—默東空軍博物館里,作永久性的陳列。1967年法國還在馬爾提格市的水上飛機(jī)首飛地建立了一座法布爾的紀(jì)念碑。
雖然,“水上飛機(jī)之父”的桂冠戴在法國人頭上,但人們公認(rèn)在其早期發(fā)展中美國人格倫·寇蒂斯所做的巨大貢獻(xiàn)。在1908年下半年,寇蒂斯把他自己的“六月甲蟲”雙翼機(jī)裝在浮筒上,稱之為“潛鳥”,可是在水上起飛時(shí)沒有成功。
寇蒂斯善于向同時(shí)代的航空先驅(qū)學(xué)習(xí),但這個(gè)學(xué)習(xí)不是簡單模仿而是立足超越。 1910年在法國巴黎舉辦的航空展覽會(huì)上,寇蒂斯有緣見到了法布爾和他研制成功的水上飛機(jī),他倆討論了許多有關(guān)水上飛機(jī)的問題,法布爾非常慷慨地向寇蒂斯提供了有關(guān)資料。由此,寇蒂斯開始思索超越法布爾,研制新原理的水上飛機(jī)。 1911年,寇蒂斯將他自己設(shè)計(jì)的陸上飛機(jī)改裝成水上飛機(jī)。在機(jī)身下加了一只大浮筒,左右機(jī)翼翼尖處各安裝一只小型浮筒,用于在水面滑行時(shí)保持平衡。這是第一架實(shí)用型水上飛機(jī),寇蒂斯駕駛它訪問了“賓夕法尼亞”號(hào)軍艦。1913年他對水上飛機(jī)又做了一次革命性的改進(jìn):把飛機(jī)中部的浮筒進(jìn)一步放大,形成了船形機(jī)身,船身式水上飛機(jī)就此誕生,并很快取代浮筒式水上飛機(jī),成為主流機(jī)種。
寇蒂斯對水上飛機(jī)從熱愛到了癡迷的程度。他用詩一般的語言寫道:“它像一只裝有水平帆的小艇,靠著水平帆隨風(fēng)飄蕩;又像一只飛撲的海鷗,掠過水面,然后飛向天空,盤旋,直上云霄,最后降落在水上。此情此景使你激動(dòng)不已,并使你感受到世上任何別的運(yùn)動(dòng)都無法引起的驚訝。”寇蒂斯從水上飛機(jī)的飛行探索中發(fā)現(xiàn)了美。
飛機(jī)上艦
在西方國家,海軍的歷史比空軍悠久得多,它對任何新生事物是否能用于海上作戰(zhàn)都格外關(guān)心。當(dāng)飛機(jī)剛剛問世的時(shí)候,情況也不例外。1908年,萊特兄弟為美國陸軍專門制造了一架軍用飛機(jī),9月在邁爾堡進(jìn)行表演,海軍也派了兩名觀察員前往參觀,但是沒有立即做出采購飛機(jī)的決定。
此前,德國《世界報(bào)》的一則新聞引起了美國的關(guān)注:德國的漢堡美國郵輪公司打算從輪船上起飛一架飛機(jī),以加快郵件的傳遞速度。美國一向以海洋作為抵御外來攻擊的天然屏障。對于可能來自海上的威脅,美國人十分敏感,它們懷疑德國進(jìn)行從郵輪上起飛飛機(jī)的試驗(yàn)是在演習(xí)一種特殊的越洋攻擊美國本土的新戰(zhàn)術(shù)。
1910年9月26日,美國海軍任命錢伯斯負(fù)責(zé)從海軍作戰(zhàn)觀點(diǎn)評價(jià)航空技術(shù)的發(fā)展。同年10月,錢伯斯任命兩名助手,其中一名是1908年在邁爾堡參觀過萊特兄弟飛行表演的軍艦監(jiān)造官麥肯迪。這個(gè)評價(jià)小組面臨的首要任務(wù)之一是證實(shí)飛機(jī)能從軍艦上起飛和降落。
面對德國郵輪即將進(jìn)行的試驗(yàn),美國不甘落后,雙方展開了激烈的競爭。11月9日,美國海軍決定用“伯明翰”號(hào)巡洋艦作試驗(yàn),但飛機(jī)還沒有落實(shí)。在一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),錢伯斯遇到新成立的寇蒂斯展覽公司的民間飛行員尤金·伊利,伊利同意自愿幫忙。為了試驗(yàn),海軍在艦上加裝了一個(gè)8.5×25米的簡易起降平臺(tái),平臺(tái)頭部向下傾斜。1910年11月14日,伊利駕駛著名叫“哈德遜飛鳥”的一架寇蒂斯飛機(jī)一頭沖出了甲板。由于飛機(jī)滑跑距離太短,未能達(dá)到應(yīng)有的起飛速度,飛機(jī)直掉高度,機(jī)頭幾乎扎向海面。一場機(jī)毀人亡的局面似乎是不可避免了。然而,就在飛機(jī)馬上要扎進(jìn)海里的瞬間,伊利巧妙地操縱飛機(jī),終于在最后一刻把飛機(jī)拉了起來,他貼著海面飛行,把飛機(jī)安全地降落在3千米以外的地方。人們熱烈地鼓掌,祝賀有史以來第一次從軍艦上起飛成功。
飛機(jī)艦上起飛成功并沒有讓海軍匆忙做出購置飛機(jī)的決定,海軍還要做飛機(jī)艦上降落的試驗(yàn)。這是充分證明飛機(jī)在海上應(yīng)用潛力所必須的。著陸試驗(yàn)使用了更大的“賓夕法尼亞” 號(hào)巡洋艦。在尾部甲板上建了一條37米長、11米寬的木跑道,兩側(cè)修了0.3米高的欄桿,欄桿間拉了22道繩子,繩子兩端均掛著23千克重的沙袋。這次使用的是寇蒂斯D-IV型飛機(jī),飛機(jī)下安了6個(gè)鉤子,用于艦上著陸時(shí)鉤住橫在跑道上的繩子,借以降低著陸速度。
1911年1月18日,伊利駕駛飛機(jī)從舊金山起飛,飛到巡洋艦上空后,繞艦飛了幾圈就接近軍艦上的跑道,關(guān)掉發(fā)動(dòng)機(jī),下降高度,抓住了第11道及其以后的各道攔阻索,把沙袋拉向中間,只滑行了9米,飛機(jī)就停了下來。在軍艦上著陸成功了。接著該機(jī)又從該艦上起飛,回到機(jī)場。這次降落和起飛為航空母艦的誕生鋪平了道路。
1911年3月4日,美國國會(huì)向海軍撥款2.5萬美元,用于發(fā)展航空。海軍用其中的一部分錢買了3架飛機(jī)。1912年
11月,其中一架飛機(jī)成功完成了從艦上彈射起飛,為航空母艦的誕生又邁出了積極的一步。直到第一次世界大戰(zhàn),真正的航空母艦才在英國誕生。
水上飛機(jī)和航空母艦的相繼出現(xiàn)使空中戰(zhàn)場的范圍擴(kuò)展到了海洋上空。第一次世界大戰(zhàn)期間,由于專用艦載機(jī)尚未出現(xiàn),因此,人們把水上飛機(jī)和航空母艦有機(jī)地結(jié)合在了一起。1914年圣誕節(jié),英國為了報(bào)復(fù)德國使用“齊伯林”飛艇轟炸其領(lǐng)土,決定使用水上飛機(jī)轟炸位于庫克斯哈文的齊伯林飛艇庫。當(dāng)時(shí),英國人在船上加裝起降平臺(tái),水上飛機(jī)或安裝輪式滑車在甲板上起飛,或由船上起重機(jī)先將飛機(jī)吊到船舷旁的水面上,飛機(jī)從水面上進(jìn)行起飛,完成任務(wù)后,降落在母艦旁,再由起重機(jī)吊回艦上。盡管,英軍此次空襲因氣象條件過于惡劣而未能奏效,但英軍的做法為爾后的海上作戰(zhàn)提供了有益啟示。為了使水上飛機(jī)具有進(jìn)攻能力,英國人在肖特公司184型水上飛機(jī)上,加裝了一種魚雷,經(jīng)試用效果很好。1915年,達(dá)達(dá)尼爾海戰(zhàn)爆發(fā)??紤]到達(dá)達(dá)尼爾海峽是通向俄國黑海港口的唯一通道,英國海軍大臣溫斯頓·丘吉爾決心向海峽發(fā)起攻擊。2月19日,由18艘英國主力戰(zhàn)艦、4艘法國戰(zhàn)列艦和輔助艦只組成的聯(lián)合艦隊(duì),經(jīng)過長途跋涉,駛進(jìn)達(dá)達(dá)尼爾入口處,其中,英國的“皇家方舟”號(hào)戰(zhàn)艦載有水上飛機(jī),主要擔(dān)負(fù)艦炮校正任務(wù)。同年8月12日,另一艘英國軍艦配備了兩架184型水上飛機(jī),其中一架在空中發(fā)現(xiàn)了一艘土耳其商船,飛行員毫不猶豫地對準(zhǔn)商船發(fā)射了一枚魚雷,準(zhǔn)確地命中了目標(biāo),成為空中發(fā)射魚雷獲得成功的第一個(gè)戰(zhàn)例。
在第一次世界大戰(zhàn)中,無論是同盟國,還是協(xié)約國,都擁有水上飛機(jī)。這些飛機(jī)不僅經(jīng)常執(zhí)行海上偵察和巡邏任務(wù),而且在配合己方艦艇搜索攻擊目標(biāo)和參加遠(yuǎn)離陸地的海戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。
水上飛機(jī)第一次飛越大西洋
一次大戰(zhàn)后,水上飛機(jī)在探索民航航線方面發(fā)揮了積極的作用。1919年,為提高航空在全社會(huì)的知名度,美國海軍計(jì)劃用4架寇蒂斯公司NC水上飛機(jī)飛越大西洋,當(dāng)時(shí)之所以選用水上飛行是考慮萬一落水也不至于被海浪吞噬。5月8日,寇蒂斯公司NC-1、-3、-4三架飛機(jī)從長島洛卡威機(jī)場出發(fā)。在越過大西洋飛往歐洲的途中,1、3號(hào)兩架飛機(jī)掉隊(duì)了,只有里德少校駕駛的NC-4號(hào)堅(jiān)持到底,飛完全程。中途在亞速爾群島霍爾塔著陸、停留10天,最后于5月27日到達(dá)大西洋彼岸——葡萄牙里斯本,5月31日最后抵達(dá)英國的普列茅斯海港城市,分段完成了一次橫渡大西洋漫長的飛行,全程6310千米,飛行57小時(shí)16分。盡管這次飛行并不完美,因?yàn)樵诨魻査?、修理耽擱的時(shí)間太長,超過規(guī)定的時(shí)限,但仍使公眾相信,有朝一日跨洋飛行會(huì)變成習(xí)以為常的事。
中國水上飛機(jī)及時(shí)起飛
世界上第一架飛機(jī)于1903年成功起飛之后,中國人也不甘置身事外。僅6年后,1909年9月旅美華僑馮如自制了一架飛機(jī),在美國奧克蘭試飛成功。在馮如之后,他的好友譚根在美國自制了一架新式結(jié)構(gòu)的船身式水上飛機(jī), 把發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)頭上,1910年7月19日,參加在美國舊金山舉行的萬國飛機(jī)制造比賽大會(huì),戰(zhàn)勝來自英法德美的西洋選手,奪得冠軍。此事在當(dāng)年陳獨(dú)秀創(chuàng)辦的《新青年》雜志上有過報(bào)道,記者稱:“是年萬國飛機(jī)制造大會(huì),請各國飛行家攜自制之飛機(jī),赴會(huì)陳列。與會(huì)者西洋有英法德美四國,而代表亞洲者,惟中華譚君一人而已,日本猶無與也。是役也,譚君攜自制之水面飛行機(jī)赴賽,竟獲首選。當(dāng)時(shí)列強(qiáng)中,能發(fā)明水上飛機(jī)者,只英法德美數(shù)國,而譚君竟奪首席,歐美報(bào)紙,哄傳殆遍。咸謂譚君非特中華飛行界第一人,且應(yīng)執(zhí)全世界飛行家之牛耳?!弊T根還曾飛越菲律賓境內(nèi)2416米高的馬榮火山,創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)水上飛機(jī)飛行高度的世界紀(jì)錄。1915年,譚根又駕駛水上飛機(jī)從澳門黑沙灣水面起飛,繞樹三匝,驚動(dòng)濠江。
1918年春,北京政府海軍部在馬尾福建船政局內(nèi)設(shè)立飛機(jī)工程處,開始水上飛機(jī)制造。以留學(xué)英、美回到祖國的第一代“海歸”們?yōu)榧夹g(shù)骨干,并在工人中挑選數(shù)十人加以訓(xùn)練、掌握制造飛機(jī)之工藝。1919年8月,在處長巴玉藻和曾在波音公司出任第一任總工程師的王助副處長等的領(lǐng)導(dǎo)下,工程處終于為中國海軍設(shè)計(jì)制造成功第一架水上飛機(jī)——“甲型1號(hào)”初級(jí)教練機(jī)。該機(jī)是裝100馬力(約74.6千瓦)發(fā)動(dòng)機(jī)的拉進(jìn)式雙桴雙翼水上教練機(jī),高3.88米,機(jī)長9.32米,翼展13.70米,最大速度126千米/時(shí),空機(jī)重量836千克,最大起飛重量1063千克,裝油量114升,飛行高度3690米,可航行3小時(shí),航程340千米,乘員2人,可載炸彈4顆。至于飛機(jī)的性能、質(zhì)量,據(jù)稱并不比巴玉藻、王助等人此前在美國寇蒂斯、波音公司所造的飛機(jī)差。1922年8月,王助又與巴玉藻合作,在上海江南造船所設(shè)計(jì)制造了世界上第一個(gè)水上飛機(jī)浮動(dòng)機(jī)庫——浮塢,成功地解決了水上飛行停置和維修的難題。從1918到1930年遷往上海的12年間,海軍飛機(jī)工程處陸續(xù)設(shè)計(jì)制造出教練機(jī)、海岸巡邏機(jī)、魚雷轟炸機(jī)等不同用途的飛機(jī)15架,它們共同的特點(diǎn)是多數(shù)是水上飛機(jī)。
施耐德杯賽助推水上飛機(jī)的發(fā)展
人類對水上飛機(jī)的興趣幾乎是和陸基飛機(jī)一起萌生的,這主要是因?yàn)椋瑑H有陸基飛機(jī)還是不完整的,因?yàn)榈厍蛏嫌斜汝懙馗鼮閺V闊的海洋。陸基飛機(jī)受飛行半徑的影響只能在很小地域活動(dòng),如果不研究水上飛機(jī),飛機(jī)的使用價(jià)值將是十分有限的。而這一思想的最終完整地提出,要?dú)w功于法國人雅克·施奈德。
施奈德是法國一個(gè)富翁,也是一個(gè)狂熱的航空愛好者,曾乘氣球創(chuàng)造了 10081米的高度世界紀(jì)錄。在因?yàn)橐淮螄?yán)重事故告別飛行生涯后,他轉(zhuǎn)而開始為各種競賽和航空俱樂部提供贊助支持。施奈德發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)水上飛機(jī)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他飛機(jī),而他認(rèn)為水上飛機(jī)是最有希望解決跨洋遠(yuǎn)距飛行問題的機(jī)種。為了推動(dòng)水上飛機(jī)的發(fā)展,他決定為其設(shè)立一項(xiàng)賽事。1912年,在戈登·貝內(nèi)特杯陸基飛機(jī)比賽結(jié)束后舉行的宴會(huì)上,施奈德提出為水上飛機(jī)舉行專場比賽的設(shè)想,并決定制作一座“施奈德獎(jiǎng)杯”。比賽規(guī)則規(guī)定:參賽者要駕駛飛機(jī)先在水面上滑行 2.5 海里(1海里約為1.85千米),再起飛完成 150海里的賽程。1921 年后,賽程增加到 212海里,并且還要求參賽飛機(jī)能夠在沒有人力幫助下,穩(wěn)定地系泊在一個(gè)航標(biāo)上 6小時(shí)。每個(gè)參賽國可以有3名參賽者和3名替補(bǔ),獲勝者可保留獎(jiǎng)杯一年,如果在5年內(nèi)連續(xù)3次獲得冠軍,則可永久保留獎(jiǎng)杯并贏得 75000 法郎獎(jiǎng)金。每次比賽都由上屆比賽的獲勝國主辦,由國際航空聯(lián)合會(huì)和東道國航空俱樂部監(jiān)督比賽的進(jìn)行。
1913年在摩洛哥舉行的首屆大賽上,法國人普雷沃斯特以平均 73.6千米/時(shí)的成績奪得冠軍。隨后的各屆賽事,不少國家組織國家隊(duì)參賽,使“施耐德杯”成為國際航空比賽的最高榮譽(yù),比賽在提高參賽各國的聲譽(yù)、激發(fā)人們對航空事業(yè)的熱情、奠定航空技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)、提高人們的自信心等方面都產(chǎn)生了不可估量的影響。1927年獲得冠軍的休潑馬林公司 S.5型飛機(jī),是由后來因設(shè)計(jì)出“噴火”戰(zhàn)斗機(jī)而聞名于世的英國人米切爾擔(dān)綱設(shè)計(jì)的,也是英國的第一種流線型飛機(jī),外形光滑流暢。隨后1929、1931年的兩屆比賽也都由英國隊(duì)駕駛米切爾設(shè)計(jì)的S.6和S.6b獲得。根據(jù)競賽的規(guī)定,獎(jiǎng)杯歸英國永久所有。目前,該獎(jiǎng)杯存放在倫敦科學(xué)博物館里。
到1931年最后一屆賽事,水上飛機(jī)的速度已經(jīng)從1913年的73.56千米/時(shí)提高到547.31千米/時(shí),足足快了6倍多。
30年代水上飛機(jī)大行其道
一次大戰(zhàn)后,航空運(yùn)輸業(yè)務(wù)逐漸發(fā)展,但開始只限于歐美大陸范圍。分割幾個(gè)大洲的海洋,成為進(jìn)一步發(fā)展航空運(yùn)輸?shù)碾y以逾越的障礙。面對大海的阻隔,人類沒有停步不前。20世紀(jì)30年代,在英國、德國和美國等航空發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)了大型水上飛機(jī),成為跨洋飛行的主角。水上飛機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是使用時(shí)不需專門的場地。為了多載客、為了飛得遠(yuǎn),飛機(jī)的尺寸不怕大,因?yàn)樵诤坪驳乃婵倳?huì)找到供飛機(jī)降落的地方,而不需浪費(fèi)大片的土地。在當(dāng)時(shí)著名的水上飛機(jī)中,英國有肖特兄弟公司的“子母飛機(jī)”、德國有道尼爾公司Do X,美國主營遠(yuǎn)程航線的泛美航空公司則有幾種不同型號(hào)的“飛剪”號(hào)(Clipper)水上飛機(jī)。
“帝國”號(hào)飛船名揚(yáng)天下
英國發(fā)展水上飛機(jī)有著雄厚的基礎(chǔ)。1934年,英國肖特兄弟設(shè)計(jì)的“肯特”號(hào)4發(fā)上單翼的船體機(jī)身的水上飛機(jī)問世了。這種水上飛機(jī)與當(dāng)時(shí)尺寸相當(dāng)?shù)年懟w機(jī)相比,雖然飛行速度較慢,但卻安全、舒適而深受乘客歡迎。有鑒于此,帝國航空公司于1935年又增購了28架,在各條航線上生意出奇地好,人們就把這些飛機(jī)稱之為“帝國”號(hào)飛船。此后,它們每星期都有航班飛往埃及、印度、東非、南非、馬來西亞和澳大利亞等地。水上飛機(jī)進(jìn)入黃金時(shí)代。
1935年,帝國航空公司與肖特飛機(jī)公司合作,共同開發(fā)子母飛機(jī)計(jì)劃,即在大型船身式水機(jī)背上馱一架小型裝浮筒的水機(jī),當(dāng)大飛機(jī)飛行到安全高度和速度后,利用彈射發(fā)射裝置,使兩架飛機(jī)分離,運(yùn)載機(jī)返回,小飛機(jī)繼續(xù)遠(yuǎn)程飛行。這是讓兩架飛機(jī)以接力方式共同完成遠(yuǎn)程航空郵政運(yùn)輸?shù)霓k法。
運(yùn)載機(jī)是肖特S21“邁亞”船身式上單翼飛機(jī),該機(jī)是帝國航空公司使用的其他水機(jī)的改型,裝4臺(tái)915馬力(約682千瓦)發(fā)動(dòng)機(jī)和4葉木質(zhì)螺旋槳。機(jī)翼旋線增長,面積加大了23米2:船身四周加寬,因此最大寬度也加大,排水量增大。用一根2.1米高流線型鋼管支柱支撐小飛機(jī),再加上兩個(gè)小浮筒支架,共6個(gè)定位點(diǎn)固定,其結(jié)構(gòu)中還包括主釋放鉤和一根氣動(dòng)力天平桿。裝在“邁亞”號(hào)母機(jī)上面的S.20“水銀”號(hào)子飛機(jī)是全金屬結(jié)構(gòu),雙浮筒、上單翼,裝4臺(tái)340馬力(約254千瓦)發(fā)動(dòng)機(jī),兩葉木制螺旋槳。該機(jī)用由母機(jī)充氣的儲(chǔ)氣瓶壓縮空氣起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。飛行員和無線電報(bào)務(wù)員后面是郵件艙,可裝載454千克郵件。油箱在機(jī)翼內(nèi),容量為1200加侖(約4536升),以274~290千米/時(shí)的巡航速度飛行時(shí),航程可達(dá)6000千米以上。
1938年1月4日,兩機(jī)進(jìn)行了第一次聯(lián)合飛行,2月6日進(jìn)行了分離試驗(yàn),操縱性能良好,分離安全。7月21日第一次飛越大西洋試驗(yàn),兩機(jī)起飛總重21999千克,子機(jī)重9435千克,分離后“水銀”機(jī)載著郵件、報(bào)紙和圖片,以225千米/小時(shí)的速度進(jìn)行不著陸飛行,經(jīng)過20小時(shí)20分鐘飛行了4615千米,到達(dá)蒙特利爾。
1938年10月6日,“水銀”號(hào)在鄧迪上空釋放,不著陸飛往南非奧蘭芝河,航程9652千米,打破水上飛行距離紀(jì)錄。后來由于戰(zhàn)爭爆發(fā),試驗(yàn)才停了下來。
30年代最大的水上飛機(jī)——德國的Do X
德國人道尼爾設(shè)計(jì)的船身式Do X水上飛機(jī)從1924年9月構(gòu)思最初的藍(lán)圖,1925年秋天開始設(shè)計(jì),投入24萬工時(shí)完成了Do X的制造。這個(gè)當(dāng)時(shí)全世界最大的飛行器給所有人留下了深刻的印象:48米的翼展,52噸的起飛重量,單臺(tái)功率525馬力(約391千瓦)的12臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)成6對前后排列,螺旋槳也前后都有,前拉后推。整個(gè)機(jī)身分為三層,頂層為飛行控制室、機(jī)組成員區(qū)、無線電室;中層為旅客艙,提供膳食和住宿;底層儲(chǔ)存燃料和行李??团撚虚L18米的大廳,艙內(nèi)陳設(shè)豪華,設(shè)備精美,比齊伯林飛艇有過之而無不及。當(dāng)時(shí)一些人甚至懷疑這樣的“龐然大物”能不能飛得起來。當(dāng)時(shí)道尼爾自己也心中無數(shù),就以未知數(shù)X來表示。
1929年7月12日,在瑞士阿爾滕萊茵鎮(zhèn)的一座飛機(jī)棚的大門打開,Do X滑入位于瑞士、德國和奧地利交界處的康士坦茨湖,12臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)先后啟動(dòng),在公司首席試飛員瓦格納的掌控下,飛機(jī)逐漸離開水面,成功完成了處女飛行。
為了消除“不能載客飛行”的疑慮,道尼爾精心準(zhǔn)備了一次公開飛行。1929年10月21日,159名員工、新聞?dòng)浾吆?0名機(jī)組成員共169人,一起登上了Do X,總起飛重量達(dá)44.768噸,飛機(jī)起飛后成功飛行了53分鐘。這次是Do X的第42次飛行,創(chuàng)造了一個(gè)非官方的載客量世界紀(jì)錄,直到20年后年才被美國洛克希德公司的一種運(yùn)輸機(jī)打破(搭載了168名乘客和11名機(jī)組成員)。
到1930年2月20日,Do X的試飛計(jì)劃宣告完成,共進(jìn)行71次起落,累計(jì)飛行37小時(shí),交付德國航空研究院驗(yàn)收??上环陼r(shí),在接下來的一周里,美國華爾街股市崩盤引發(fā)了世界性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。為了讓投資者對Do X有興趣以及吸引潛在用戶,道尼爾決定用改裝了美國寇蒂斯水冷式“勝利者”發(fā)動(dòng)機(jī)的Do X Ia進(jìn)行一次廣告飛行。
廣告巡回飛行于1930年11月5日開始,先經(jīng)荷蘭、英國、法國、西班牙、葡萄牙等歐洲國家的一些城市。途中不斷出現(xiàn)事故,打亂行程。1931年1~8月到達(dá)大西洋加那利群島、非洲和南美洲一些城市,最后8月20日起飛前往美國,8月27日抵達(dá)紐約。美國舉行盛大的招待歡迎會(huì),胡佛總統(tǒng)也來歡迎他們。
由于公司陷入財(cái)政危機(jī),Do X在干船塢度過了8個(gè)月后,1932年5月19日踏上返鄉(xiāng)航程,途中在紐芬蘭、亞速爾和英國經(jīng)停,于5月24日回到德國柏林附近的米格爾湖。為了掙點(diǎn)錢以補(bǔ)貼當(dāng)初的開支,6月23日Do X開始了第233次飛行——一次新的穿越德國之旅,途徑東普魯士、但澤、北德意志,并沿著萊茵河的城市一路抵達(dá)蘇黎世,12月14日她最終回到了阿爾滕萊茵的飛機(jī)棚中。停泊了幾個(gè)月后,飛機(jī)主決定用Do X再做一次歐洲之旅,路線為從多瑙河到伊斯坦布爾。但在4月21日,旅程開始僅僅10天后,飛機(jī)在降落時(shí)尾部先入水,由于入水角度過陡,飛行控制面被水撕掉了,Do X不得不暫停飛行進(jìn)行維修。到5月末,被解體的Do X移交給了德國柏林飛行博物館,1936年6月開始展示陳列,成為觀眾參觀的熱點(diǎn)。
30年代初,只有意大利一家公司買了兩架Do X,分別稱Do X 2 和Do X 3,都裝菲亞特發(fā)動(dòng)機(jī),交付時(shí)飛機(jī)翻越3200米高的阿爾卑斯山,成為轟動(dòng)一時(shí)的新聞。兩架飛機(jī)先在意大利進(jìn)行巡回表演,后來進(jìn)行訓(xùn)練和運(yùn)輸,1935年就退役了。
二戰(zhàn)期間,盟軍對柏林的轟炸日趨猛烈,博物館大部分陳列品都疏散了,但是由于找不到合適的存放地點(diǎn),Do X不得不留在博物館里面。1943年11月,英國轟炸機(jī)的炸彈直接命中了Do X,結(jié)束了這個(gè)當(dāng)時(shí)世界上最大的水上飛機(jī)的傳奇。
首開美、中航線的“中國飛剪號(hào)”
“飛剪”號(hào)(Clipper)是美國當(dāng)時(shí)唯一經(jīng)營國際航線的泛美航空公司用于遠(yuǎn)程飛行的幾種飛機(jī)的總稱。第一種使用“飛剪”號(hào)名稱的是西科爾斯基公司的S-40/-42(13架),在加勒比海上空航線上進(jìn)行試運(yùn)營,讓飛行員取得海上飛行的經(jīng)驗(yàn),隨后還有馬丁公司的M-130(3架)和波音公司的波音314(12架),總共28架水上飛機(jī)。
在3架M-130中,有一架命名為“中國飛剪號(hào)”(China Clipper),成為美國跨太平洋航運(yùn)的開路先鋒。M-130是一種上單翼水上飛機(jī),裝4臺(tái)單臺(tái)功率為830馬力(約619千瓦)的普惠公司“雙黃蜂”發(fā)動(dòng)機(jī),最大巡航速度262千米/時(shí),航程5150千米,白天最多能容納43名乘客,夜晚飛行改成臥鋪布局則帶18人。
1935年4月,泛美贏得美國政府經(jīng)營跨太平洋航空郵運(yùn)的合同,接著,在10月菲律賓批準(zhǔn)它承運(yùn)美國—菲律賓群島之間的客郵運(yùn)輸,期限25年。這一年11月22日,泛美第一次用“中國飛剪號(hào)”開辟了美國—菲律賓郵運(yùn)航線。那天,機(jī)號(hào)為NC 14716的“中國飛剪號(hào)”從舊金山起飛經(jīng)過近6天時(shí)間(實(shí)際飛行時(shí)間59小時(shí)48分),先后在火奴魯魯、中途島、威克島和關(guān)島降落4次,11月29日,抵達(dá)目的地馬尼拉。飛機(jī)上帶有58個(gè)郵袋,內(nèi)裝110865封信,其中44346封是寄給馬尼拉的。在這些郵件上,總共加蓋了20萬個(gè)紀(jì)念戳,很多郵件被要求重新寄還發(fā)信人,以便收藏。返回舊金山時(shí),機(jī)上又帶了98000封信。
1936年10月21日,“中國飛剪號(hào)”的姐妹號(hào)飛機(jī)——NC 14714“夏威夷飛剪號(hào)”從舊金山帶了11名乘客起飛進(jìn)行首次客運(yùn)飛行,同樣降落4次,10月27日在馬尼拉降落,每位旅客為13200千米航程支付799美元。
又過了半年,1937年4月21日,泛美航空公司終于達(dá)成心愿,獲準(zhǔn)以“中國飛剪號(hào)”飛機(jī)同時(shí)載運(yùn)郵件與乘客從美國舊金山首飛澳門,6天后,完成了歷史上第一次美國—中國澳門的定期航班服務(wù)。一個(gè)星期之后,由美國飛往香港的定期航線服務(wù)也同時(shí)展開,自此以后,開始了頻繁的美國與亞洲之間航班服務(wù)。
1936年泛美航空公司開始招標(biāo),要求研制一種4發(fā)遠(yuǎn)程水上飛機(jī)。波音公司在XB-15的基礎(chǔ)上,利用其機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī),提出314型設(shè)計(jì)方案。314型機(jī)長32.2米,重37150千克,在當(dāng)時(shí)確實(shí)是龐然大物了。每架波音314賣51.2萬美元,是有史以來最貴的民用客機(jī),同時(shí)代的DC-3每架才10萬美元。
設(shè)計(jì)上不斷改進(jìn),使波音314型飛機(jī)愈發(fā)精致。在和M-130和S-40/S-42水上飛機(jī)的競爭中,波音公司314型贏得12架訂貨。314型航程達(dá)到7880千米,使之能跨洋飛行,開辟新航線。泛美公司開始把314型用于北大西洋航線,后來開辟了舊金山—香港等新航線。在飛機(jī)上,客座艙布置得豪華、舒適,有餐廳、雞尾酒吧間、男女分開的洗手間和化妝室,另外還有新婚套房。機(jī)上精美的食品是由四星級(jí)飯店制作的。
二次大戰(zhàn)爆發(fā)后,314型被政府抽調(diào)供軍用,空運(yùn)物資和人員,因?yàn)楫?dāng)時(shí)其他飛機(jī)很少能滿足戰(zhàn)時(shí)運(yùn)輸對距離和載荷的要求。1943年,羅斯??偨y(tǒng)曾乘坐314型水上飛機(jī)前往出席卡薩布蘭卡會(huì)議,與英國首相丘吉爾會(huì)晤。羅斯??偨y(tǒng)成為314“飛剪號(hào)”最高貴的客人之一。據(jù)說,泛美公司根據(jù)羅斯??偨y(tǒng)的指示,還把3架314型飛機(jī)作為援助物資交給英國海外航空公司,使丘吉爾首相也有機(jī)會(huì)成為它的座上客。
二戰(zhàn)中的水上飛機(jī):“桑德蘭”和“卡塔林娜”
二次大戰(zhàn)中,交戰(zhàn)雙方都有多種軍用水上飛機(jī),它們主要執(zhí)行巡邏、護(hù)航、偵察、反潛、轟炸等任務(wù),也擔(dān)任對海上目標(biāo)的魚雷攻擊,甚至與其他飛機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn)。如日本的水上飛機(jī)“二式大艇”從馬紹爾群島南面的基地起飛,飛行3000多千米后,在臨近夏威夷群島的海面上降落,由潛艇加油后,重新升空,與航空母艦的艦載機(jī)一起,發(fā)起了對美國珍珠港的突然襲擊。
整個(gè)二戰(zhàn)中,英國的“桑德蘭”和美國的PBY型“卡塔林娜”兩種水上飛機(jī)值得重點(diǎn)介紹。
“桑德蘭”
對英倫三島而言,確保海上運(yùn)輸安全,一直是件生死攸關(guān)的頭等大事。因此,英國歷來注重水上飛機(jī)的開發(fā)和運(yùn)用。進(jìn)入30年代,水上飛機(jī)在英國獲得了充分的發(fā)展,為更新下一代反潛巡邏機(jī),老資格的肖特飛機(jī)公司于1936年以C級(jí)“帝國”水上旅客機(jī)為基礎(chǔ),重新設(shè)計(jì)出“桑德蘭”多用途4發(fā)水上飛機(jī),是皇家空軍第一種單翼水上飛機(jī),也是皇家空軍最后一種軍用水上飛機(jī),還是世界上第一種裝備動(dòng)力炮塔的水上巡邏機(jī),在長達(dá)20年的作戰(zhàn)生涯中,“桑德蘭”建立了不朽的功績。
“桑德蘭”1938年開始服役,配屬于空軍的海岸航空隊(duì),但業(yè)務(wù)上受海軍的指揮。戰(zhàn)時(shí)的主要任務(wù)逐漸從為海上運(yùn)輸船隊(duì)護(hù)航發(fā)展到大西洋及英聯(lián)邦國家沿岸水域的反潛巡邏。至1945年停產(chǎn)時(shí)止,“桑德蘭”總產(chǎn)量為721架。整個(gè)大戰(zhàn)期間,盟國有2717條商船因遭德潛艇攻擊而永遠(yuǎn)消失在海上,但也有782條潛艇被盟軍擊沉,其中2/3發(fā)生在大西洋。為時(shí)6年的空潛對抗戰(zhàn)其規(guī)模之大,程度之熾烈,可見一斑。1940年4月3日,數(shù)架“桑德蘭”在北海上空不幸與6架德國空軍Ju 88轟炸機(jī)遭遇,在敵強(qiáng)我弱的情況下,英國飛行員勇敢地回?fù)簦蛊孥E般地把一架敵機(jī)打得起了火,另一架被擊傷后狼狽逃往挪威迫降?!吧5绿m”飛機(jī)在擺脫威脅后飛往比斯開灣,不料又與8架Ju 88纏在一起,機(jī)體相對笨拙的“桑德蘭”毫不畏懼地盡量發(fā)揮它們的自衛(wèi)火力,左右沖殺,又一連擊落3架“容克”,令德國飛行員驚恐萬狀?!吧5绿m”飛機(jī)總是忠實(shí)地護(hù)衛(wèi)在盟軍運(yùn)輸船隊(duì)的左右,使敵潛艇不敢冒然露頭。1943年3月間SG122和HX229兩支運(yùn)輸船隊(duì)先后安全通過德軍“海狼”出沒的大西洋,由3架“桑德蘭”、6架“解放者”和7架“堡壘”飛機(jī)組成的護(hù)航機(jī)隊(duì)還擊沉了一艘U384號(hào)潛艇。
“卡塔林娜”
美國聯(lián)合飛機(jī)公司生產(chǎn)的PBY型“卡塔林娜”反潛巡邏機(jī)是世界航空史上久負(fù)盛名、產(chǎn)量最高的水上飛機(jī)。首架批量生產(chǎn)的PBY-1于1936年9月出廠,1937年5月交付部隊(duì),10月5日正式服役。全金屬結(jié)構(gòu)的PBY-1有一個(gè)水上安定性良好的寬矮而修長的機(jī)身和高置于流線型翼臺(tái)上并帶有支柱的大面積矩形整體高單翼。兩臺(tái)R-1830系列“雙黃蜂”氣冷活塞發(fā)動(dòng)機(jī)緊挨著安裝在中翼上,能減少單發(fā)停車后的偏航力矩。翼尖有一對可收放浮筒,飛行中可兼作端板。機(jī)頭為多角形轟炸瞄準(zhǔn)艙和前炮塔,稍后為多人駕駛艙。后機(jī)身背部兩側(cè)有兩個(gè)巨大的卵形全透明觀察艙兼炮塔,是該機(jī)特征之一。機(jī)身下方為雙斷階艇底,其尾部設(shè)可伸縮炮塔。PBY的后期型還改裝了雷達(dá)、磁探儀和可收放前三點(diǎn)起落架。全機(jī)擁有7.7毫米、12.7毫米機(jī)槍4~5挺,可在翼下攜彈2噸或魚雷2枚。從1936年投產(chǎn)到1945年4月停產(chǎn),各型PBY,不算蘇聯(lián)仿制的,總共生產(chǎn)3290架,是世界上生產(chǎn)數(shù)量最多的水上巡邏反潛機(jī)。
在整個(gè)大戰(zhàn)期間,大西洋交通線是盟軍的生命線,也是歐洲戰(zhàn)事得以持續(xù)的重要保障。德國潛艇部隊(duì)和它采取的所謂“狼群”戰(zhàn)術(shù)給盟軍過往運(yùn)輸船構(gòu)成巨大威脅。故盟軍一開始就投入龐大兵力,展開曠日持久的反潛戰(zhàn)。所謂航空反潛戰(zhàn),是反潛飛機(jī)利用反潛探測設(shè)備對水下潛艇目標(biāo)進(jìn)行探測、識(shí)別和定位,并利用反潛武器實(shí)施攻擊的作戰(zhàn)行動(dòng),是現(xiàn)代反潛戰(zhàn)的一個(gè)重要組成部分。1941年3月,PBY正式加入反潛戰(zhàn)行列,其巡邏范圍遠(yuǎn)達(dá)不列顛群島以外1100千米、加拿大以外960千米及冰島以南640千米的廣闊海域。5月26日,英國空軍209中隊(duì)一架“卡塔林娜”率先發(fā)現(xiàn)德國海軍“俾斯麥”號(hào)戰(zhàn)列艦,并指引“皇家方舟”號(hào)航空母艦上的“劍魚”魚雷轟炸機(jī)向目標(biāo)發(fā)射魚雷,英艦趕到后又給予更猛烈的打擊,終于使這艘德國巨艦于次日沉沒。
PBY在美、英、蘇、荷、澳、新西蘭等許多國家服役過,戰(zhàn)時(shí)足跡遍及全部戰(zhàn)區(qū)。以美國海軍為例,先后接收過2026架,占戰(zhàn)時(shí)全美海上巡邏機(jī)7963架的30%以上。到二戰(zhàn)結(jié)束,美國空軍和海軍飛機(jī)擊沉潛艇13艘。與其他兵種合作擊沉26艘,其中20艘德國潛艇,6艘日本潛艇,其中當(dāng)有不少是“卡塔林娜”的功勞。
末日余輝:“云杉鵝”
1947年11月2日,一架除了發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng),里里外外都用樺木制作的大型水上飛機(jī)——H-4“大力神”,在它的主要設(shè)計(jì)師和投資者美國人霍華德·休斯親自駕駛下,帶著一幫演藝人員和記者,離開水面20多米,飛行了1.6千米左右,這是它第一次、也是唯一一次飛行。后來,人們給這架飛機(jī)起了個(gè)外號(hào)叫“云杉鵝”。它的翼展97.6米,比波音747還寬近38米,比A380寬近20米。機(jī)身高9.15米,有4層樓房高,尾翼則高達(dá)24.2米。飛機(jī)裝8臺(tái)普惠公司R4360-4A活塞發(fā)動(dòng)機(jī),每臺(tái)功率3000馬力(約2237千瓦),按設(shè)計(jì)要求能運(yùn)載700名武裝士兵。
休斯為什么要造這架飛機(jī)?原來,二次大戰(zhàn)期間,希特勒德國的潛艇幾乎控制了大西洋海上通道,切斷了美國和歐洲之間的聯(lián)系,盟軍不得不依靠空中運(yùn)輸。美國軍方?jīng)Q定招標(biāo)研制一種遠(yuǎn)程飛機(jī),能把士兵和裝備直接空運(yùn)到歐洲。為了使這種飛機(jī)不依靠易遭破壞的跑道,因此決定研制能從海上起降的水上飛機(jī)。休斯與另一位造船商聯(lián)手中標(biāo),承包了研制任務(wù)。遺憾的是,這種飛機(jī)還沒有研制出來,戰(zhàn)爭已經(jīng)結(jié)束了,軍方也不再感興趣了。為了把飛機(jī)研制出來,在2500萬美元的研制費(fèi)中,休斯自己拿出了700萬。
在美國航空史上,休斯是一個(gè)很有名的人物。他是個(gè)航空迷,靠父親經(jīng)營石油鉆探工具賺的錢,先后投身電影制作、創(chuàng)造飛行紀(jì)錄、制造飛機(jī)、經(jīng)營航空運(yùn)輸公司,變成一個(gè)億萬富翁。1935年,他駕駛自己設(shè)計(jì)的飛機(jī)創(chuàng)造了時(shí)速560千米的飛行速度紀(jì)錄;1936年,他駕機(jī)橫穿美國大陸,用時(shí)不到9個(gè)半小時(shí),又打破了前人的紀(jì)錄;1938年,他還用3天零19小時(shí)作了一次環(huán)球飛行,再次打破世界紀(jì)錄。
“云杉鵝”第一次試飛之后,被放進(jìn)了洛杉磯長灘港口一個(gè)巨大的圓形飛機(jī)庫,每年要花一大筆維修保養(yǎng)費(fèi)用。1976年,休斯在從墨西哥到休斯敦就醫(yī)途中,死在飛機(jī)上,享年71歲。這時(shí),休斯飛機(jī)公司因H-4飛機(jī)維修費(fèi)用過高,打算將機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)分開,送給華盛頓國家航空航天博物館,但洛杉磯所在地的加州議會(huì)通過一項(xiàng)決議,要求永久保存,公開展覽。1980年10月,一家公司在美國海軍起重駁船的協(xié)助下,將該機(jī)整體吊起,從水上移到岸邊,放在世界上最大的、有1001次橫跨大西洋紀(jì)錄的海運(yùn)班船“瑪麗女王號(hào)”旁邊,成為國內(nèi)外到洛杉磯旅游的一大景觀。
又過了10年,到了90年代初,美國萬年青國際航空集團(tuán)說服了休斯資產(chǎn)管理委員會(huì),同意把H-4飛機(jī)轉(zhuǎn)給該集團(tuán)下屬的萬年青空中冒險(xiǎn)博物館永遠(yuǎn)保存。1993年,該機(jī)被肢解成38大塊,浩浩蕩蕩從水上和公路運(yùn)到加州北面相鄰的俄勒岡州的麥克米維爾市一個(gè)新建的博物館里。現(xiàn)在,人們又可以一睹這架美國大型飛機(jī)先驅(qū)的芳容了。
二戰(zhàn)以后:蘇聯(lián)、加拿大、日本興趣不減
二戰(zhàn)期間,陸上機(jī)場數(shù)量急劇增加、質(zhì)量大幅改善,飛機(jī)的性能與可靠性也顯著提升,同時(shí)空中加油技術(shù)逐漸成熟,加之水上飛機(jī)不能適應(yīng)高速和超聲速飛行、機(jī)身結(jié)構(gòu)重量較大、抗浪性能要求高等缺點(diǎn),上述諸多因素使得水上飛機(jī)的優(yōu)勢慢慢地消失,水上飛機(jī)的地位開始受到影響,軍用水上飛機(jī)逐步淡出,而民用水上飛機(jī)的主要用途則從運(yùn)輸轉(zhuǎn)移到救護(hù)與消防等方面。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)30年代前后各國的水上飛機(jī)型號(hào)不下650余種。但二戰(zhàn)結(jié)束以后,到七八十年代,仍在發(fā)展的水機(jī)計(jì)劃只有蘇聯(lián)/俄羅斯、加拿大和日本幾家公司的寥寥數(shù)種。
蘇聯(lián)/俄羅斯
蘇聯(lián)/俄羅斯對水機(jī)的研制由來已久,著名水上飛機(jī)設(shè)計(jì)師別里耶夫在1932年就設(shè)計(jì)出了MBP-2近距水上偵察機(jī),在1932~1940年間生產(chǎn)了1400多架,在海軍航空兵中服役時(shí)間長達(dá)20年。1936~1940年,該局又設(shè)計(jì)出了別-2、別-4水機(jī)。別-4采用全金屬結(jié)構(gòu),具有“海鷗”翅膀形狀的機(jī)翼,帶斜支柱,并可折疊后沿飛機(jī)軸線收起,別-4采用彈射起飛、水面降落、吊裝上艦的起降方式。二戰(zhàn)后,該局于1948年研制了用于遠(yuǎn)程反潛航空兵使用的雙發(fā)別-6水上飛機(jī)和多用途別-8兩棲飛機(jī)。1956年研制了別-10噴氣式后掠翼水上飛機(jī)。1960年研制了采用雙發(fā)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的別-12反潛兩棲飛機(jī),該機(jī)曾創(chuàng)造了42項(xiàng)世界紀(jì)錄。1985年開始研制世界最大的A-40“信天翁”雙發(fā)渦扇式多用途水陸兩棲飛機(jī),1986年12月首飛,1987年開始批生產(chǎn),發(fā)展出反潛/偵察/布雷型、海上巡邏/搜索救援型、客機(jī)型、客貨型等多種型別,并創(chuàng)造了148項(xiàng)世界紀(jì)錄。在20世紀(jì)90年代中后期研制了別-103小型水上飛機(jī),該機(jī)主要用在短途航線上,可以到達(dá)其他運(yùn)輸工具難以到達(dá)的河流、湖泊等地域。同時(shí),在90年代初期開始研制被稱為A-40“信天翁”縮小型的雙發(fā)渦扇多用途別-200水陸兩棲飛機(jī),首架別-200原型機(jī)于1995年開始生產(chǎn),1996年9月出廠,1998年9月24日首飛,2000年取得森林消防飛機(jī)認(rèn)證,2003年7月31日,俄羅斯緊急情況部訂購的7架中的第一架首次交付。2006年以來已經(jīng)有4架用于執(zhí)行各種任務(wù)。根據(jù)外國的請求,緊急情況部和別里耶夫公司的別-200發(fā)展型多次出國執(zhí)行任務(wù):意大利(2004~2005)、印尼(2006)、希臘(2007)、葡萄牙(2006~2007),表現(xiàn)良好,受到各國的贊譽(yù)。目前伊爾庫特和歐洲適航當(dāng)局正在合作,2009年取得消防認(rèn)證,2010年取得貨運(yùn)認(rèn)證,正在與葡萄牙、希臘、意大利、土耳其、阿爾及利亞、馬來西亞、澳大利亞和其他國家談判出售和滅火季節(jié)租賃協(xié)議。
別-200采用的是與A-40一樣的常規(guī)布局,懸臂式后掠上單翼,展弦比較大。尾部為T形翼,采用常規(guī)的方向舶和升降舵設(shè)計(jì)。中翼后上方并列安裝有兩臺(tái)由“進(jìn)步”發(fā)動(dòng)機(jī)公司研制的D-436PT型渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),單臺(tái)推力73.6千牛。出口型可根據(jù)用戶要求選裝包括寶馬-羅羅公司的BR-715渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的西方國家的動(dòng)力裝置。機(jī)身為全金屬半硬殼結(jié)構(gòu),底部為船體設(shè)計(jì),起落架為前三點(diǎn)式,2名駕駛員。
別-200與世界上同類型水陸兩用飛機(jī)相比,它的特點(diǎn)是:不僅可以從短距離混凝土跑道、一般性湖泊水面上起飛,而且還可以從崎嶇不平的土路上起飛。此外,該型飛機(jī)在執(zhí)行滅火任務(wù)時(shí)可以從河流、湖泊及海洋直接取水。
座艙位于機(jī)頭上方,客機(jī)型可載 64名旅客或10~52名頭等艙和二等艙旅客。其滅火機(jī)型 水箱裝在機(jī)艙中部,水容量12米3,另外還有一個(gè)1.2米3容量的液態(tài)化學(xué)劑箱。能在浪高1.2的海面上吸入12噸水。加滿油后,該機(jī)可從機(jī)場起飛飛至相距200千米處的水庫吸水,然后飛往相距10千米處的火區(qū),來回吸水滅火,共可投水320噸。若機(jī)場至水庫和水庫至火區(qū)的距離各為200千米和50千米時(shí)共可投水140噸。 總之,由于俄羅斯對水機(jī)堅(jiān)持不懈的開發(fā)研究,形成了性能良好、種類齊全、服務(wù)配套的水機(jī)系列。目前,在水上飛機(jī)領(lǐng)域俄羅斯相對西方有10年以上的技術(shù)優(yōu)勢。
加拿大
加拿大國土面積995.6萬平方千米,森林覆蓋率達(dá)46%。豐富的木材儲(chǔ)量是加拿大最重要的自然資源之一,同時(shí)也是加拿大重要的經(jīng)濟(jì)支柱。保護(hù)好森林因而至關(guān)重要。及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情并采用快捷有效的辦法在最短時(shí)間內(nèi)控制并撲滅林火,是森林防火最重要的環(huán)節(jié)。二戰(zhàn)以后,一些剩余的軍用飛機(jī)被改造成“投水轟炸機(jī)”,用來滅火。
1963年加拿大國家科委召開一次研究控制森林火災(zāi)的研討會(huì),主題之一就是設(shè)計(jì)一種專門用于滅火的飛機(jī)。根據(jù)會(huì)議要求,加拿大飛機(jī)公司(后被加拿大龐巴迪航宇公司并購)制造了一架原型機(jī)CL-204活塞式水陸兩用森林滅火機(jī),其最大特征是船形機(jī)身上裝了一副可收放的起落架,經(jīng)修改后成為CL-215。1967年首架CL-215出廠,10月投入使用。CL-215每次可載運(yùn)5440千克水,這些水可用一根壓力管抽取,也可以在飛機(jī)沿水面高速滑行時(shí)用一根可收入的探管汲取,飛臨火場上空時(shí)再把水投放下去。CL-215共售出125架,其中70%在歐洲,使用的國家有法國、西班牙、泰國、希臘、委內(nèi)瑞拉和南斯拉夫等。
80年代末,加拿大飛機(jī)公司提出換裝加普惠公司PW123AF渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的方案,稱CL-215T。1991年10月,公司開始對CL-215的全面改進(jìn)計(jì)劃,產(chǎn)生了世界上最先進(jìn)的森林滅火飛機(jī)CL-415,更新了各系統(tǒng),改進(jìn)了結(jié)構(gòu),提高了抗腐蝕能力。
改進(jìn)后的飛機(jī)速度提高了30%~40%,滅火效率提高一倍。CL-415可在掠過水面的10秒鐘內(nèi)自動(dòng)汲滿水。在一次典型任務(wù)中,如果從距火場10千米的水面取水,1小時(shí)內(nèi)可作業(yè)9次,運(yùn)送55170升水或滅火劑。除滅火外,CL-415還可執(zhí)行海上巡邏、漁政監(jiān)督、控制非法移民、緝私等多種任務(wù)。
日本
US-1A是日本新明和工業(yè)公司在PS-1型水上飛機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展的水陸兩用型海上搜索救援飛機(jī),公司編號(hào)SS-2A。該機(jī)于1970年6月開始設(shè)計(jì),1974年10月16日首飛,第二年服役,共向日本海上自衛(wèi)隊(duì)交付了20架。該機(jī)能在浪高3米、風(fēng)速25米/秒的情況下順利下水,最大航程超過3000千米。20世紀(jì)90年代,日本新明和工業(yè)株式會(huì)社按照日本海上自衛(wèi)隊(duì)的新要求,對US-1A進(jìn)行全面升級(jí),推出US-2。改進(jìn)的重點(diǎn)是著水、離水的操縱性能和機(jī)載設(shè)備。US-2采用了電傳操縱系統(tǒng)、綜合儀表板和增壓式座艙,換裝了AE2100發(fā)動(dòng)機(jī),螺旋槳由3葉改成6葉,減輕了主翼、消波板和浮舟的重量。其整體性能有較大提高:飛行高度達(dá)到6100米;速度由490千米/時(shí)提高到555千米/時(shí);最大航程由原來的3800千米增加到4600千米;水上滑跑起飛距離縮短了38%,由735米減少到460米,而水上著陸最短距離減至220米(載重36噸)。起飛、著水滑跑距離短是US-2與其他水上飛機(jī)相比的最大優(yōu)勢。
US-2加裝了壓力機(jī)艙系統(tǒng),成為世界上第一種裝有增壓艙的大型水上飛機(jī),除執(zhí)行搜救任務(wù)外,也能夠用于海上巡邏和反潛。
中國水上飛機(jī)再次起飛
新中國的水上飛機(jī)部隊(duì)成立于1955年,當(dāng)年我國從蘇聯(lián)手中接過6架別-6型水上反潛飛機(jī),由此海軍組建了我國唯一一支水上飛機(jī)大隊(duì)。1969—1970年期間曾對別-6加以改進(jìn),用國產(chǎn)渦槳5發(fā)動(dòng)機(jī)替換原來的蘇制發(fā)動(dòng)機(jī),性能有明顯改善,取名青6,已退役。1968年水上飛機(jī)研究所開始籌建,同年12月水轟5型水上飛機(jī)正式研制,項(xiàng)目由研究所設(shè)計(jì)、哈爾濱飛機(jī)制造公司負(fù)責(zé)試制。用以代替別-6飛機(jī)。當(dāng)時(shí)水轟5設(shè)計(jì)意念是要我國自行生產(chǎn)新一代大型遠(yuǎn)程水上巡邏反潛轟炸機(jī),主要用于反潛、攻艦、海岸巡邏、搜索救護(hù)等。水轟5型于1976年4月3日首次試飛成功,然而好事多磨, 一度由于研制中出現(xiàn)的問題及經(jīng)費(fèi)得不到落實(shí)而面臨下馬的危險(xiǎn)。后來在海軍的堅(jiān)持下,水轟5恢復(fù)研制,并于1986年正式服役。
1987年興安嶺火災(zāi)后,研究所提出把水轟5型改裝成森林滅火機(jī),并得到了國務(wù)院同意,同年12月16日,改裝成森林滅火機(jī)的水轟5B投水成功。測試結(jié)果,該機(jī)吸水滑行速度達(dá)130千米/時(shí),用10秒鐘即可吸滿8.3噸水,并以210千米/時(shí)的速度在2至3秒完成投水,投水高30至50米時(shí)灑水面積大約4200米2。1989年8月12日水轟5B在撲滅黃島儲(chǔ)油罐大火中發(fā)揮了重要作用。
另外,我國正在研制一種新型水陸兩用飛機(jī)——“蛟龍600”(AG600),于2015年7月17日機(jī)身段完成對接,全面進(jìn)入總裝階段,力爭盡早實(shí)現(xiàn)首飛。該機(jī)為一款單船身4發(fā)渦輪螺旋槳式綜合救援飛機(jī),最大起飛重量為60噸,比水轟5增加了15噸。為了滿足水陸兩棲的特性,AG600機(jī)頭上部是飛機(jī)座艙和通艙結(jié)構(gòu),底下是一個(gè)雙曲面的流線型船體結(jié)構(gòu),既要保證水密性要求,又要實(shí)現(xiàn)機(jī)體的增壓要求,機(jī)頭部件還要滿足功能使用要求,設(shè)計(jì)和工藝制造難度非常大。
AG600可以在陸地和水面上起降。在民用航空領(lǐng)域擁有執(zhí)行應(yīng)急救援、森林滅火、海洋巡察等多項(xiàng)特種任務(wù)的強(qiáng)大功能,因此市場潛力巨大。該機(jī)的設(shè)計(jì)制造,填補(bǔ)了我國大型水陸兩棲飛機(jī)的空白,為未來同類產(chǎn)品的研發(fā)奠定了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
水上飛機(jī)的未來
二次大戰(zhàn)后,由于噴氣技術(shù)的使用,水上飛機(jī)的發(fā)展速度明顯落后于陸基飛機(jī)和艦載飛機(jī)。但一些軍事專家們認(rèn)為,水上飛機(jī)并未過時(shí),在未來的戰(zhàn)爭中,機(jī)場和陸基飛機(jī)都是敵方重點(diǎn)摧毀的第一批目標(biāo),較易陷于癱瘓,而水上飛機(jī)則可事先分散隱蔽在江河湖海之中,可以免遭打擊。為了克服水上飛機(jī)存在的氣動(dòng)性能不好、自身結(jié)構(gòu)重量大、飛行速度慢等不適合現(xiàn)代戰(zhàn)爭需要的缺點(diǎn),研制單位在積極探討改進(jìn)辦法。
目前,美國、俄羅斯等國都有研制新型水上飛機(jī)的計(jì)劃。
美國洛克希德飛機(jī)公司為美軍設(shè)計(jì)了一種未來新型軍用水上飛機(jī)的方案。該機(jī)采用無尾雙三角翼氣動(dòng)布局,在機(jī)翼根部設(shè)有一個(gè)很長的拱形大邊條,用以改善大迎角飛行和起降時(shí)的氣動(dòng)性能。在水上起降時(shí),水的浮力是分散在機(jī)體及其固定翼上的。兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)高置于機(jī)身背部,以避免濺起的海水被吸入進(jìn)氣道內(nèi)。該機(jī)還將裝備先進(jìn)的電子系統(tǒng)和空空、空艦導(dǎo)彈及反潛的武器等。
英國《簡氏防務(wù)周刊》報(bào)道,由美國國防部防務(wù)先進(jìn)研究計(jì)劃局(DARPA)投資,密歇根州大學(xué)一個(gè)小組成功開發(fā)了一種電力推動(dòng)的“飛魚”自主式水上飛機(jī),可以在水上起飛和著陸,能利用GPS技術(shù)沿著預(yù)先制定路線飛行,用于海上持續(xù)監(jiān)視計(jì)劃。
美國洛杉磯圖標(biāo)航空公司展出了一款具有未來派色彩的新型水上飛機(jī)——“圖標(biāo)”A5,可以折疊,便于飛機(jī)存放到車庫,旨在讓更多人體驗(yàn)到飛行的樂趣。
據(jù)國外媒體報(bào)道,來自英國倫敦帝國理工學(xué)院的研究人員設(shè)計(jì)了一種可在水面上降落的客機(jī),載客量達(dá)到2000名。由于不需要機(jī)場,因此研究人員使用了混合型機(jī)翼,這可能是巨大水上飛機(jī)的未來版。
俄羅斯在積極推銷別-200水機(jī)的同時(shí),還計(jì)劃研制別-112型兩棲飛機(jī)以及起飛重量超過1000噸、翼展達(dá)到150米的超大型兩棲飛機(jī),以便開展民間大型貨物和大量人員的航空運(yùn)輸以及運(yùn)送大部隊(duì)及大型軍事裝備。
據(jù)《俄羅斯航空新聞網(wǎng)》報(bào)道,俄航空科研部門已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種新型水陸兩用飛機(jī)別-2500(正式名稱是“超重兩棲地效飛機(jī)”,屬于地效航空器),起飛重量為2500噸,最大負(fù)載1000噸,相當(dāng)于10架美軍最先進(jìn)的C-17“全球霸王”運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)力總和!