主题:《茗谈》105:四谈"小飞机"-WIG -- 本嘉明
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家园 《茗谈》105:四谈"小飞机"-WIG

最近几天的新闻里有一条,是中国开发了第一款12座海洋地效翼船CYG-11(载客11+飞行员1)。我们今天就围绕这Wing in Ground Effect (WIG) Craft来说说。

(一)

首先,这款,是彻底的引进,来自于俄国Polet group(一家航天技术为主的公司),原型叫Ivolga-3。ivolga-3的设计师Vyacheslav Kolganov于2011年来到中国,帮助中方仿制了Ivolga-3。

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上图:CYG-11海试现场

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海试现场:一水儿的俄国工科男。

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这是Ivolga-3的真身。

对于地效翼飞行器(WIG),专业上有非常详细的划分,基本分为三类:

A: Dynamic Air Cushion Craft(DACC)

Dynamic Air Cushion Wing-in-ground effect craft(DACWIG)

B:Classic WIG

Power Augmented Ram Wing in Ground(PARWIG)

C:Seaplane

Flying boat

对于这些专业划分,我们就不深究了,我也不大懂。有位学者署名为Liang Yun(或L.Yun)的,用英文写了不少相关文章(比如这篇《High Performance Marine Vessels》),大家可以自己搜一搜。

WIG里最出名的,大概就是“里海怪物”。而事实是,作为研究WIG时间最久,最权威的(苏联)俄国,军方始终认为这个东东,不大实用。

WIG的工作原理,是在紧贴地面飞行时(高度为翼展的一半以下),空气托力特别大,因此飞行器可以比普通飞机更省油。但首先,这个东西在陆地不实用,比如爬山,人家普通飞机一拉高就过去了,你得顺坡出溜;其次是地面要平整,不能有起伏;第三是贴地扬尘太大,既暴露自己,又给自己和后续友机的发动机喂灰;第四是连步枪都能欺负你,塔利班直接连火箭发射筒都省了。

那么,在水面,比如海面,河面,湖面,如何呢?它的问题,第一是太慢,一般是300公里/小时以下,作为军用飞机,如今导弹技术那么发达,它就比较容易挨揍。第二是太小,022导弹艇有200多吨,CYG-11只有不到5吨(当然,可以做大,理论上可以做到1000吨,但做大了技术很复杂,维护费用很高,被击落的话连机带货损失也大)。

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波音倒是想做大来着,

所以,当苏联解体时,美国也评估了一把,结论同苏联工科男们相同,于是这个飞行器概念基本被无视了。当时美国要搞走这批苏联工程师,还是很容易的,一张绿卡罢了。

但如果不望子成龙,它的优点也很明显:

1) 省油,载重比例大,是自重的50%,而飞机载重比例为小于20%。比如CYG-11,可载12人(或载货1.2吨),百公里油耗28升。那么每人每公里的油耗是23克。各款WIG,普遍的每人每公里的油耗在20--40克之间,而直升机是70—100克。

2) 没有“心脏病”。Polet group开发的小型WIG,都是用普通的汽车发动机。比如Ivolga-2,空重1.95吨,载人后总重2.85吨,可载8+1人(1人为飞行员),动力是两台各155马力的丰田汽车发动机。

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上2图:Ivolga-2,很实惠的设计。

咱这款CYG-11(也就是Ivolga-3),动力是两台BMW的S38型汽车发动机。我们就当它用的是最新的S38B38,最大功率也就335马力一台。这些发动机,买原装的也行,中国自己也能高仿,烧的还是普通汽油,维护门槛低,使用成本低。

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德国的艺术品。

3) 航速达到250公里,比船是快多了。而且离水面近,一旦有故障,立刻迫降,安全系数很大。

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4) 适航标准低。WIG的机舱建造标准,可以比照船舶标准而不是航空标准,因此造价和日常维护的费用可以大大降低。

5) 配套成本低,比如起降不需要跑道,不需要专业机场设施,可以利用河流,节省在内陆建设/养护公路的费用。

6) 有潜力再进一步放大尺寸。目前总的趋势,是商用客机越造越大,以节省运营费用,但随之而来,是对跑道和机场的要求越来越高,失事的损失也就更大。WIG有可能造到1000吨级别,飞行安全性又优于飞在高空的喷气飞机。

7) 有些设计能悬停,能通过沼泽,雪地,能上岸。

所以现在各国都把WIG,作为近海轮渡和低强度军用警用载具来开发。目前在开发中的,有:

南朝鲜的Aron-7:

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上图:这是军用版,印尼军方正考虑采购20架。

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WSH-500:

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WSH-1500:

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澳大利亚的Sea Eagle系列:

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SE-7

美国的UH TW-1:

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俄国就不讲了,人家是老大。

这里引用一下Silvia河友的大作《水上恐龙》-5。

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(二)

那么,中国可以怎么善用这个新概念飞行器呢?

我建议:一点两线。

一点,就是在CYG-11成功试飞的基础上,专注于小型机。除CYG-11型外,海南英格地效翼船制造有限公司目前还完成了CYG-40型地效翼船的设计工作,该船核载人数40人,载重量4吨(尺寸类似于韩国的WSH-500)。这两个级别,技术成熟风险小,就很好嘛。

两线,就是一线是发展民用型,一线是军用型。民用型,正好配合“低空领域民用化”,可以在沿海,沿江,沿湖,沿水库,发展短途客运/观光/科考/急救等机型。如果有了500架客运机,夺岛大战时征用一下,效果也是很惊人的。

而军用型,虽然美俄都看不上它,但对于勤俭办事的中国海军,对于南中国海,东中国海的地理特点,我看CYG-40还是很有用的,就是当直-9C的“僚机”。

直-9C是中国唯一国产的舰载军用直升机,最大起飞重量4.3吨(载荷2吨),能悬挂2枚“鱼-7”324MM反潜鱼雷,执行反潜任务,或利用火力吊舱打击海盗。每架的造价也要在8000万人民币左右。

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直-9C不是专业的反潜直升机,相比起中国海军从俄国大量引进的卡-28来,直-9C最大的缺点,一是载荷小,留空时间短;二是没有机载反潜探测设备,必须依靠舰艇发现敌潜艇,然后由直-9C去丢鱼雷。直-9C的最大航速大约是300公里/小时,续航范围820公里。

我的建议,就是针对直-9C的不足,专门开发一种“搭配机组”,由一架直-9C改,外加1—2架CYG-40组成。

这架“直-9C改”,不再携带任何鱼雷和重武器,机上多余载荷全部用于机载反潜设备和新增燃油舱。反潜设备包括仿自卡-28机载设备的“章鱼”搜潜系统。该系统由吊放声呐、磁异探测器和雷达组成。吊放声呐由绞车、吊索和声呐体组成,可以由直升机吊放进海水中工作。

而伴随的一架CYG-40(A机),配备2--4枚自导或反潜鱼雷(或6—8枚深水炸弹),36枚声纳浮标,额外的一套吊放声纳。另一架CYG-40(B机),则配备有强大的自卫火力,包括空对空近程导弹,并有一个贮藏有直-9C所用航空煤油的储油舱。

三机出动后,A机紧紧跟随这架直-9C改,根据“直-9C改”的指令,投放声纳浮标,或落到水面停稳,吊放声呐体------因为此时由直升机来吊放,则飞机必须贴近海面悬停,易受攻击,一般由A机完成较好。当然,如果要攻击敌潜艇,就由A机投放鱼雷或深弹。

而B机的作用,一是护卫整个机队,二是当直-9燃油不足时,双机同速飞行,一上一下,直-9在上,从机腹放出一根输油软管,由B机上人员接住后插入接口,向直-9输油。这样,整个机队的在外巡航时间可以大大延长,老款直-9在反潜作战中的种种不足,都不同程度得到了补强,从而既强化了056等只能接纳直-9的小吨位舰的反潜效果,又大大减少了对于进口的卡-28的依赖,还减少了使用费用。这样3机一组,就有10吨的总载荷。

这里为什么希望用4吨载荷的CYG-40,而不是用1.2吨载荷的CYG-11?

首先,大一些,穿浪能力就强一些,在更恶劣的海况下也可以出动。

其次,CYG-40改装的A,B僚机,各自至少还空余7-10人的载客量,可以搭乘陆战队员,一机多用,执行登船临检之类任务,海军就节省了军费。

(三)

其实WIG虽然不能用在阿富汗那样的干燥内陆,在东南亚潮湿的红土地带,还是能作为轻型火力艇集群使用的。所以海军陆战队下面组建一个24架CYG-11改装的火力艇飞行团,尝试“航空军”的战法,或许能在实践和演练中激发出新的火花。

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上图:德国设计的火力艇。

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要是咱海军陆战旅是这样的,

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