水上飛機的歷史，可追溯到一個多世紀以前。1907年，出身船舶世家的法國發(fā)明家亨利·法布爾開始研制一種能從水上靠自身動力起降的新型飛機。3年后在馬賽附近海面，他駕駛自研航空器在水面順利完成航行和起降，試飛取得成功，人類由此進入“水上飛行時代”。
2017年12月24日，“鯤龍”原型機在珠海金灣機場成功首飛，標志著中國從此躋身大型水陸兩棲飛機的全球“第一方陣”。
當時，“鯤龍”與C919干線客機、運-20大型運輸機，被網(wǎng)友并稱中國大飛機“三劍客”。一晃數(shù)載過去，與已投入商業(yè)運營的C919和服役近8年的運-20相比，“鯤龍”研發(fā)進度似乎不夠快。
實際上，這與水上飛機的使用場景密切相關。水上飛機從水面起降，須兼顧水動、氣動雙重特性，還要考慮抗風浪、防海水腐蝕等問題。無論整體設計布局，還是工藝材料要求，與陸基飛機相比，水上飛機研發(fā)難度都要大得多。
據(jù)“航空工業(yè)”公眾號介紹，“鯤龍”按照“水陸兩棲、一機多型、系列發(fā)展”的設計思路，采用單船身、懸臂上單翼布局及前三點可收放式起落架，選裝4臺國產(chǎn)渦槳-6發(fā)動機，起飛重量53.5噸，水面起降抗浪高度達到2米，總體性能位居世界前列。
目前，全世界只有中、日、俄等少數(shù)國家具備研發(fā)大型水上飛機的能力，稱其為“工業(yè)皇冠上的一顆璀璨寶石”并不過分。尤其考慮到我國航空工業(yè)起步晚、底子薄，這一成績的取得可謂來之不易。
“船”從水上起飛不易
那么，大型水上飛機的研制要跨越幾道難關呢？
第一，會“打水漂”。水面起降說起來容易，實則困難重重，這是因為飛機的水動特性會不斷變化。飛機滑行階段可看成是一艘船的逐漸加速過程，而波浪噴濺、水動阻力都會對機體形成干擾，使飛機像快艇破浪那樣出現(xiàn)顛簸。
對起飛重量的限制要求，決定了水上飛機的重心要處于水面之上，一旦失控，就可能產(chǎn)生“海豚跳”現(xiàn)象，甚至一頭扎進水里或側(cè)翻。為滿足滑行階段的穩(wěn)定性，通常會在機翼兩側(cè)加裝浮筒，以提升飛機浮力和橫向穩(wěn)定性。
第二，水動阻力。水的密度是空氣的800倍，在加速起飛階段，水上飛機需要有足夠動力去克服水的阻力。所以我們細看“鯤龍”的機身，形態(tài)更接近船舶，這就是“斷階設計”，目的在于讓水和機身之間產(chǎn)生一個空氣層，使飛機高速滑行時能克服氣壓差，借助升力作用下順利起飛。
以上只是簡要介紹了研制水上飛機須克服的兩個設計難題，而研發(fā)成功一款大飛機，可能遇到的“攔路虎”還有很多，往往要做好“十年鑄劍”甚至耗費更長時間的準備。
以國產(chǎn)C919客機為例，從2007年立項到2022年9月拿到“準生證”，歷時15載。對于技術(shù)難度更大的水上飛機來說，由我國完全自主研發(fā)的“鯤龍”，目前研發(fā)進度已算相當順利。
軍民兩用 潛力巨大
水上飛機誕生后發(fā)展迅速，兩次世界大戰(zhàn)期間，不但被廣泛用于偵察、搜救、反潛和運輸，還促進了航空母艦和海軍航空兵的發(fā)展。戰(zhàn)后，其又在消防、救災等民用領域大放異彩。
比如，俄羅斯現(xiàn)役的別-200消防型噴氣式水上飛機配備8個水箱，總計可載12噸滅火用水。過去20年間，俄羅斯多次派遣別-200遠赴異國參與滅火，飛行軌跡遍布葡萄牙、希臘、以色列、土耳其和意大利撒丁島。
隨著各國水上飛機不斷朝性能更先進、用途更廣泛的方向發(fā)展，作為“第一梯隊”代表的“鯤龍”，當然也有自己的“絕活”。以消防滅火為例，“鯤龍”20秒內(nèi)可一次性汲水12噸，單次投水面積達4000余平方米，對于撲滅山高谷深、消防人員及設備難以地面進入的山區(qū)密林火災，效率非常高。
據(jù)新華社、環(huán)球網(wǎng)報道，2022年5月31日，“鯤龍”AG600M全狀態(tài)新構(gòu)型滅火機在珠海首飛成功。同年9月27日，“鯤龍”AG600M滅火機又以全新消防涂裝在湖北荊門漳河機場成功完成12噸投汲水試驗。
由于采用了通用化的設計思路，“鯤龍”除擁有森林滅火、水上救援等能力，還可依據(jù)用戶需求加裝特種設備，執(zhí)行海洋環(huán)境監(jiān)測、資源探查、客貨運輸?shù)榷鄻踊蝿铡?
此外，配備4臺渦槳發(fā)動機的“鯤龍”機身尺寸和有效載荷大，留空時間長，對陸地機場依賴較小，若將之用于反潛、偵察以及向遠海島礁投送人員、補給物資，同樣有很大潛力可供挖掘?？傊蚌H龍”未來應用前景十分廣闊，人們不妨拭目以待