回顧水上飛機的發展史,可以看出,未來水上飛機發展的方向有兩個:一個方向是不斷改善水上飛機的水上性能和飛行本領,使它成為更有效的作戰武器。另一方向是把水上飛機做得大些,讓它裝載得多些,飛得遠些,使它成為更好的運載工具。這兩類水上飛機在曆史上都發揮了很好的作用。現在,人們為了使水上飛機具有更廣泛的用途,對未來的水上飛機提出了大膽的設想,進行了有益的試驗。在將來的某一天,也許你會看到一架飛機突然從水裏鑽出來,飛向藍天。這是什麼飛機呢?
這種潛水飛機實際上是一種水上飛機。它也具有船體的機身和水上飛機的外形,因此,它可以在水上起飛、降落和滑行,還可以像水下戰艦潛艇一樣,潛在水中,自由地潛水航行。潛水飛機能潛水的原理與潛艇極其相似。當潛水飛機要沉人水中時,閥門打開,飛機的水艙裏,就會灌進一定量的水,使飛機的質量增加,當飛機的重力大於浮力時,飛機便沉入水中。如果飛機要浮上水麵,則將機體內的水排出。
這種潛水飛機主要用於反潛。反潛時,它可以潛入水中,監視水下潛艇的活動情況,作為一個有人的聲納浮標,及時地發現、跟蹤和攻擊敵艇。
由於潛水飛機要具有空中飛行、水上活動和潛水航行的三種本領,因而,它必須具有飛機、艦船和潛艇的一些特點。但這些特點集中在一起,也給它帶來了製造和使用上的許多困難,—它在空中、水上和水下的性能都比同類型的飛機、艦船和潛艇要差些。水麵效應飛機
水麵效應說起來比較簡單,當飛機以小於翼展(機翼左右兩端的距離)的高度貼近水麵飛行時,流過機翼下部和水麵之間的氣流,突然受到機翼下部和水麵的阻擋,流速要減慢,而機翼上部流速不變,按照伯努利定律來看,這時,機翼上部流速快,壓力小,而機翼下部流速突然減慢,壓力則要增加,上下的壓力差就是增加的升力。因此,當飛機在較低的高度飛行時,水麵效應就會使機翼升力增大。
多克斯號水上飛機靠水麵效應產生的升力保持了一定的高度飛過北海。於是,人們從這一奇遇中得到啟發,開始研究一種專門利用水麵效應作跨越水麵飛行的飛機一一水麵效應飛機。不過,這種飛機無法在風浪較大時貼水高速飛行。
最近,德國正在研製的一種叫X114水麵效應飛機,它和一般的水麵效應飛機基本相同,不同的是,它在必要時,能像一般飛機一樣升高高度,回避海上波浪的衝擊。
水麵效應飛機可利用水麵效應以150千米每小時的速度,飛行20小時,航程達2000千米。試飛證明,這種飛機能在海上大風大浪中飛行。
水翼式水上飛機
也許你聽說過一種可以在水麵上航行的水翼艇吧。這是一種將水翼安裝在船底的艇。不難看出,如果將水翼安裝在水上飛機的船身上,也會—上飛機很容易飛離水麵。
水翼與飛機機翼產生升力的原理基本相同。由於水的密度較大,所以水翼在較小的速度和較小的翼麵情況下,也能水翼上產生的升力產生較大的水升力。
當水上飛機在水麵滑行加速起飛時,水翼便會產生水升力。如果飛機運動的速度越大,水翼上產生的水升力就越大,飛機也被抬得越高,當達到一定速度時,水升力便要大於飛機重力,使飛機機體離水滑行。這時,水翼也要跟著飛機躍出水麵,因而水升力也會迅速下降;使飛機重新掉人水中。然耐,這時水上飛機的機翼也產生了較大的升力,能使飛機離水起飛。水上飛機降落著水時,先接水的水翼上就會獲得一個水升力,使飛機輕柔地接水。接水後,隨著速度減小,水翼上的升力也減小,使飛機逐漸浸中。
目前,水冀式水上飛機還存在一定的問題,如單水翼在水麵運動時,容易出現不穩定的現象。所以,水翼式水上飛機還要增設一種水上穩定裝置。