中国水上飞机的过去、现在和将来

中国水上飞机的过去、现在和将来

对于当代中国而言,大型水上飞机是一个非常陌生的事物,如果不是AG600,可能许多人根本不知道还有这一机种。但在水上飞机过去的一个多世纪历史中,中国人的身影却从未缺席。

从芝加哥出发

在法布尔完成世界上首次水上飞机水面起降作业后4个月左右,1910年7月,跟随柯蒂斯学习飞行的旅美华侨谭根,携自己设计建造的水上飞机在美国芝加哥举办的万国飞机制造比赛大会中获得水机组第一名。对此,陈独秀创办的《新青年》杂志上这样报道:“是年万国飞机制造大会,与会者西洋有英法德美四国,而代表亚洲者,唯中华谭君一人而已。谭君携自制之水面飞行机赴赛,竟获首选。当时列强中,能发明水上飞机者,只英法德美数国,而谭君竟夺首席,欧美报纸哄传殆遍,咸谓谭君非特中华飞行界第一人,且应执全世界飞行家之牛耳。”足见当时谭根设计的水上飞机在技术水平上丝毫不亚于欧美列强。

1914年,谭根制成了一架水陆两用飞机,可在水上起降和在陆地上降落,只比英国的世界首架水陆两用飞机——“蝙蝠船”晚了不到一年。谭根驾驶着这架飞机在菲律宾马尼拉进行飞行表演并飞越了马荣火山,受到当地华侨团体的热烈欢迎,获赠银质奖杯。《马尼拉时报》发文称他是“世界上最勇敢的中国人”。

◎右二为曾任南苑航校校长的历汝燕,有记载他建造了中国第一架水上飞机并成功进行了试飞

不难发现,水上飞机的萌芽阶段已经有中国身影出现,而同一时期,许多中国人也在英美学习飞机包括水上飞机的建造技术。可以说,中国是最早探索航空工业并设计建造水上飞机的国家之一。

几乎与世界同步的水上飞机事业

经过丧权辱国的鸦片战争,晚清政府开展了轰轰烈烈的洋务运动,向欧美列强学习先进科技以加强军备,特别是1903年莱特兄弟发明飞机后,这一新生事物所展现的军事前景让世界各国都摩拳擦掌、跃跃欲试,清政府也积极派遣留学生出国学习航空技术。这些留学生中有一位在英国学习飞机驾驶和制造技术,名叫历汝燕,学成归国后在革命军政府中任沪军都督府航空队队长,后任北京南苑航空学校校长。据史料记载,1914年,他曾在南苑飞机修理厂制造了一架水上飞机,但是否成功进行了试飞并无确切依据。但是可以看出,当时中国国内已经开始意识到发展水上飞机。

◎中国自行设计建造的首款水上飞机“甲型一号”

1918年,已经是北洋政府统治下的中国,更加注重与世界接轨。当看到水上飞机在欧洲战场出色的表现后,民国海军部官员开始着手建立中国自己的水上飞机工业,以尽快使海军用上这一新装备。于是,晚清政府主要用来生产军舰的场所——福州船政局摇身一变,成为了近代中国第一个正规的飞机制造厂,名为“海军飞机工程处”。

场地设备都有了,还需要技术人员,毕竟造飞机不是造长矛,按照当时的教育水平,随随便便一个工人肯定不行,必须具备一定的航空专业知识。这样,晚清政府的“遗产”就起到了作用。海军飞机工程处的第一批管理团队和技术骨干几乎都是“海归”,这里面有四位非常有名,被称作“中国航空工业的先驱”,他们分别是:任工程处主任的巴玉藻,任副主任的王助、曾贻经和王孝丰。他们都有在英美大型飞机制造公司担任要职的经历,例如巴玉藻先后担任美国柯蒂斯飞机公司的设计工程师和美国通用飞机公司总工程师,王助曾是美国波音公司第一任总工程师。

◎曾参与抗日战争的“宁海”号水上飞机,该机搭载于“宁海”号轻巡洋舰上

在这四人的领导下,从船政局原来的工人中挑选了一些知识层次相对较高、手艺精湛的人员进行飞机制造技术的培训,包括装配工艺、校准试验、维护修理等,这样,中国最早的水上飞机研制体系就在乱世中建立了起来。

如火如荼的水上飞机研制

海军飞机工程处设计建造的第一架水上飞机称作“甲型一号”教练机,是工程处制造的首型飞机——甲型水上飞机的第一架。由于旧中国在现代工业领域起步较晚,制造飞机所需的钢、铝、木头、帆布等主要原材料都完全依赖进口。巴玉藻、王助等人突破了木质机体、浮筒防腐等重重技术难关,只用了一年多时间就制造出了这架飞机并实现了部分国产化,这在当时是非常了不起的成就。

◎参加对奉系军阀的东北海军作战行动的“戊型二号”

甲型水上飞机采用了双翼双浮筒设计,除进行常规的飞行训练外,还能够携带4枚小型炸弹进行投弹训练,甚至执行轰炸任务。尴尬的是,由于当时国人对飞机这一事物还比较陌生,有一种天生的畏惧感,国产飞机的安全性也值得怀疑,所以“甲型一号”制造出来之后很长时间都没人进行试飞。直到时任援闽粤军总指挥、著名飞行员兼飞机设计师杨仙逸率队,转场马尾时听说此事,亲自试飞才完成了“甲型一号”的首飞。在此基础上,工程处又制造了“甲型二号”和“甲型三号”,后者换装了新发动机并进行了一系列改进,性能上佳,成为福州海军飞潜学校的教练机。

随后,海军飞机工程处(1930年并入江南造船厂,改称海军飞机制造处)先后设计建造了乙型教练机、丙型战机、海鹰一号巡逻机、丁型鱼雷轰炸机、戊型侦察机、己型高级教练机等10余型共20多架水上飞机,涵盖了当时海军航空兵几乎所有的任务,这些水上飞机性能处于当时世界主流水平,部分处于世界领先水平。上海江南造船厂还于1922年设计制造出世界上第一个水上飞机浮动机库——浮坞,成功解决了水上飞行停置和维修的难题。中国也成为世界上少有的具备各型水上飞机综合研发生产能力的国家之一。

盛景下的遗憾

虽然巴玉藻等人领衔的海军飞机工程处研制出了许多水上飞机,但遗憾的是没有一个型号进行量产,全部都在原型机阶段就停止了研发工作。1928年巴玉藻到德国柏林参观“万国航空展览会”时,对华侨演讲道:“我这二十多天在此地所看到的各国木飞机,实在没有比我们强的地方,也没有一种制造方法,我们不曾在杂志上看见过,并且讨论过它的优劣,所以我敢说,在质的方面我们是成功的。”言语间也能感受到航空先驱的自信和不甘。

◎新中国建造的首架水上飞机“飞龙一号”,可惜昙花一现

为什么当时中国的水上飞机有技术有实力却没有列装呢?一方面,是晚清与北洋(国民)政府对水上飞机这类装备的不重视。海军飞机工程处自成立以来就一直面临研发经费非常拮据的问题,国家没有需求当然没有量产的理由和资金。另一方面,与中国国情有非常大的关系。已沦为半封建半殖民地国家的旧中国,列强欺凌,军阀割据,没有一个统一的、强有力的政府来统筹国防建设,国家工业体系也早已支离破碎,客观上也不存在深度发展水上飞机这类新装备的条件。

值得一提的是,尽管这些飞机没有批量列装部队,但大部分都发挥了教练机的作用,其中一些还参与了实战。1921年12月,“甲型三号”被派往江西湖口参加对李烈钧部队的作战行动。1924年2月,“乙型一号”对军阀王永泉部队进行了空中侦察,造成了强大的震慑效应。1926年北伐战争,改旗易帜的马尾海军要塞司令部出动了戊型水上飞机对北洋军进行了空中轰炸,这是国产水上飞机首次实施火力打击。1927年,“甲型三号”和“戊型二号”还参加了对奉系军阀的东北海军的作战行动。这些实战经历也从一个侧面反映了当时国产水上飞机的可靠性能。

昙花一现的“飞龙一号”

经过战争创伤,新中国开始重整国家工业体系,重塑武器装备体系,但由于经济能力和航空工业底子薄弱,只能在苏联援助下优先发展守卫领空的急需机型,而海军也是优先发展水面舰艇,水上飞机这类辅助型装备一直没有列入计划。

◎ Be-6是苏联在1949年首飞的一种水上反潜机,用于远程海上巡逻任务,可在较大作战半径内搜索和用深弹摧毁敌潜艇。我国在1955年购买了6架,后来把其中的4架升级为青-6。

直到1958年“大跃进”运动开始,空军第13修理厂(后改名为5703工厂、上海飞机工业公司)计划建造一款水上飞机来向国庆节献礼。有人会问:为什么会想到建一架水上飞机?很大程度上是为了追求速成而选择一个最容易实现的装备,而当时13厂紧邻黄浦江,厂内还保留着此前江南造船厂的水上飞机制造设备,具备建造一型水上飞机的条件。很快,13厂在苏制雅克-12轻型飞机的基础上进行改造,制造了一架水上飞机,名为“飞龙一号”。虽然性能不错,但制造该机的初衷只是为了献礼,无论是在装配工艺还是维护保养方面都没有充分考虑,最重要的是,由于国家决定不再引进雅克-12,即使“飞龙一号”要量产也失去了机体来源,这样在多方面因素作用下,顶着“新中国首架水上飞机”头衔的“飞龙一号”迅速出现,也迅速消失了。

功勋卓著的Be-6

考虑到中国漫长的海岸线和新中国成立以来的海防形势,海军提出发展航空装备的需求,对于刚从废墟中建立起来的国家,已得到战争正名且技术含量不算太高的水上飞机自然而然地成为备选。

1955年,中国海军第一支水上飞机部队在青岛成立,同年,6架苏制Be-6水上飞机开始服役。该机是参照美国PBY“卡特琳娜”的总体性能设计研制的一款大型水上飞机,装备双活塞式发动机,飞行性能在同类机型中处于前列,能够执行远海侦察、近岸巡逻、反舰反潜、扫雷和海上救援、运输等任务,是一架综合“素质极高”的水上飞机,曾接受了周恩来总理的检阅。对于组建初期的海航部队来说,Be-6是唯一可用的大型飞机,可谓雪中送炭,在国家建设中发挥了巨大作用,先后完成了海岸基准线测量、救援抢险、巡逻侦察、夜间舰机协同轰炸训练等任务。

进入60年代,Be-6进入大修周期,但正逢中苏关系破裂,海航只能自己边摸索边维修。功夫不负有心人,首架Be-6只用了不到一年的时间即完成大修重返蓝天。随着经验的积累,1964年,南昌飞机制造厂将仿制安-2运输机的运-5改装为水上飞机,用于海上运输和救护。随后又对浮筒进行升级改造,定型为运-5丙,前后一共生产了11架,全部入列解放军海军航空兵,成为新中国自行研制生产的第一架军用水上飞机。但运-5毕竟太小太慢,而且数量也满足不了海军的需求,到了60年代中期,Be-6也已进入迟暮之年,中国海军开始寻求接班人选。

为了确保装备不断线,海航当时采取了“两手同时抓”的策略来发展新的大型水上飞机。一方面,对Be-6进行全方位升级改造,提升性能,延长服役年限;另一方面,设计论证国产大型水上飞机。前者的结果就是青-6水上飞机,后者的结果则是大名鼎鼎的水轰-5。

青-6虽然是对Be-6的改造,但两者相同的地方或许只剩一个外形,从发动机到螺旋桨再到机载设备,青-6基本全部换了一遍,说是一架全新的飞机也毫不为过,为中国建造大型水上飞机积累了宝贵的经验。然而,机体寿命却是一个不得不面对的现实问题。到了80年代,青-6已经老迈得无法继续服役,恰巧其中一架在延寿试验中发生了空中解体事故,这成为了青-6全部退役的起因。这款支撑了中国海航部队30多年的“老黄牛”终于解甲归田,成为博物馆中的“标本”。

◎水轰5计划用于海岸巡逻和反潜,后由于雷达和声呐性能不佳一直未能实现

同一时期的水轰-5是紧密结合中国国情设计建造的大型水上飞机。在论证阶段,海军提出了三项需求:能飞远能飞快、能飞低能吃苦、能察能打能救,分别是对飞行性能、环境适应性和任务能力的要求。1968年,经毛主席批阅,中央军委以559号文件批准了水轰-5的研制方案,全称水上轰炸五型飞机。由于当时中国并未具备大型水上飞机设计制造能力,水轰-5在研制试飞过程中遇到了比较多的技术难题,也出现了比较多的故障。恰逢80年代国家经济体制调整,在“军队要忍耐”的大方针下,航空工业部已准备“砍掉”水轰-5项目。后经海军、研制厂家多方奔走呼吁,项目得以起死回生。直到1986年,4架水轰-5终于飞抵青岛服役。

应该说,水轰-5是中国建造的真正意义上的第一架大型水上飞机,虽然存在机载设备性能较差、动力不足、机体设计落后、短距起降能力不足等诸多缺陷,造成实际使用效果不佳,但它不仅为中国研制大型水上飞机积累了经验,而且一定程度上满足了海军的反潜巡逻需求,对美国海军潜艇抵近侦察造成了一定威慑效应,从这个角度来看,水轰-5功不可没。

水上飞机无用论

实际上,水轰-5服役后期基本处于无用状态,因此,AG600出现之前,中国经过了20多年的大型水上飞机空白期。也许有人会说:20多年没有大型水上飞机不也没什么问题吗?装备有没有价值必须要放到国家战略这个大背景下来审视。随着中国由大向强不断发展,面对国际形势的不断变化,国家战略也要随时调整,从当前的内外需求来看,中国非常需要AG600这样的大型水上飞机。

中国拥有300万平方千米海域、1.8万多千米海岸线、6500多个岛礁,是名副其实的海洋大国。特别是近年来海上安全形势日趋复杂,军事、海警的力量触角难以延伸至南沙群岛等远离祖国大陆的岛礁,而有些岛礁因为面积问题根本无法修建机场等基础性设施,一旦有情况发生,依靠一般手段很难做到迅速增援。在这种情况下,水上飞机的优势就凸显出来,它可凭借较快的飞行速度和随时在水上起降的优势,为这些远离大陆的小型岛礁提供快速的人员和物资支援。例如,以南沙群岛已建成的四座陆上机场为圆心,AG600可以完成对半径1650千米内零散岛礁的物资补给和相关水域的维权执法任务,也可部署在面积较小的赤瓜礁之类岛礁,直接利用海面起降。

此外,随着近年来国民经济快速发展和国家利益向外延伸,海上交通线和沿海渔民作业日益向远海发展,因此也需要一种快速的搜救手段,为这些船队提供快捷后勤保障。中航工业通飞负责人在接受媒体采访时说:“过去用快船,从三亚到南海的最南端最快也需要一周左右的时间,而AG600约两小时就能到达事故现场,对我国的救援保障能力带来了大幅度的跨越。”

水上飞机不是终点

从一开始,AG600就明确了“水陆两栖、一机多型、系列发展”的设计思路。目前试飞的只是基本型,未来,经过改装的AG600可广泛用于执行海洋环境数据采集与监测、资源探测、岛礁补给、海上执法与维权等多样化任务。在军事上,加装电子侦察设备和武器的AG600还具备近海低空侦察和向岛礁快速运送小规模特种部队的能力。

不过,认为AG600未来可发展为反潜巡逻机的观点是不准确的。虽然AG600航程足够,但动力及机身结构并不适合做反潜作战改装。另外,AG600如果用于在南海水域执行任务,还必须面对复杂的气象条件。据国家海洋局南海预报中心2015年海浪实况统计,我国南海区出现3米以上大浪113天,其中4米以上巨浪53天,6米以上狂浪10天,最大波高在10米以上。也就是说,仅就南海区而言,一年中有三分之一的天数都不适合AG600水上作业。

◎首飞时的AG600大型水上飞机

因此,AG600应该不是中国发展水陆两栖特种装备的终点。从技术来讲,未来两栖飞行器的发展应该是以地效飞行器为主,这类装备结合了飞机和船的优点,具备载荷大、经济等优点,是水上飞机的最佳替代机型。此前只有苏联有所成果,例如著名的“里海怪物”。

目前,世界主要国家都在积极探索类似地效飞行器的装备。据报道,俄航空科研部门已经设计了翼展达150米的新型水陆两用飞机别-2500,起飞重量为2500吨,最大负载1 000吨,相当于10架C-17运输机的运力总和。美国洛马公司为美军设计了一种未来新型军用水上飞机的方案,采用无尾双三角翼气动布局,还将装备先进的电子系统和空空、空舰导弹及反潜武器等。中国有关厂所虽然也研制了一些小型地效飞行器,但在大中型飞行器方面还要假以时日。在这种情况下,研制大型水上飞机,有助于保持特种飞行器的研制力量和资源,为以后研制大中型地效飞行器积累经验和打下基础。

作者:武为
      来源:《兵器知识》2018年第03期