摘要:而且爲了確保地效飛行器的飛行穩定,"裏海怪物"還設計了幾乎和機翼相當的巨大水平尾翼。裏海怪物——地效飛行器的巔峯。

近日,俄羅斯衛星通訊社採訪俄軍事問題專家、《祖國軍械庫》編輯阿列克謝·列昂科夫時,列昂科夫對記者表示,俄羅斯正在開發新一代地效飛行器,並且表示"目前世界上還沒有一種武器能夠與之對抗"。列昂科夫還說,美國波音公司也曾下大力氣研發地效飛行器,但是最終失敗了。

(停飛30年的前蘇聯"鷂"式地效飛行器,它正是著名的"裏海怪物"的升級版)

說到地效飛行器,可能很多人會很陌生,但是如果提起著名的"裏海怪物",可能很多軍迷朋友就會恍然大悟。這種飛行器是一種介乎於船和飛機之間的特殊飛行載具。它是一種類似於飛機的船型運輸工具,可以像飛機一樣飛行,但是飛行高度不高,通常是緊貼水面飛行,而由於不接觸水面/地面,因此除了在水面上飛行外,"地效飛行器"還能夠在陸地上空飛行,而且它不需要專門的飛機場進行起降,具備很強的野戰運輸能力,可謂真正的 "海陸空三棲巨獸"!現在我們就藉着列昂科夫的話題,來探討一下神祕的"地效飛行器"。

何謂"地效飛行"?

要理解地效飛行器,自然首先要理解什麼叫"地效飛行"。所謂的地效飛行,其實是一種特殊的飛行方式。飛機之所以能夠在天上飛行,依靠的是空氣對飛機產生的升力。而升力的由來,在於空氣的流速,飛機的機翼設計目前採用上表面突起而下表面平滑的截面形狀,這樣在飛機飛行中,空氣流過機翼上表面的速度就快,而流過下表面的速度就慢,由於機翼上下表面存在空氣流速差,這就導致機翼上下表面受到的大氣壓強是不一樣的,這個壓力差就是升力。當飛機的升力大於自身重力時,飛機就能夠騰空而起翱翔天際。

(升力產生以及飛機飛行的原理示意圖)

由於空氣流速的快慢差是產生升力的主要因素,因此當飛機靠近地面飛行時,就會感受到額外的升力,這種物理現象就是"地面效應"。地面效應是因爲當飛機距離地面很近的地方飛行時,由於機翼和大地之間的空氣受到飛機機翼和地面之間的壓縮,進而形成被稱爲"氣流堵塞"的現象,這樣機翼和地面之間的空氣流速會比飛機在高空飛行時的流速更大,這就導致飛機上下機翼空氣流速差更大,因此飛機的機翼會產生額外的升力,增大飛機飛行的安全性,加快飛機的飛行速度,而且還能夠減少飛機的燃料消耗,這就是地面效應,在航空動力學界,這種效應也被稱之爲"上帝之手"。

(地效飛行器正是利用了地面效應原理,從而讓"船"擁有了飛機的速度和機動能力)

在航空界,能夠利用地面效應進行飛行活動的飛行器,被稱爲"地效飛行器"。地效飛行器的要求很高,根據測算,通常情況下當飛行高度(飛行器距離地面/水面的距離)相當於飛行器翼展的一半時,地面效應最強,在這時機翼的升阻比將會比高空飛行時提升30%左右,這個效率要遠遠超過一般的運輸機,所以地效飛行器往往可以造得很大,但速度卻絲毫不慢。

裏海怪物——地效飛行器的巔峯

由於地效飛行狀態有着獨特的空氣動力學優勢,而且地效飛行狀態飛行高度低,有利於躲避敵方的雷達和防空系統的攔截。再加上地效飛行器的飛行速度通常超過氣墊船的10倍,起降條件和大型氣墊船相當,而載荷卻能達到重型戰略運輸機的水平,因此一直受到美蘇兩國軍方的高度重視。但是在地效飛行器的研究方面,美蘇兩國卻有着雲泥之別。

(巨大的"裏海怪物"其實裝有10臺發動機,8臺在機頭,另外2臺在垂直尾翼上)

根據解密的資料顯示,儘管美國很早就開始了有關地效飛行技術的研究,但是最終在地效飛行方面可以說一事無成。但是蘇聯在地效飛行方面卻有着極爲不尋常的成績。從1970年代到蘇聯解體,蘇聯相繼研製出"幼鷹"(1972年)、"裏海怪物"(1982年)、"鷂"(1987年)等多種型號的大型地效飛行器,其實所謂的"鷂"就是原先的"裏海怪物"地效飛行器,只不過鷂在背部安裝了3組雙聯裝SS-N-22反艦導彈,從一款運輸型地效飛行器升格爲導彈飛行器。

(相較裏海怪物,"鷂"級取消了垂尾上的2臺發動機,並改裝爲SS-N-22導彈的火控雷達,背部增加了3組導彈)

"裏海怪物"是蘇聯地效飛行器中的經典作品,該飛行器由阿列科謝耶夫中央設計局專門設計。整個飛行器長106.1米,翼展40米,起飛重量高達496噸,在飛行器的機頭兩側並排安裝了10臺VD-7型渦噴發動機(8臺裝在機頭兩側,2臺裝在垂直尾翼上),最大飛行速度可達800千米/小時,航程達到7500千米。並且其有效載荷可達200噸,其使用效率要遠遠高於後世的重型遠程戰略運輸機。用當時蘇聯官方的說法就是:這艘地效飛船可以在2小時內,把800名士兵送往距離蘇聯邊境1600千米的任何地點,並且具備全球投送能力。

(專司運輸的"裏海怪物",圖爲其頭部特寫,和鷂級地效飛船有明顯不同)

"裏海怪物"這個名頭聽起來奇特,其實也是有來歷的。這是因爲西方國家,特別是美國,在地效飛行器方面的研製一直打不開局面,最終美國放棄了對於這一技術的相關研究。但是在1980年代某天,美國的間諜衛星在飛越蘇聯中亞地區時,在裏海上空拍攝到一架不明飛行物,該飛行物看起來像飛機,但是又確定不是飛機,能夠貼着海面飛行而飛行速度又和飛機差不多。美國軍方實在猜不出這是個什麼新式武器,所以纔給它起了一個不算名字的名字,叫"裏海怪物"。

(裏海怪物)

"裏海怪物"大型地效飛行器是冷戰時期地效飛行器技術的巔峯之作,當時蘇聯總共要製造2艘"裏海怪物",不過由於成本價格的問題,第二艘雖然列入了計劃但是卻並沒有正式開工建造。如今我們看到的"裏海怪物",實際上是"鷂"式地效飛行器。這種大型地效飛行器有着非常重要的軍事用途。

(左起:裏海怪物、幼鷹、鷂和波音777-200飛機,可以看出這個裏海怪物是多麼巨大)

首先,這種飛行器速度快、航程遠。就以"裏海怪物"爲例,其最大運送能力可以達到一次投送800名士兵,且飛行速度高達800千米/小時,最大航程7500千米,而且可以同時在水面、陸地甚至是山地等場合飛行,並且還不需要專門的飛機場。

在冷戰時期蘇聯想定的世界大戰方案中,"裏海怪物"這樣的大型地效飛船隻需要出動十餘艘,就可以成建制空運一個旅的兵力,外帶全部的重型武器裝備。這個效率要遠遠大於大型戰略運輸機,在1980年代蘇軍的大規模演習中,一次需要出動超過100架的伊爾-76才能夠做到10艘"裏海怪物"的運輸能力。

而且"裏海怪物"的設計非常優秀,其不僅可以利用地效原理貼地高速飛行,而且還能像一般飛機那樣爬高飛行,根據蘇聯後來解密的資料顯示,"裏海怪物"最高飛行高度可達3000米,這已經和正常的運輸機沒有什麼區別,所以地效飛船同樣可以當作飛機使用。

(裏海怪物的底部艙室,可以看到其兩側的蒙皮呈V型緊收,推測應該是機頭部位)

其次,地效飛船的成本低廉。由於其主要是貼着地面和水面飛行,充分利用了地效原理,也不需要應對高空空氣稀薄寒冷的問題,所以地效飛船的船體在加工方面的要求要遠低於大型戰略運輸機。所以,地效飛行器的製造成本通常只有同等噸位大型運輸機的50%~60%,成本上大大低於一般的飛機。而且其載荷要比同等級的飛機大得多,以"裏海怪物"爲例,其最大起飛重量大約是496噸,介乎於安-124運輸機的405噸和安-225運輸機的600噸之間,但是它的最大載荷可以達到200噸,安-124運輸機的最大載荷爲150噸,安-225的載荷則爲250噸。所以從自重和載荷對比上看,地效飛行器明顯有着巨大的優勢。

(1987年進行SS-N-22實彈測試的鷂式地效飛行器,不過測試成功後不久,蘇聯就不存在了)

第三,地效飛行器雖然可以爬高像飛機一樣飛行,但是其最優勢的飛行高度是距離地面20~100米高度,因此可以說是全程"超低空"飛行。和飛機不同的是,地效飛行器本身就是藉助地面效應來增強飛機的升力和飛行速度,所以儘管是超低空飛行,其安全性也要明顯高於飛機。在軍事領域,全程超低空飛行,可以有效避開對方的雷達系統探測,從而實現出其不意的作戰效果。

(另外一款採用渦槳/渦扇混合動力的大型地效飛行器——俄羅斯"幼鷹"大型地效飛行器,這臺飛行器的2臺渦扇發動機裝備在機頭鼻子的部位,另外在T型尾翼頂端裝有一臺共軸反轉的渦槳發動機)

最後,大型地效飛行器尺寸大、體積大、載荷也大,除了運輸以外,還有其他很多功能可以使用。例如蘇聯就在"裏海怪物"上安裝了3組雙聯裝SS-N-22重型反艦導彈發射裝置,將其改裝爲"鷂"級反艦導彈飛行器,當這種飛行器以800千米/小時的速度衝向敵人,發射導彈後再迅速撤退,以當時的水準而言,幾乎是不可能被攔截的。

(揹着6發重型反艦導彈的"鷂"級地效飛行器)

而且除了安裝反艦導彈外,大型地效飛行器還可以加裝掃雷系統,執行海上快速佈雷、掃雷、水中破障等多種任務。而且由於其速度夠快,在民用領域還可以承擔跨海高速運輸、人員搜救、與海上石油鑽井平臺聯絡等多種任務。可以說大型地效飛行器無論是在軍事還是在民用領域,都有着巨大的價值。

重獲新生——俄羅斯開發新式地效飛行器

正是由於地效飛行器有着很多獨特的性能優勢,所以蘇聯時代曾經砸下巨資用於研究相關的技術,然而就在"裏海怪物"即將修成正果時,1991年蘇聯的突然解體,讓這一原本充滿希望的工程瞬間停頓。不過在經歷了20多年的風雨後,如今的俄羅斯準備再次拾起當年蘇聯的雄心壯志,重新開發屬於自己的全新大型地效飛行器。

(蘇聯時代的"幼鷹"大型地效飛行器正在卸貨,可以看到一輛BTR裝甲車正開出貨艙)

實際上早期的"裏海怪物"大型地效飛行器雖然性能極爲突出,但是也並非完美無缺。首先,這種飛行器是以"地面效應"作爲最主要的利用對象,所以儘管該機最高可以爬升到3000米左右,像飛機那樣飛行,但是爬升高度越高,地面效應的益增就會越小。所以地效飛行器通常只能保持在100米或者以下的低空飛行,這樣飛行在海上倒還馬馬虎虎,但是在陸地上就容易遭到地面輕武器的直接射擊,在作戰使用方面存在一定的隱患。

(巨大的"鷂"級地效飛船)

其次,蘇聯的"裏海怪物"爲了充分利用地面效應,把8臺發動機全部裝備在飛機機頭,就設計在駕駛艙兩側,這一方面令駕駛艙內的噪聲難以忍受,另外一方面也造成了維護保養的不方便。而且爲了確保地效飛行器的飛行穩定,"裏海怪物"還設計了幾乎和機翼相當的巨大水平尾翼。並且所有的地效飛船都需要設計極其巨大的平尾來確保飛行安全,這導致了地效飛行器的結構重量偏大,而且巨大的尾翼容易損毀,這也導致了地效飛行器的脆弱性。

(依然保存完好的鷂式地效飛船內部火控臺,可用於控制和發射SS-N-22導彈)

針對上面的問題,在經過多年研究之後,阿列克謝耶夫設計局重新爲俄羅斯軍方開發設計了一款代號A-050的全新大型地效飛行器。爲了繼承"裏海怪物"的名頭,這種全新的大型地效飛行器被戲稱爲"海洋怪物",而俄羅斯人給它的綽號叫"海鷗-2"。這種地效飛行器可以看作是冷戰時期"裏海怪物"的縮水版。根據俄羅斯方面的消息稱,全新的A-050型地效飛行器最多可搭載150名士兵,以及多輛步兵戰車。其載荷雖然小於當年的"裏海怪物",但是其技術上更先進,也更成熟。

(俄羅斯展示的A-050"海鷗"地效飛行器模型)

根據俄羅斯方面的消息稱,新式的A-050型地效飛行器將會在今年正式交付俄軍。這種全新的地效飛行器將會承擔俄軍在北極地區的巡邏、反潛以及其他作戰任務,"海鷗"可以快速投放兵力,且很少受惡劣氣候的影響。俄軍表示,如果在北極地區發現有美軍核潛艇在冰面上上浮,則可以派出A-050地效飛行器前往快速偵察和監視。而且,在目前俄羅斯海軍水面艦隊兵力大幅縮水的情況下,裝備一定數量的大型地效飛行器,可以有效彌補水面艦艇的不足,並維護俄羅斯的海洋權益。

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