气垫船经历了什么样的发展过程?
气垫船是一种使用提升风扇将压缩空气吹入气囊的船,空气从外围的喷嘴喷出,形成气垫,将船体从水中托起。航行时,气垫将船体与水面隔开,这使得船只的阻力比普通船只小得多。
气垫船已经有100多年的历史了。100多年前,人类就有了用气垫作为交通工具的想法,但当时的科学技术极其落后,这种想法只能停留在想象阶段。在过去的40年里,由于外围喷射理论、高速柴油机和燃气轮机的迅速发展,气垫船的裙板得到了不断的改进,使得气垫船的建造成为可能。
气垫船的发展经历了以下三个阶段:
第一阶段是从1953年到1958年,被称为研究和试生产阶段。1953年,英国科克雷尔首创了完整的气垫理论,证明了外围喷气能有效地保持气垫,并将这一理论应用于气垫船的研究。1958年,人类历史上第一艘气垫船——N1号终于在英国诞生了。
第二阶段,从1959年到1964年,被称为实践阶段。以前的气垫船使用没有围裙的刚性喷气式飞机和外围喷气式飞机。1960年,人们第一次在SR-N1气垫船上使用半米高的围裙。该挡板是外围喷嘴的灵活延伸。有了停机坪,气垫船可以像有轮胎的汽车一样在水上高速行驶和着陆。1961年5月,英国应该说气垫船可以用作民用客船、渡船和军用登陆艇、反水雷艇和快艇。1963年,当英国人建造了SR-N2气垫船时,安全气囊结构被引入,这大大提高了停机坪的高度及其承受波浪冲击的能力。1964年,英国、美国等国对气垫船的停机坪连接方式、滑翔、推进和控制装置进行了重大改进。
第三阶段,从1966年至今,称为全面发展阶段。1967年,英国在SR-N3气垫船上使用了一个气球手指围裙,这大大提高了气垫船的耐波性和适航性,并为气垫船向大型化和军用化发展创造了条件。1968年,英国气垫船公司建造了一艘180吨的大型高速客运气垫渡船。它的成功发展告诉人们气垫船在民用方面有很大的潜力。
从以上介绍可以看出,英国在全浮式气垫船方面一直处于领先地位,这与英国*的大力支持是分不开的。
从1958年到1972年,英国*拨款1130万英镑,这无疑加速了气垫船的发展。
美国*也非常重视气垫船技术,但气垫船的发展与英国不同。自1960年以来,美国人主要关注侧壁气垫船的发展。从1963年建造10吨XRI侧壁气垫试验船到1973年,经过三次改装,即从XRIA到XRIB再到XRIC,排水量从10吨增加到19吨。1969年,美国海军与通用航空喷气公司签订了一份由喷水推进的100吨SES-100A侧壁气垫船的合同,并很快与贝尔航天公司签订了一份由超空泡螺旋桨推进的100吨SES-100B侧壁气垫船的合同。他们用这两种侧壁气垫船作为试验船,在不同地区、不同气候和不同海况下进行导航和武器发射试验,并取得了意想不到的成功。
1976年,当SES-100B侧壁气垫船以60节的高速航行时,它成功地发射了导弹。这次试验的成功极大地加速了军用气垫船的发展,为将来建造2000-4000吨的大型侧壁气垫船做了准备。
气垫船既可以在陆地上航行,也可以在水面上航行,但是它不像汽车那样需要*来接触地面。虽然气垫船像普通船只一样在水面航行,但它们不像普通船只那样靠水的浮力支撑。气垫船可以飞行,但它不能像飞机一样完全起飞。因此,气垫船是介于交通工具、普通船只和飞机之间的特殊船只。
有人可能会问,既然气垫是在船底和水面之间形成的,就不可能密封它,形成气垫的气体就会泄漏出来。我该怎么办?事实上,气垫船的“气垫”正在流动。尽管气垫中的喷气不断向外喷射,气垫船上的升力风扇也不断运转,不断补充气垫中的气流。
气垫船在航行时将船体完全托起水面,因此阻力小、速度快,并且具有灵活性和两栖性。然而,气垫船也有稳定性差、操纵困难、失速大和抗风能力差的缺点。通过科学家的努力,一些缺点已经得到了改善,但还没有从根本上克服。
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