【氣墊船知識(shí)】什么是氣墊船 氣墊船原理 氣墊船的用途
簡(jiǎn)介
氣墊船是利用高壓空氣在船底和水面(或地面)間形成氣墊,使船體全部或部分墊升,從而大大減小船體航行時(shí)的阻力,實(shí)現(xiàn)高速航行的船。
氣墊是用大功率鼓風(fēng)機(jī)將空氣壓入船底下,由船底周圍的柔性圍裙或剛性側(cè)壁等氣封裝置限制其逸出而形成的。
19世紀(jì)初,已有人認(rèn)識(shí)到把壓縮空氣打入船底下可以減少航行阻力,提高航速。1953年,英國(guó)人科克雷爾創(chuàng)立氣墊理論,經(jīng)過大量試驗(yàn)后,于1959年建成世界上第一艘氣墊船,橫渡英吉利海峽取得成功。
1964年以后,氣墊船類型增多,應(yīng)用日益廣泛,多用作高速短途客運(yùn)、休閑旅游、執(zhí)勤巡邏、救援搶險(xiǎn)、商業(yè)、勘察測(cè)量、軍事等方面,航速可達(dá)60~80海里/小時(shí)。
氣墊船的缺點(diǎn)是耐波性較差,在風(fēng)浪中航行失速較大。氣墊船船身一般用鋁合金、高強(qiáng)度鋼或玻璃鋼復(fù)合材料制造;動(dòng)力裝置用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高速柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī);船底圍裙用高強(qiáng)度尼龍橡膠布制成,磨損后可以更換。
分類
氣墊船按航行狀態(tài)分為全墊升氣墊船和側(cè)壁式氣墊船兩種。
全墊升
全墊升氣墊船是利用墊升風(fēng)扇將壓縮空氣注入船底,與支承面之間形成“空氣墊”,使船體全部離開支承面的高性能船,英國(guó)制造的世界第一艘氣墊船即為全墊升式。
全墊升氣墊船采用空氣螺旋槳推進(jìn),航行時(shí)船底離開水面,因此具有較好的登陸快速性。在軍事上,氣墊艇是最理想的登陸作戰(zhàn)運(yùn)輸裝備,它的高航速、登陸性大大提高了上陸搶灘速度,增大了戰(zhàn)術(shù)突然性,有利于上得去,突得破。墊升式氣墊船不但可在水上、冰雪上航行,也可在海灘等界面登陸,在無(wú)碼頭設(shè)施的沿海島嶼停靠,實(shí)施無(wú)碼頭組織不間斷的后勤補(bǔ)給,有利于向縱深突擊;同時(shí)也是獵雷艇、掃雷艇的理想艇型。另外,還可用于在淺灘、灘涂、島嶼間擔(dān)負(fù)巡邏警戒、交通運(yùn)輸、搶險(xiǎn)救災(zāi)等任務(wù)。
由于全墊升式氣墊船具有良好的通過性,受潮汐、水深、雷障、登陸障礙及近岸海底坡度、底質(zhì)的限制小,因而可在全世界70%以上的海岸實(shí)施登陸作戰(zhàn)(排水型登陸艇只能在全世界17%的海岸線登陸)。另外,這種登陸氣墊船在戰(zhàn)斗裝載的情況下,仍可以30~40節(jié)甚至更高的航速航行,大大縮短了登陸部隊(duì)暴露于敵岸防火力下的時(shí)間,加快了上陸速度,提高了登陸部隊(duì)的安全性。
側(cè)壁式
這種氣墊船的船底兩側(cè)有剛性側(cè)壁插入水中,首尾有柔性圍裙形成的氣封裝置,可以減少空氣外逸。航行時(shí),利用專門的升力風(fēng)機(jī)向船底充氣形成氣腔,使船體飄行于水面。它常選用輕型柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)作為主動(dòng)力裝置,用水螺旋槳或噴水推進(jìn),航速可達(dá)20~90節(jié);有較好的操縱性和航向穩(wěn)定性,但是不具備登陸性能。由于這種氣墊船氣腔中的空氣不易流失,托力比全墊升式大,而且功率消耗小,適合建造大型船只,因而其軍用價(jià)
值頗受各國(guó)海軍重視,認(rèn)為它比全墊升式氣墊船更有發(fā)展前途,美國(guó)海軍甚至稱這是“水面艦艇發(fā)展吏上的一次重大革命”。特別是隨著圍裙壽命提高、造價(jià)下降和水下更換圍裙技術(shù)的進(jìn)展,以及氣墊系統(tǒng)采用航行控制裝置,它在波浪中的搖擺性能又大為改善。現(xiàn)代側(cè)壁式氣墊船的剛性側(cè)壁已發(fā)展為細(xì)長(zhǎng)的兩個(gè)船體,兼有高速雙體船的優(yōu)點(diǎn),又稱氣墊雙體船或表面效應(yīng)船(SES),是一種發(fā)展非常迅速的船型。
應(yīng)用
軍事
氣墊船的工作原理是利用大功率風(fēng)扇向船體底部快速壓入大量空氣,使船體底部與水面之間形成壓力很大的氣團(tuán),將船體部分甚至全部托離水面。這樣就猶如在船體與水面之間加入了一個(gè)流動(dòng)的氣墊,減小了水對(duì)船體的阻力,從而使船可以在水面上高速行駛或者在海灘等界面登陸。氣墊船的前進(jìn)動(dòng)力一般也是靠船身上的風(fēng)扇向后吹動(dòng)空氣獲得,猶如早期飛機(jī)上使用的螺旋槳?jiǎng)恿ρb置那樣。氣墊船具有許多優(yōu)良的特性,它航速快、聲場(chǎng)磁場(chǎng)壓力場(chǎng)小、隱蔽性好、適應(yīng)性強(qiáng)等,尤其適于在登陸作戰(zhàn)中作為登陸輸送工具使用。但也存在一些不足,主要是航程較短、耗油量大、經(jīng)濟(jì)效益較低等。
氣墊船具有許多優(yōu)良特性,使之在軍事上有著廣泛的用途。從目前來(lái)看,其在軍事上應(yīng)用的主要方面有:
輸送登陸兵
全墊升氣墊船航速快、且具有登陸行駛能力,既能在離水面一定高度航行,也可以在海灘、泥澤、沼澤、水網(wǎng)稻田、冰雪地等較平坦的地形上登陸,并能在一定的航速下穿越相當(dāng)于氣墊船圍裙高度70% 左右的障礙,跨越相當(dāng)于艇體三分之一寬度的壕溝,能適應(yīng)大多數(shù)海岸帶環(huán)境。據(jù)美軍方的研究,使用氣墊船作為登陸輸送工具時(shí),可以在世界上的海岸線的約75% 的地段實(shí)施登陸行動(dòng),可見氣墊船的登陸地段適應(yīng)性非常強(qiáng)。在使用氣墊船作為登陸輸送工具時(shí),相較傳統(tǒng)排水型輸送工具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先氣墊船可以直接將登陸兵越過海岸的沙灘或淤泥輸送到陸地上,既提高了上陸速度,減少登陸兵上岸沖擊距離,縮短暴露在敵岸灘火力下的時(shí)間,又能越過相當(dāng)多的各種自然的、人工的登陸障礙,使登陸點(diǎn)的選擇范圍更廣、更靈活。另外,基本排除了傳統(tǒng)登陸方式的潮時(shí)選擇困難,可以實(shí)現(xiàn)全潮時(shí)登陸,使登陸時(shí)間的選擇更加靈活,增加了己方登陸時(shí)的主動(dòng)權(quán)。因此,氣墊船是一種比較理想的登陸作戰(zhàn)上陸輸送工具,受到各國(guó)兩棲作戰(zhàn)部隊(duì)的青睞,在許多國(guó)家的兩棲作戰(zhàn)部隊(duì)中得到了較廣泛的應(yīng)用。
掃雷破障
氣墊船能大部分或全部脫離水面運(yùn)行,且自身的磁場(chǎng)、壓力場(chǎng)等特征不明顯,水中的障礙物一般對(duì)其無(wú)作用或作用較小,水中的爆炸物也不易被其引爆。如傳統(tǒng)的阻礙排水型艦艇的障礙物和一些岸灘障礙物對(duì)其不起作用,而一般水雷也不會(huì)在氣墊船駛過時(shí)爆炸,且即使在氣墊船附近的水里爆炸時(shí),其對(duì)氣墊船的損壞程度遠(yuǎn)比排水型艦船小得多,因?yàn)闅鈮|船底下的氣墊能相當(dāng)程度減少水中爆炸沖擊波的影響。利用這一點(diǎn)還可以運(yùn)用氣墊船作為掃雷平臺(tái),搭載掃雷具掃雷。當(dāng)氣墊船作為破障分隊(duì)的輸送平臺(tái)和工作平臺(tái)時(shí),由于其航速高可以節(jié)省不少航程時(shí)間,還可以利用其越障的特點(diǎn),將破障分隊(duì)在障礙區(qū)自由輸送,從而可采取靈活多樣的分段破障方法,加快破礙作業(yè)進(jìn)程,提高破障效率。
作為武器平臺(tái)
氣墊船作為運(yùn)載工具有許多優(yōu)點(diǎn): 航速快、受海浪等海況影響小、船身低隱蔽性較好等。采用氣墊船搭載反艦導(dǎo)彈進(jìn)行反艦作戰(zhàn),往往可以取得突襲的效果。有軍事專家認(rèn)為,裝載反艦導(dǎo)彈的小型氣墊船的反艦?zāi)芰?,甚至可以與排水量2000 -3000噸級(jí)的導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦相媲美。另外氣墊船由于脫離水面航行,其噪聲特征小,不易為潛艇發(fā)現(xiàn),且潛艇對(duì)其有效的攻擊能力很有限,因而受其威脅較小,是很好的反潛平臺(tái)。噸位比較大的氣墊船也可以作為快速機(jī)動(dòng)的火力支援平臺(tái),實(shí)施火力支援。
其它軍事用途
氣墊船的航行速度快,在一些特定場(chǎng)合下(如遠(yuǎn)離港口碼頭時(shí))是運(yùn)輸物資等后勤補(bǔ)給品的很好方式。另外在搜索、營(yíng)救海上傷員等方面也有較大的優(yōu)勢(shì)。一方面搜救速度快,可以在較短時(shí)間內(nèi)有效地搜索較大范圍的海域,另一方面營(yíng)救方便,可以直接停在海面,比直升機(jī)懸停工作容易,且受環(huán)境干擾小得多,可適應(yīng)較高海況。另外,氣墊船還可以作為快速布雷的平臺(tái)工具,相較常規(guī)艦船有許多獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)并沒有放棄對(duì)氣墊船的研究工作,尤其是對(duì)大型氣墊船軍事運(yùn)用的研究一刻也沒有停止過。相信不久的將來(lái),國(guó)產(chǎn)大型氣墊登陸艦定會(huì)研制成功并公開亮相。
救援
世界各地的救援服務(wù)機(jī)構(gòu)都認(rèn)為:氣墊船能夠迅速飛過水、薄冰或碎冰塊、洪水和積雪,執(zhí)行快速安全的搜索和救援行動(dòng),是在諸如沼澤地或海灘等特殊環(huán)境下唯一高速、有效的救援工作平臺(tái)。因?yàn)闅鈮|船可安全地飛行或者登陸懸浮在墊升裙2/3以下的地形,使上述救援人員能夠前往乘坐常規(guī)的救援船只或車輛無(wú)法到達(dá)的地區(qū)執(zhí)行救援任務(wù)。
當(dāng)臨近海岸或沼澤的機(jī)場(chǎng)周圍地理環(huán)境復(fù)雜,氣墊船往往是唯一能夠在這些地區(qū)提供救援服務(wù)的平臺(tái)。這些獨(dú)特的高速船配備了全面的消防和救生設(shè)備,幾乎可以在任何緊急情況下出動(dòng)。使用“救援氣墊船的機(jī)場(chǎng)有:新加坡國(guó)際機(jī)場(chǎng),奧克蘭國(guó)際機(jī)場(chǎng),鄧迪機(jī)場(chǎng)(英國(guó)),香農(nóng)機(jī)場(chǎng)(愛爾蘭)。
在一些最偏遠(yuǎn)和交通不便的角落,為了得到醫(yī)療診所和用品,氣墊船可是唯一的解決辦法。氣墊船可以提供清潔、安全和寬敞的小房間,可以設(shè)置成套的最新醫(yī)療設(shè)備來(lái)滿足診療要求,以形成理想的流動(dòng)醫(yī)療診所。在蘇丹工作的聯(lián)合國(guó)世界糧食計(jì)劃署,在冰凍的湖泊和泥灘使用氣墊船執(zhí)行難民救援行動(dòng)。
世界紅十字會(huì)使用美國(guó)“工藝”氣墊船來(lái)幫助災(zāi)區(qū)和高地救援。
在救援的情況下,時(shí)間是至關(guān)重要的?!肮に嚒本仍畾鈮|船HG1000型使用拖車裝載,加載、卸載拖車在30秒內(nèi),并且很容易地通過標(biāo)準(zhǔn)的汽車拖動(dòng),易于使用,快速部署,可以迅速飛行或者登陸到達(dá)洪水淹沒區(qū)和泥、冰、低溫等救援地區(qū),沒有昂貴的運(yùn)輸需要和費(fèi)用。HG1000型氣墊船采取足夠的動(dòng)力驅(qū)動(dòng),救援速度可達(dá)到7公里/小時(shí),并可增加救援配置,如搜索燈,吊點(diǎn),GPS 和無(wú)線電臺(tái)等。
救援氣墊船在冰上的重要性是,氣墊船飛過厚或薄的冰渣,在幾分鐘內(nèi)救起溺水者,然后安全返回。
但是氣墊船在洪水情況下工作的突出作用是少為人知。當(dāng)洪水突發(fā)、河流突破水壩和住宅區(qū)時(shí),如果用船只沿著淹沒的街道、圍墻、倒下的樹木、淹沒的墻壁和車輛等水下障礙行駛,這幾乎是不可能的,因?yàn)檫@將損壞船只的螺旋槳。而氣墊船則完全不受水下障礙物的影響,并能夠在任何水深中飛馳。
由于淺水原因,大型船只無(wú)法沿海岸線執(zhí)法,而氣墊船可以全年使用。更重要的是執(zhí)法人員在檢查非法移民、走私時(shí),氣墊船可以從水到海灘進(jìn)行追逐,沿著泥濘的或沙質(zhì)海岸線、海灘地區(qū)。
休閑旅游
想象一下,擁有自己的休閑旅游氣墊船去游樂度假!
氣墊船不同于其他任何個(gè)人水上運(yùn)動(dòng)器材、越野自行車、噴射船或個(gè)人的船舶,它為您提供了更多的樂趣。不僅如此,氣墊船也很容易使用,并提供無(wú)與倫比的興奮,是任何尋求刺激的人求之不得!
氣墊船提供未知的自由,嘗試了個(gè)人越野自行車或四輪驅(qū)動(dòng)車輛以后,氣墊船是最多才多藝和獨(dú)特的船舶,它可以飛行或者登陸到許多表面復(fù)雜的地形。一個(gè)新時(shí)代來(lái)臨,就是現(xiàn)在的氣墊船休閑時(shí)代!擁有一個(gè)氣墊船意味著您可以有一個(gè)無(wú)比的樂趣??焖倭鲃?dòng)的急流、淺河流、河口、沼澤、沙群島,在您旅行途中已不再是障礙,而是新的領(lǐng)域,讓您去發(fā)現(xiàn)、探索和樂趣!你不必?fù)碛行〈?、皮艇、劃艇、噴射船、摩托艇和雪地車,你需要的是氣墊船,所有功能于一身的全季節(jié)休閑船。
氣墊船讓您前往您一直想知道的地方,但以前永遠(yuǎn)無(wú)法得到。氣墊船的多功能性是不可思議的,并給出了無(wú)盡的新的個(gè)人機(jī)會(huì)和活動(dòng)范圍。 自由!想象去您想去的地方:沙灘,混凝土,沙漠,海洋,珊瑚礁,河流,湖泊,甚至雪或冰!去飛行登陸,去進(jìn)行競(jìng)技比賽、野外垂釣、濕地?cái)z影、探險(xiǎn)打獵等。氣墊船,讓您可以做這一切。
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使用您的氣墊船的想象力,盡可能去沒有人能去的地方!不要忘記,氣墊船不需要花費(fèi)時(shí)間尋找和支付使用船臺(tái)或碼頭。
氣墊船開辟了一個(gè)全新的世界--個(gè)人選擇,是為所有的家庭的理想而制造。氣墊船適應(yīng)性強(qiáng),足以滿足每個(gè)人的想法。您可以使用氣墊船:悠閑地游弋,輕松地滑過冰和水,速度快的樂趣,探索新的地方,冬季休閑,或帶領(lǐng)您的朋友和家人旅游。
商業(yè)
氣墊船在商業(yè)方面的應(yīng)用非常廣泛,可以為您提供需求響應(yīng)和靈活的解決方案。主要應(yīng)用領(lǐng)域有:
巡邏執(zhí)勤 · 石油勘探 · 破冰防凌 · 林業(yè)管理 · 海島氣象 · 商業(yè)捕魚· 環(huán)保工作 · 野生動(dòng)物保護(hù) · 調(diào)查工作 · 黃金開采 · 生物研究 · 油污清理· 海關(guān)緝私 · 農(nóng)業(yè)噴灑 · 抗洪救災(zāi) · 冰面運(yùn)輸 · 水文勘測(cè) · 濕地保護(hù)· 海岸科考 · 漁政執(zhí)勤 · 林政執(zhí)勤 ·風(fēng)電檢測(cè) · 科學(xué)考古等等。
商業(yè)氣墊船將幫助您飛行或者登陸到越野車或船只無(wú)法進(jìn)入的地形去工作:
沙灘 · 沼澤 · 濕地 · 雪地 · 急流 · 灘涂 · 停機(jī)坪 · 冰層· 泥地 · 草地 · 沙漠 · 流凌 · 公路 · 水面。