1988年8月28日,我国第一艘全铝水翼客艇“飞鱼”号成功研制并顺利试航,开启了中国高速客运船舶的崭新时代。

水翼艇的航行原理基于一个简单却精妙的流体力学现象:在流体中,流速越大的位置,压强越小。水翼艇的艇体下方安装着类似机翼形状的水翼。当水翼艇在水中高速行驶时,水流流经水翼。由于水翼上表面凸起,水翼与船体间的水流速度较大,压强小;而水翼下表面水流速度小,压强大。这样,在水翼的上下表面就形成了向上的压力差,这个压力差产生的向上合力,能够将艇体抬出水面。

水翼艇的出现,为人们在水上快速出行提供了新的可能,自其诞生以来,便在全球范围内受到广泛关注和研究。

我国水翼客艇

20世纪80年代,随着我国经济的快速发展,人员和物资的流动日益频繁,对于水上交通运输的速度和效率提出了更高要求。传统的船舶在速度方面已难以满足当时社会发展的需求。与此同时,国际上先进国家在水翼艇技术领域已经取得了显著进展,如苏联在二战后大力发展水翼艇技术,几乎每两年就研制出一个新型号,累计建造了约二千余艘,广泛应用于内河和沿海客运;美国波音飞机公司建造了世界上最大、耐波性最好、可航行四级海情的全浸自控水翼客艇“喷翼”号。面对国内外的形势,我国迫切需要研发自己的高性能水翼艇,以提升水上客运的速度和质量,促进经济发展和区域交流。

早期军用水翼艇

我国对水翼艇的研究其实早在1958年就已拉开帷幕。当时,交通部船舶设计院设计了小型水翼艇,随后在1959年,我国建成了第一艘长江水翼客艇“水翼一号”。此后,科研人员不断开展船模和水翼试验以及理论研究,成功研制出军用单水翼滑艇和各种自航试验艇,积累了宝贵的实践经验。1984年,七〇二所获得了船舶总公司批准的民品开发项目 “示范水翼小客艇研制”的课题经费。在这一基础上,七〇二所积极寻求社会支持,最终与无锡县煤矿机械厂联合成立了无锡水翼艇公司,并制订了首制艇“飞鱼”号的设计、制造计划。

从设计层面看,要综合考虑水翼艇的水动力性能、结构强度、稳定性等多方面因素,确保“飞鱼”号既能实现高速航行,又能保证安全可靠。在制造环节,水翼艇采用全铝焊接结构,这对焊接技术提出了极高要求。因为铝材的焊接难度较大,容易出现变形、气孔等问题。为了解决铝焊接技术难题,七二五所提供了技术协作。同时,无锡水翼艇公司先后筹集近百万资金,增添设备和车间,由七〇二所精心研究设计,煤矿机械厂组织施工。在江苏省无锡市造船厂、红旗造船厂等单位的大力支持下,经过无数个日夜的艰苦努力,“飞鱼”号终于在1988年8月28日成功研制并顺利试航。

俄罗斯复兴水翼船

“飞鱼”号全长15.8米,型宽3.1米,设计吃水0.6米,排水量8.5吨,可载客22 - 27人。其航速高达56公里/小时,相比当时的普通客船,速度有了质的飞跃。在试航过程中,“飞鱼”号展现出了良好的稳定性和舒适性。由于艇体被水翼抬出水面,减少了波浪对船体的冲击,乘客在航行过程中感受到的颠簸大幅降低。同时,“飞鱼” 号的尾浪小,对周围水域环境的影响也较小,这在一些内河和湖泊等水域具有重要意义。其全铝焊接结构不仅减轻了船体重量,有利于提高航速,而且铝质材料具有良好的耐腐蚀性,延长了船舶的使用寿命。

“飞鱼” 号的研制成功和试航,具有多方面的深远意义。在技术层面,它标志着我国在水翼艇设计和制造领域取得了重大突破,掌握了全铝水翼客艇的关键技术,为后续水翼艇的研发和改进奠定了坚实基础。

参考来源:国际船舶网、《江苏船舶》《船艇》

来源: 江苏省科学技术协会