水陆两栖飞机 :既能在水面起降,又能在陆上起降的固定翼飞机

更新时间:2023-11-10 13:25

水陆两栖飞机,是指既能在水面起降,又能在陆上起降的固定翼飞机,是在水上飞机的基础上发展而来的。例如日本US—2水陆两用救护机、加拿大庞巴迪公司研制的CL—215等。

英国的维京公司(Viking)研制的大量水陆两栖飞机,主要用于非洲探险和军事用途,如搜救、反潜、巡逻、轰炸等。水陆两栖飞机可分为船身式和浮筒式。

20世纪20年代初期,最早的水陆两栖飞机出现;20世纪20年代—30年代后期,美国西科斯基飞机公司(Sikorsky)的S系列水陆两栖飞机广泛用于全球的航线跨洋飞行;格鲁门(Grumman)研制的轻型多用途水陆两栖飞机鹅式(Goose)和野鸭(Widgeon)进入民用市场;第二次世界大战后,俄罗斯研制了Be—12反潜和海上巡逻两栖飞机,及喷气式Be—200水陆两栖多用途飞机;2007年,中国立项研制轻型水陆两栖飞机海鸥300,基本型为客运型;2009年,中国立项研制大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600;2018年9月,俄联合航空制造集团公司宣布,俄罗斯正在研究恢复在俄生产苏联时期的A—40“信天翁”水陆两用飞机。2024年2月,中国最大水陆两栖飞机AG600M在海拉尔进行低温试飞。

基本介绍

水陆两用飞机(aircraft used in land or water):顾名思义,水陆都能够运用其能力,两用不等于两栖,因此分为两大类型。

1、初期类型:陆栖型水陆两用飞机。

普通直升机也能水陆两用,使用吊绳从事水上工作,但不能两栖。

2、主流类型:水陆两栖飞机(amphibian)。

能在水上起飞和降落,又能在陆上机场起飞和降落的飞机,所以称两栖飞机。属于水上飞机的特别类型。

水陆两栖飞机的船身或浮筒上装有供陆上起飞着陆用的起落架。它与水上飞机的上、下水装置不同,能经受着陆时的巨大撞击力并吸收撞击能量。水陆两用飞机的起落架是可收可放的,在水上起飞降落时起落架处于收上的位置。

水陆两栖飞机:有小型、大型之异。小型的两个螺旋桨,大型的有四个、六个螺旋桨。

在中国(鲲龙-600)AG600使用之前,世界上大型水陆两栖飞机只有俄罗斯日本拥有。

海鸥300飞机属中国国内首款自主知识产权水陆两栖飞机。水陆两栖飞机可以进行航拍、可以进行陆地物资运输,也可以进行水上巡逻,多用途的通用飞机将会为使用者创造更多价值。

水陆两栖飞机:能在陆地和水面两栖,即进行起降。

相比直升机,它的起降条件更低,不容易受恶劣天气的影响,因此更容易胜任多种任务。

概念比较:

1、它是水陆两用飞机的主要类型,普通直升机也能水陆两用,使用吊绳从事水面工作,但不能两栖。

2、异于水上飞机里的水栖类,是它的两栖类型。

水上飞机是指能在水面上起飞、降落和停泊的飞机,有船身式和浮筒式两种水上飞机。性能最好的水上飞机是日本的US-2,中国的AG600比它能多载近一倍的人员。

型号举例

日本US-2

日本US-2水陆两用飞机,有的也称呼它水上飞机,是世界上最著名的大型水陆两栖飞机,在中国(蛟龙-600)AG600使用之前,世界上只有俄罗斯、日本拥有大型水陆两栖飞机(日本US-2)。

中国AG600一次最多可以救护50名落水遇险人员,在此之前性能最好的是日本的US-2,AG600比它能多载近一倍的人员。

中国AG600

中国大型的水陆两用飞机是(鲲龙-600)AG600,是中国大飞机三剑客之一,AG600与运-20运输机、C919客机为我国自主研制的“三个大飞机”,它也是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机。AG600属于船身式设计(与日本US-2水上飞机的外形大体相同),异于浮筒式设计。

AG600飞机除了像普通飞机在陆上起降外,在任何江海湖泊,只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域,它都能说走就走。

2016年7月23,国产两栖大飞机AG600总装下线,可覆盖整个南海,可盘旋曾母暗沙,现场宣传语之一是国之重器。中航通飞董事长曲景文表示,AG600能在浪高两米的海面起降,足以适应75%的南海自然海况;其续航能力更能保证它飞抵中国最南端的曾母暗沙并盘旋作业两小时。

2017年3月29日,中国大型的水陆两用飞机首飞。

多面手:AG600具备执行森林灭火、水上救援等多项特种任务的能力。根据需要加改装后,可满足执行海洋环境监测、资源探测、岛礁补给、海上缉私与安全保障、海上执法与维权等多任务需要。

2017年4月29日,AG600飞机在珠海市准备进行首次滑行。当日,由中国航空工业集团公司自主研制的AG600大型灭火/水上救援水陆两栖飞机在珠海进行了首次地面滑行试验,取得成功,为接下来的首飞奠定了基础。

2018年10月20日上午,我国自主研制的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600,在荆门市漳河机场成功实施首次水上试飞任务成功。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致电表示热烈祝贺。

俄罗斯BE-103

BE-103通用水陆两用飞机的设计工作始于1992年,1997年7月15日在塔干罗格首飞,一个月之后原型机

损毁,第二架原型机于1999年4月29日首飞。2001年获得俄罗斯AP-23条例许可的适航证书,2003年夏季获得美国FAR-23条例许可的适航证书。该型飞机在阿穆尔河畔共青城加加林飞机制造厂生产。共计交付了10架。

Be-103水陆两栖飞机是国际上主流的水陆两栖飞机型号,由于该飞机可以在一定条件下从非柏油跑道起飞,或者在水深超过1.25米,浪高0.4米的内陆水域或海面起降,不需投资太多就可以改装,为巡逻、救援、邮递等服务,所以在自然灾害紧急救援、海上救援打捞、航空护林防火、空中游览观光、短途客货运输等方面都具有广泛的应用价值。

俄国A-40

为提高A-40的航海性能,在世界上首次使用了气动俯仰阻尼器作为俯仰摆动稳定器。鉴定表明,飞机在临飞状态时垂直振动和角振动最大.大约要吸收2/3的能量用于保障气动力。而气动俯仰摆动稳定器的使用使A-40的航海性提高了20%~25%,能适应4-5级的海情,因此,它能在浪高2米多的水面上滑行。为控制在水面滑行时的方向,在机见底部装有高效水舱。起落架为可收放前三点式,前起落架向后收起,四轮小车式主起落架向后收入机翼下方的大型短舱内,主起落架用盘式刹车,并具有惯性防滑装置。

在世界水机领域,A-40首次用了复合动力装置,它装2台单台推力117.7千牛的D-30KPV涡扇主发动机,和两台单台推力24.5干牛的R-60K型助推涡喷发动机(位于每个涡轮风扇发动机托D架上的整流罩内),助推发动机提供起飞时的辅助动力。燃油装在机翼扭力盒内,总容量35100升。机头上方有空中加油受油管,通过空中加油可大大延长巡航时间。

主要机载设备惯性飞行和导航系统,标准的通信电台和敌我识别器,导航、搜索、侦察和浪高测量雷达,常规仪表,轰炸设备和光学/电视瞄准具。

尺寸数据

翼展41.62米,机翼展弦比8.60,机长43.84米,机高11.07米,机翼面积200.00米,机身最大直径3.50米,客舱长度:增压部分7.90米,非增压部分13.90米,最大宽度3.25米,最大高度2.10米。

重量数据

最大有效载重量6500千克,最大燃油重量35000干克,最大起飞重量86000千克,最大着陆重重量(着地)73000千克,着水)85000千克。

性能数据

最大平飞速度M0.79,最大巡航速度 720千米/小时,实用升限9700米,起飞距离(至15米高)1000米,着陆距离(自15米高)1450米,航程(最大载重)4100千米。

别-200

别-200是俄罗斯塔干罗格别里耶夫航空科学技术联合体研制的双发涡扇式多用途水陆两用飞机,是A-40的缩小型。首架原型机于1996年9月11日出厂,1997年首飞,1998年交付使用。主要型别有:灭火机型、客机型、货机型、救护机型和搜索救援型。俄罗斯国内订货有116架,基本单价2200万美元。

设计

别-200总体设计与A-40有很多相同或相似的地方,因此有人认为它只不过是A-40“信天翁”飞机的缩小型。从外形上来看,别-200采用的是与A-40一样的常规布局。机器为悬臂式后掠上单翼,展弦比较大。尾部为T形翼,采用常规的方向舶和升降舵设计。中翼后上方并列安装有两台由“进步”发动机公司研制的D-436PT型涡轮风扇发动机,单台推力73.6千牛。出口型可根据用户要求选装包括宝马-罗罗公司的BR-715涡扇发动机在内的西方国家的动力装置。机身为全金属半硬壳结构,底部为船体设计。2名驾驶员,座舱位于机头上方,客机型可载64名旅客或10~52名头等舱和二等舱旅客,起落架为前三点式。

性能

与A-40相比所不同的是,整个飞机的尺寸减小,翼下的增稳浮桶内移,翼尖加装了翼梢小翼。采用全气密机身,据说这在世界水陆两用飞机设计上是前所未有的。别-200还取消了助推涡喷发动机,减少滑油载油量22升。前、主起落架均为双轮式,前轮转弯操纵偏转角为+45度至-45度。驾驶舱仪表板上安装了多个由美国本迪克斯公司生产的液晶显示器,机上还注有MH-5气象雷达、ARIA-200数字笔导航系统等先进的机载设备

尺寸数据

翼展32.88米,机长32.05米,机高8.90米,机翼面积11744米,机身最大直径2.86米,客舱(不包括驾驶舱)长度17.00米,最大宽度2.60米,最大高度1.90米。

重量数据

最大燃油重量2260千克最大起飞重量36000千克,最大空中重量(吸满水后)43000干克,最大着陆重量(着地或者水)35000千克。

性能数据

最大平飞速度M0.69,最大巡航速度700千米/小时,实用升限11000米,实用升限(单发)5500米,起飞距离(至15米高)陆地600米,水上1000米,着陆距离(自15米高)陆地1050米,水上1100米,吸水距离(至15米高)1450米,航程(载重4000千克)2100千米,(带最大燃油)4000千米。

别-103

别-103是俄罗斯塔干罗格别里耶夫航空科技综合体与阿穆尔共青城加加林航空生产联合体共同研制生产的水陆两用飞机,其中前者负责该型机的结构设计和鉴定试飞,后者负责样机的生产和定型机的批量生产,以及飞机使用过程中的保养与维修。

性能

别-103翼展12.72米,机长10.65米,机高3.76米。最大载油量245公斤,起飞重量2050公斤,商载为385公斤,最大速度265公里/小时,飞行高度500~3000米,半小时航油储备搭载5名乘客时飞行距离600公里,转场飞行距离1350公里。

别-103是一种带翼根前缘凸齿的下单翼飞机,全动式水平尾翼装在垂直安定面上,采用前三点式起落架。别-103在设计上与传统的水陆两用飞机不同的是,它实现了靠飞机机身断阶、左右机翼根部后缘滑行的三点式滑水构想,从而改进了飞机在水上滑行时的稳定性,提高了飞机的航海性能。它可在深1.5米以上、长宽为600米以上、浪高达0.6米的水面起降,也可在水泥跑道上起降。

别-103主要用在短距离航线上,可用于西伯利亚地区远东、俄欧洲部分北部地区、各沿海国家和岛国,以及其它运输工具难以到达的河流。湖泊和其它多小面积的地区。它可以用于执行多种任务,如客货运输、行政公务联络、紧急医疗救护、抢险救援、邮递、水面生态监测(必要时可着水采集水样)、航空照相、商业旅游以及用于森林保护区。海上边界、经济区的巡逻等。军用则可用于指挥、侦察,如果安装相应的武器,也可用于作战。

俄国A-42

A-42“信天翁”是世界上最大的水陆两栖飞机。这款飞机研发工作于上世纪90年代初开始,但1993年停止了研发工作,后来继续。如今俄国防部决定将其进行现代化改装,并配备攻击武器,使这种巨型飞机成为独特的反潜和救援飞机,能长时间探测和跟踪核潜艇,同时即使在暴风雨气候条件下,也可从事海上救援行动。

A-42全长45米,最大起飞重量90吨(注中国AG600起飞重量为53吨),航程达9300公里,可以搭载53人。另外,机上还配备有空中加油系统,从而可以扩大航程。对“信天翁”进行现代化改造后,它能从事无线电侦察行动,可以探测、识别和跟踪水面、水下和沿岸目标并确定其坐标。必要时,还可使用机载武器摧毁目标。据称,俄海军决定首先购买3架此款飞机。俄海军前总参谋长瓦连京·谢利瓦诺夫将军认为,经现代化改造的“信天翁”主要任务将是搜寻和摧毁敌人潜艇。它将主要用于在黑海波罗的海、日本海等地区执行任务。在有利的天气条件下,该机还能在水面上降落,并使用配备的声呐模块探测潜艇。另外,它还可作为搜索和救援飞机使用,能快速飞到己方潜艇遇险区域,并尽可能靠近潜艇,以便及时救助艇员。

特点

结构特点

采用有小幅后掠角的下单翼,翼根较宽;两阶机身,不带稳定浮筒;机头两侧各有一个水平边条,第二阶机身前面有一个垂直边条。机翼后上方发动机舱安装了泰莱达因·大陆公司发动机;后掠垂直尾翼方向舵,中置水平尾翼。

型号演变

全球最大

水上飞机是指能够在水面起降的固定翼飞机,按照设计特点可以分成浮筒式水上飞机、飞船、水陆两栖飞机三大类,目前,世界各国研制的新型水上飞机都是水陆两栖飞机,既能在水上起降,也能在陆上机场起降。

不过,目前国内外的水上飞机主要以观光用途为主,而AG600则主要为满足森林灭火和水上救援的需要,是中国首次研制的大型特种用途民用飞机,也是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备。

比如在森林灭火作业中,水上飞机相比于直升机,不仅单次投水量大、飞行速度快,还能就近降落快速汲水,从而提高灭火效率。

AG600就可以在20秒内一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米;还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员。

作为当今世界在研的最大一款水陆两栖飞机,AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米,个头儿与波音737相当,采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局,选装4台涡桨发动机

除了像普通飞机在陆上起降外,在任何江河湖泊,只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域,它都能“说走就走”。最大巡航速度500公里/小时,最大航程4500公里,可从中国最北端黑龙江省漠河直飞海南三亚,更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。

因此,AG600对于保卫南海也有着巨大的意义。目前,中国已在南海地区建成了三座机场,但是南海有众多岛屿,不可能做到在每个岛屿都建设机场。普通的客机没有机场就不能降落,而AG600作为水陆两栖飞机,可以在水面上直接着陆,这对于南海地区的补给、救援,有着巨大的作用。

此外,AG600还可以根据需要进行改装,满足执行海洋环境监测与保护、资源探测、岛礁补给、海上缉私与安全保障、海上执法与维权等多任务需要,尤其是可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。

制造难度高

中航工业集团民机工程部通用飞机办公室主任冷毅勋曾告诉《第一财经日报》记者,对于水陆两用飞机来说,既要保证水密性要求,又要实现结构的增压要求,机头部件还要满足功能使用要求,设计和工艺制造难度非常大,其制造难度要高于传统的运输类飞机。

比如为了保证机体结构的密封性能,研制人员需要对机体涉水区域的每一个紧固件、每一条对缝进行检查,直至其密封性全部合格,并模拟飞机着水,进一步检查紧固件、对缝的抗水冲击性,以保证飞机在着水的过程中不会发生漏水。

再比如为了满足水陆两栖特性,AG600机体结构的上半部按照飞机结构设计,下半部按照船体结构设计,设计和工艺制造难度也很大。为此,航空工业成飞民机公司从2014年1月就开始接收设计数模,并开展工艺准备工作,直到2015年3月13日才完成总装下架。

“全机共有5万多个结构及系统零部件、近120万个标准件,研制这么大体量的既能在陆地上起降又能在水面上起降的特种飞机,对中航工业来说是第一次。”中航工业副总经理耿汝光告诉记者。

从2009年9月5日,中航民用航空电子有限公司正式对外宣布启动大型灭火/水上救援水陆两栖飞机研制项目算起,到2016年7月23日完成飞机总装,总共用了六年十个月,其间共召开了300余次适航审查会议,确认了数千个零组件制造符合性项目、数万个制造符合性检查工序,完成42个结构大部件的适航预检查和局方制造符合性检查,下发两千余份总装指令,“从立项、设计、各大机体商联合制造,到适航挂签、总装,几乎每一步都是大型特种飞机的尝试与突破。”耿汝光说。

这样一款大型航空装备的总装,是一项庞大的系统工程,涉及单位、人员多,时间周期长,需要攻克的技术难题多,如何做好这个庞大系统的统筹协调,对于总设计师单位和主承制单位都提出了极大考验,全国共有20个省市、150多家企事业单位、十余所高校的数以万计的科研人员参与了项目研制,单单供应商就有70多家。

机载成品

AG600的各部件主要由中航集团旗下的各公司合作制造,其中中航通飞作为责任主体,中航工业特飞所/中航通飞研究院作为总设计师单位,中航通飞华南公司作为飞机主承制单位;而航空工业成飞民机承担机头的制造,中航西飞西安分公司承担中机身和机翼的制造,中航飞机汉中分公司承担后机身和尾翼的制造,中航通飞华北飞机工业有限公司承担发动机短舱的制造,中航工业复材中心承担碳纤维复合材料部件的制造,中航工业南方承担发动机的研制工作,其余主要部件和系统也由中航工业所属相关单位研制。

中航通飞相关负责人对记者透露,AG600全机机载成品90%以上为国产产品,其中,在一向被大家关注的核心部件——发动机上,AG600装配了四台国产涡桨6发动机,相比C919运-20国产化程度更高,是一款1969年就开始研制的民用飞机发动机,已经安装在运-8等多款飞机上。

随着AG600正式下线,紧张的验证工作即将开始。据AG600项目副总经理张枢玮介绍,AG600下线后就将开始进行系统调试验证,在保证安全的前提下努力在年内完成首飞。

由于AG600是水陆两栖飞机,验证程序相比平常的民用飞机更加复杂,中航通飞也会对AG600进行更加严格的测试,水面测试范围不仅限于内湖和近海,还将飞到远洋让AG600经受大风大浪的考验。

“目前AG600已经获得17架的意向订单,这对于AG600这样的特种用途飞机来说,已经是不小的数目了。”张枢玮透露,这款飞机对一些海岛国家尤其适合,例如马来西亚印度尼西亚菲律宾以及加勒比海等,一些国家已表示对AG600感兴趣,正在洽购中。

AG600飞机总装下线,是继我国自主研制的C919大型客机总装下线、ARJ21支线客机投入商业运营、大型运输机运-20实现列装之后,我国在中国航空工业集团有限公司领域取得的又一重大成果。

中国制造

中国航空工业集团公司(中国航空工业)11日宣布,中国自主研制的全球在研最大的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600研制取得重大进展——今年上半年将实现陆上首飞,下半年将实现水上首飞。

由国家工业和信息化部立项的AG600水陆两栖飞机,是中国为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,首次研制的大型特种用途民用飞机。此型飞机是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备,是中国航空工业重大工程研制项目。

中航空工业表示,作为中国自主研制的“三个大飞机”(分别是大型运输机运20、大型客机C919和大型水陆两栖飞机AG600)之一,AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机,其最大起飞重量为53.5吨、机体总长36.9米,翼展达到38.8米。

目前,AG600飞机已取得了17架意向订单,并展现出良好的市场前景。

2018年10月20日8时45分,AG600飞机在荆门漳河机场滑行入水,随即从水面腾空而起。在平稳飞行14分钟,完成既定一系列试飞科目后,飞机于9时5分顺利着水降落,实施首次水上试飞任务成功。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致电表示热烈祝贺。

我国首条开通

2015年5月20日,一架赛斯纳208BEX水陆两栖飞机通过寓意为“接风洗尘”的过水门仪式,从舟山市普陀山机场飞往泗水上机场。

“乘坐”水上飞机’的乘客可以获得和大飞机不一样的体验,我们可以根据乘客需求做一些转弯等大动作。飞机的最快速度可以达到175节(324公里/小时),航线最低高度在300米左右,是观赏风景的最佳视角。

应用范围

它适用于海上巡逻、反潜、救援和森林灭火等任务。现代水陆两用飞机在很多应用领域里已被直升机所取代,但是它在森林或城市灭火方面仍有独特的作用,例如加拿大的水陆两用飞机CL-215A可以反复来往于湖泊(江河)与火场之间,利用巨大的船身作为水箱在空中洒水灭火。

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