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【5197.com新浦京】气垫登陆艇搭载国产发动机后性

时间:2019-11-10 01:34来源:5197.com新浦京
授权转载 名称:722/722Ⅱ型气垫登陆艇 建造时间:1979年 下水时间:1988年 同型:722型、722Ⅱ型 制造厂:708所 长期以来,中国海军都以中小型排水登陆舰艇、采用直接抵摊的方式遂行登

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授权转载

  • 名称:722/722Ⅱ型气垫登陆艇
  • 建造时间:1979年
  • 下水时间:1988年
  • 同型:722型、722Ⅱ型
  • 制造厂:708所

长期以来,中国海军都以中小型排水登陆舰艇、采用直接抵摊的方式遂行登陆任务,直接抵滩登陆的方式适宜的滩岸段少,而且从发起冲击到重装备登陆的全过程都会在岸防火力的威胁之下。

722Ⅱ型

5197.com新浦京,在传统的登陆作战中,坦克、自行火炮这些重型装备往往不是在第一波运送上岸 ,而是由轻步兵组成的第一批突击队控制滩头后,在沙滩上铺设硬质材料、建设人工码头,再由运输船将其运送上岸、以便快速通行至硬质地面上展开战斗队形,这无疑会影响滩头作战的时效性。

技术数据

  • 舰长:31.2米
  • 型宽:15.7米
  • 续航距离:200海里
  • 航速:47节

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武器装备

  • 14.5毫米双管机枪2挺。

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  1975年,海军委托708所设计中型全垫升式气垫登陆试验艇722型。该艇于1979年建成,708所在722原型艇的基础上,设计了沿海中型气垫登陆艇722Ⅱ型。722Ⅱ型气垫登陆艇最大的缺点,就是受到当时国内科技水平限制,缺乏大型气垫登陆艇的实际设计经验。因此没有进行批量建造。不过,该艇已经完全具备了现代气垫登陆艇的基本特征,海军利用其进行广泛试验,为新型登陆战法的完善以及新一代气垫登陆艇的研发做出了重大贡献。

(受制于传统排水型登陆艇的吃水限制,人员离艇之后往往仍需淌水上岸,而更重的装备受制于软质滩涂,往往还是尽量选择在码头、栈桥上进行装卸作业)

结构特点研制历程使用情况

因此,从60年代起中国即着手气垫技术的应用研究以及气垫船的开发。到上世纪8O年代末,在气垫技术方面,通过原理研究、模型试验、中间试验和试用,中国已基本掌握了全垫升式和侧壁式气垫船技术。

结构特点

沿海中型气垫登陆艇722Ⅱ型。该艇改用低阻响应围裙,采用镁铝合金以提高船体耐腐蚀能力,配备2台409型燃气轮机,同轴分支驱动风扇和导管空气螺旋桨,攻克了机桨联合控制、进气过滤、排气引射和低工况航行等技术关键。

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研制历程

1983年,由WJ-6航空发动机改型而来的409型燃气轮机研制成功,以轻柴油为燃料,满足了实用要求。随后,708研究所在722原型艇的基础上,采用409型燃气轮机作为动力装置,设计了722Ⅱ型沿海中型全垫升式气垫登陆艇。该型艇改用低阻响应围裙,以提高围裙寿命,改善耐波性能,为提高海洋环境下船体结构抗腐蚀能力,采用了新研制的镁铝合金。

722Ⅱ型气垫登陆艇以两台409型燃气轮机作为主机,每台主机通过变速齿轮箱同时驱动同舷的垫升风扇和导管式空气螺旋桨。鉴于这是我国第一次将燃气轮机动力装置应用于气垫艇,例如机、桨联合控制、进气净化、排气引射和低工况航行等一些关键技术需要攻克。

为此,在制造厂试车台进行单机空负荷试验成功后,又进行了模拟气垫船具体条件的各种陆上联调联控试验,以及变工况与机、桨联合控制等性能测定。1986年,动力装置陆上各项模拟试验获得成功,1987年,成功安装到了建造中的船体中;1988年,第一艘722Ⅱ型气垫登陆艇在大沽船厂建成,并开始进行试航;1989年,722Ⅱ型气垫登陆艇进行了海上航行及两栖登陆试验,均获得成功,随后交付海军使用。这是中国气垫船技术跨入实用化阶段的一项重要标志。

(早在上世纪80年代前,中国就设计并投入使用了716型全垫升式及717型侧壁式等多型气垫船,为此后中国气垫登陆艇的研制生产积累了技术)

使用情况

1980年,该艇组织两次长航程试验:第一次来回塘沽、秦皇岛间,第二次横跨渤海湾,绕成山头到达青岛,两次航程共计约800海里。试验结果表明,艇的稳性、垫升性、操纵性和快速性良好,机件、轴系和围裙等在精心维护下能正常运行,但主机故障率高、噪音大,在海洋环境中耐蚀性差,尤其足以高挥发性汽油为燃料,不符合实战要求,只能作为中间试验使用。

所谓气垫船,其利用的是高压空气在船底和水面间形成一个高于大气压15%的空气层,使船体全部或部分垫升,从而大大减小船体航行时阻力、实现高速航行的船。

全垫升式气垫船又称全浮式气垫船,船上的升力风扇工作,打出压缩空气,通过气道从船底四周的柔性环形喷口,即柔性围裙喷出,形成气垫,高速气流受运行表面限制,便由上而下呈弧形地沿着运行表面向外逸散,从而在四周形成气幕以维持气垫支撑船体,并使船体全部离开水面。

而侧壁式气垫船的船体两侧装有长长的刚性侧壁封住气垫,首尾部可以用柔性围裙封住气垫,气垫将艇体托起,降低水动阻力和兴波阻力,其速度比一般船型快一些,但两侧的刚性侧壁需要深入水下,故而通常该种构型的速度比全垫升式气垫船要慢。

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(由于船体完全脱离水面,采用全垫升构型的“欧洲野牛”登陆艇,排水量却2倍于挪威“盾牌级”侧壁式气垫导弹艇,仅以同样的功率就能轻松达到同样的最大航速)

由于相比部分艇体仍需没入水中的刚性侧壁气垫船,全升式气垫船的船体可完全脱离水面,也可跨过滩涂、沼泽等地带,可行驶区域更广而具备一定的两栖能力,因此,世界各国包括中国726型登陆艇在内的气垫登陆艇基本上都选择采用全垫升构型,以在登陆作战中有更广阔的应用环境。

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(采用全垫升式布局的726型气垫登陆艇不仅可以抢滩一般的平坦沙滩,还可直接靠泊甚至驶上相对陡峭的海崖)

从公开的图片来看,中国的726型气垫登陆艇采用了类似美国LCAC气垫登陆艇的构型--方形浮箱主体的开放式甲板、中间是贯通艏艉的矩形装载甲板。

该艇长约33米,宽约16.8米,其尺寸大于LCAC登陆艇(LCAC长26.8米,宽13.3米),满载排水量约为160吨,最大载重量约为60吨,在三级海况及以下时拥有50节左右的最大航速。

由于726型气垫登陆艇的整体布局与美国LCAC类似,两者往往会被拿来比较,并且726型气垫登陆艇还被称为“CLACA”,然而726型与LCAC气垫登陆艇在具体布局上仍有许多不同。

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在动力系统的布局上,726型气垫登陆艇驾驶舱的后方部分为主机舱,每侧主机的输出轴首先驱动两个大型离心式垫升风扇,然后通过一根长轴驱动导管式空气螺旋桨推进器。

这种串联式系统布局可以避免使用制造精度与造价较高的直角圆锥齿轮传动系统,对生产工艺的要求较低。同时,得益于较长的串列布置传动轴允许较大挠度,当重载登滩时,铝合金结构的艇体会产生一定形变,此时可以保障动力系统仍能正常工作而不至于损坏怠机。

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(726型气垫登陆艇甲板布局上与LCAC气垫登陆艇类似,但动力系统的布置位置则不尽相同,这让垫升状态下两艇的重心分布有较大差异)

由于气垫登陆艇要求装载量大但主尺寸有限,还要有足够的功率以便抬升艇体并让其高速航行,所以通常新一代气垫登陆艇都不约而同选择燃气轮机作为船只动力。

与传统的船用动力推进设备--蒸汽轮机和柴油机相比,燃气轮机功率密度极大,一般情况下,同等功率的燃机体积仅为柴油机的三分之一到五分之一。

不过在本世纪初,中国燃气轮机技术上仍存在一定短板,在早批次型号中并没有使用国产燃气轮机,而是采用乌克兰生产的UGT-6000燃气轮机。

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(来自乌克兰的引进动力系统在功率上基本满足了726型气垫登陆艇的需求,但因衍生自NK12涡桨发动机核心机也使得该型燃机打娘胎里就有噪音高振动大的毛病)

所幸,伴随着中国航空发动机的发展红利,在2016年后在开始投入量产的726型气垫登陆艇上已安装了基于国产航发核心机衍生的国产QC-70船用燃气轮机。

该国产燃气轮机是衍生自太行发动机的核心机,其燃气轮机流量也接近太行发动机的核心机流量26公斤/秒。涡前温度相比太行核心机的涡前温度有所降低,从太行的1753K降低到1550K左右,相对更低的涡前温度使QC70的工作状况更稳定、使用寿命更长。

另外,相比UGT-6000燃气轮机,采用国产新型核心机动力的 QC-70燃气轮机明显更安静,从而极大改善了726型登陆艇的工作环境。

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(国产QC-70型燃气轮机)

QC-70因为衍生自先进航发技术,重量相比UGT6000也减重了几百公斤,而功率则达到7200KW,比此前的引进型号功率比更高,因而进一步提升了726型气垫登陆艇的航行性能与运载能力。

而726型气垫登陆艇在先期建造四艘艇之后的停滞,也因为随后QC-70的量产,得以顺利解决了“心”病问题,得以顺利进行量产。

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