劉亮亮 黃文峰

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水上飛機水上保障設備設計通用要求

劉亮亮 黃文峰

水上飛機是能在水面上起飛、降落和停泊的飛機，其中有些同時也能在陸上機場起降的，稱為兩棲飛機。水上飛機由于其具備水上起降的獨特優(yōu)勢，在森林滅火、水上救援、水上觀光旅游等領域有著廣泛的應用。相比純陸基飛機，水上飛機需額外配備水上保障設備以保障其在水上的作業(yè)。

水上保障設備包括錨泊設備和排水設備。錨泊設備為水上飛機提供其錨泊地或港口錨泊功能；排水設備為水上飛機提供排出水密艙中積水的功能。

錨泊設備要求

錨泊設備包括錨、錨索、錨泊絞車、系泊羊角。其工作原理是：錨與錨索連接，通過錨泊絞車進行起錨或拋錨操作，拋錨完畢后，將錨索系在羊角上完成水上飛機的系泊。根據拋錨方式的不同，拋錨可分為首拋錨、尾拋錨、首尾拋錨。采用首拋錨時，水上飛機的船體部分所受風力、水流力及波浪沖擊力等外力最小，因此首拋錨時水上飛機采用的主要拋錨方式。若想順水出行，避免調頭時可采用尾拋錨方式。首拋錨和尾拋錨是單點系泊形式，飛機在水面上的活動空間較大，若錨泊地空間有限，需要限制飛機位移時可采用首尾拋錨的方式。

錨為飛機提供抓力，是系住飛機的主要裝置，它的性能直接影響到水上飛機能否可靠地系留。所以錨的選配是錨泊設備中最關鍵的一環(huán)。鑒于飛機對重量的嚴苛要求，錨應在提供足夠抓力的同時重量較輕，因此水上飛機的錨應選取抓力系數(shù)較大的大抓力錨

為了確定錨的具體配置要求可引入船舶行業(yè)舾裝數(shù)的概念。水上飛機與一般大型艦船相比，尺寸差別較大，所以在計算水上飛機舾裝數(shù)時可參照GJB4000-2000中第581章對滑行艇舾裝數(shù)計算的標準。舾裝數(shù)計算公式如下：

式中：

N——舾裝數(shù)，是表征船舶必須配備的錨、錨鏈和系纜的數(shù)量的衡準數(shù)；

△——正常排水量；

B——最大型寬；

H——從正常排水量時的吃水線量至飛機最高處的高度；

A——機身水線以上的側投影面積。

一般水上飛機舾裝數(shù)N值都比較小，計算出舾裝后，按舾裝數(shù)參考GJB4000-2000中第581章對滑行艇錨配置的標準表進行錨的選配。摘出部分表格如下。

序號　舾裝數(shù)N　錨超過　不超過　快艇錨重kg 1——　30　25 2 30　40　30 3 40　55　35 4 55　70　40

快艇錨有成熟的標準CB 660-84，是大抓力錨的一種（如圖1所示），其抓力系數(shù)達到8～10。按對照關系選取上表中相應重量的錨即可。也可以根據各水上飛機實際布局情況選取具備同等抓力的其他形式的錨。

圖1　快艇錨

確定水上飛機對錨的抓力需求后，就可以進行錨索的選配了。由于水上飛機的舾裝數(shù)較小，錨泊力也相應較小，錨索可采用纖維索的形式，以節(jié)省重量和空間。錨索的正常工作載荷與錨的抓力基本相等，而一般錨索的破斷負荷不應小于其工作載荷的5倍，錨索的長度一般不小于錨泊地水深的4倍。

錨泊絞車是起、拋錨的控制裝置，通過絞起或松開錨索達到起錨或拋錨的操作。依據上文確定的錨泊力可以得出錨泊絞車的工作載荷，在滿足強度要求的前提下可按飛機各自實際的空間重量要求進行設計。錨泊絞車一般至少應具備剎車功能，緊急棄錨功能，調速功能。

羊角是連在飛機上的一個錨泊點，根據錨泊力的大小和錨索的直徑選配相應的羊角即可。船舶行業(yè)已有成熟的標準CB/T 172-2000，該標準中的羊角基本可覆蓋水上飛機錨泊對羊角的需求。

排水設備要求

排水設備包括水位監(jiān)測設備、抽水泵及管路組件。由于水上飛機經常在水面上起降，水密艙中會積累漏水、滲水，使水上飛機在起飛時出現(xiàn)非預計的重量重心變化，從而影響飛行安全。因此水上飛機需要具備水位監(jiān)測設備監(jiān)測水密艙中有無積水并將水位信息提供給駕駛員，同時應根據飛機自身的起飛重量特性要求設置告警水位值，保障飛行安全。抽水泵及管路組件則是用來將水密艙中的積水排出機外。抽水泵的排量應根據水密艙的容積大小來確定，一般其排量應能滿足2h內排盡水密艙最大進水。

結束語

雖然船舶行業(yè)對錨泊、排水等要求已形成成熟的標準規(guī)范，但是在航空領域，水上飛機對錨泊和排水的要求卻無據可循。隨著我國水上飛機的發(fā)展，越來越需要水上保障設備這方面系統(tǒng)、詳盡的研究。本文參考了船舶的標準規(guī)范，結合水上飛機自身的特點，給出了水上飛機水上保障設備設計的通用要求，可作為水上飛機錨泊設備和排水設備的設計參考。

劉亮亮 黃文峰

中航通飛研究院有限公司

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.10.010