认识气垫船

认识气垫船 我们知道，当船在水面上航行时。由于水的阻力，航行的速度是比较慢的，如果船能离开水面或部分离开水面，那么航行的速度将大大提高，气垫船就是这样应运而生的，下面我们从气垫船的产生、工作原理、分类及应用等方面加以介绍。 一、气垫船的产生 气垫船是英国工程师科克莱尔发明的，1950年，40岁的科克莱尔爱上了造船工业，他辞掉了原来的工作，用自己的全部积蓄，同妻子一起创办了一家小型造船公司，这时，科克莱尔脑海里所考虑的是怎样才能造出速度更快的船艇，他认为船艇速度不高的原因是船底与水面间的摩擦产生了较大阻力所致，经过反复的研究，他发现如果用空气作为船与水之间的“气垫”就有可能减小摩擦。从而提高船的航行速度，于是，科克莱尔把他的这一设想具体化，他在空的猫食罐头上装一空的咖啡罐，用吹头发的吹风机作动力进行实验，结果，靠排气而产生的升浮效果令他非常满意，接着他制造了长约0.5m的模型船，在河里进行实验，又获得成功，在科克莱尔发明的基础上，1959年英国建造了第一艘气垫船，航行于英吉利海峡上。 二、气垫船的工作原理 气垫船的设计思路就是在船底下面产生一个气垫，使船体与水面不直接接触，好像悬在空中一样，这个气垫是由船上的发动机从船体上方或四周吸进空气，然后由船体下方喷出，由于船底四周用橡胶带围衬，像弹性裙子一样，这股气被“围裙”似的橡胶带围封在船底周围，就形成了一个气垫，也许有人会问，既然气垫形成在船底和水面之间，那么就不可能密封，形成气垫的气体就会外泄，怎么才能保住这个气垫呢?实际上，气垫船的“气垫”是流动的，气垫中的空气气流虽不断向外喷出，但气垫船上的风机也在不停地运转。不停地向气垫补充气流，从而保住气垫，使船体浮出水面航行，水的阻力减少，因此航行速度很快，由于气垫船可以离开水面，所以它既可贴近水面航行，又可在陆地行驶，而无须像车辆那样靠轮子与地面接触，它类似飞行，但又不像飞机那样完全腾空而起，由于类似飞机，所以气垫船的制造要求非常高，需要强度高、质量轻的材质，如铝合金、玻璃钢或高强度钢等，并采用航空发动机、高速柴油机等作为动力装置，可见，气垫船是一种介于车辆、一般船舶和飞机之间的特殊船舶，它最大优点是在地面和水面上一样行驶，就是在地面上行驶时也不需要修筑公路，非常方便。 三、气垫船的分类与应用 气垫船按航行状态分为全垫升式气垫船和侧壁式气垫船两种，下面分别加以介绍: 1 全垫升式气垫船它是利用风扇将压缩空气注入船底，与支承面之间形成“空气垫”，使船体全部离开支承面的高性能船，英国制造的世界上第一艘气垫船即为全垫升式，全垫升气垫船采用空气螺旋桨推进，航行时船底离开水面，因此具有独特的两栖性(即它不仅能在水面航行，也可以在陆地“行驶”)和高航速，在军事上，气垫艇是最理想的登陆作战运输装备，它的高航速、两栖性大大提高了登陆抢滩速度，增大了战术突然性，对于各种地形的岸都能上得去，利于突破敌人的防线，全垫升式气垫船不但可在冰雪、沼泽、礁滩上航行，也可在无码头设施的沿海岛屿停靠，实施不间断的后勤补给;同时也是猎雷艇、扫雷艇的理想 艇型，另外，还可用于在浅滩、滩涂、岛屿间担负巡逻警戒、交通运输、抢险救灾等任务。 与一般登陆艇相比，由于全垫升式气垫船具有良好的通过性(即不受潮汐、水深、雷障、登陆障碍及近岸海底坡度、底质的限制)，因而可在全世界70,以上的海岸实施登陆作战(水中航行的登陆艇只能在全世界17,的海岸线登陆)，另外，这种登陆气垫船在战斗装载的情况下，仍能以30,40节甚至更高的航速航行(1节等于每小时1海里，也就是每小时行驶1.852千米)，大大缩短了登陆部队暴露于敌人火力下的时间，加快了上陆速度，提高了登陆部队的安全性。 目前，美国海军的新型全垫升式气垫登陆艇LCAC气垫登陆艇最为先进，LCAC气垫登陆艇服役后，与各种登陆舰先后进行了协同试验，它可依靠自身动力通过操纵来自由进出各种登陆舰船坞。 2 侧壁式气垫船这种气垫船的船底两侧有刚性侧壁插入水中，首尾有柔性围裙形成的气封装置，可以减少空气外逸，航行时，利用专门的升力风机向船底充气形成气腔，使船体飘行于水面，它常选用轻型柴油机或燃气轮机作为主动力装置，用水螺旋桨或喷水推进，航速可达20,90节;有较好的操纵性和航向稳定性，但不具备两柄性，由于这种气垫船气腔中的空气不易流失，托力比全垫升式大，而且功率消耗小，适合建造大型船只，因而其军用价值颇受各国海军重视，认为它比全垫升式气垫船更有发展前途，美国海军甚至称这是“水面舰艇发展史上的一次重大革命”。 近几年来，随着“同裙”寿命的提高、造价的下降和水下更换“围裙”技术的进展，以及气垫系统所采用的航行控制装置，它在波浪中的摇摆性能大为改善，现代侧壁式气垫船的刚性侧壁已发展为细长的两个船体，兼有高速双体船的优点，又称气垫双体船或面效应船(SES)，是一种发展非常迅速的船型。 从上世纪50年代后期起，我国即着手气垫技术的应用研究以及气垫船的开发，50多年来，在气垫技术方面，通过原理研究、模型试验、中间试验和试用，已基本掌握了全垫升式和侧壁式气垫船技术，进入实用化型号的研制和应用阶段，近年来我国对气垫船的研究工作，一刻也没有停止过，相信不久的将来，国产大型气垫船定会研制成功并公开亮相。