兩棲登陸“中華神牛”的國產之路

出品｜網易新聞

導語：近日網上出現了一張舷號為3620的“野牛”級氣墊登陸艇的照片，對比照片中的“國牛”和之前進口的“歐洲野牛”有明顯的變化，兩座30mm近防炮位置前移，同時艦橋頂上升級了一座國產347G火控雷達，推斷目前國產的“中華野牛”很可能正在量產，并能夠根據自身使用經驗和技術進行一定程度的升級改造。

3620艇的近防炮的位置和艦橋上的火控雷達都進行了調整

一、“因吹駛艇”，氣墊船多種搶灘姿勢為哪般

氣墊船是指利用高壓空氣在船底和水面（或地面）間形成氣墊，在航行器底面與運行表面(地面、水表面）之間制造一個高于大氣壓1?5%的空氣層，使航行器脫離或部分脫離運行表面,從而大大減小船體航行時的阻力，實現高速航行。

全墊升氣墊船的墊升原理圖

進入本世紀因國際局勢變化，我國為實現圍繞東南地區兩棲作戰的任務目標，自2013年起，通過采購少量“歐洲野牛”并進行技術引進開啟了大型氣墊登陸艦艇的國產化工作。以期通過“野牛”高速、高載荷等特點，實現較遠距離上對敵主要岸防體系中的薄弱環節突破，達成登陸作戰的戰術突然性。

“野牛”級作為目前世界上最大的軍用氣墊登陸船，滿載排水量為555噸，“野牛登陸艇”能登陸全球約78%的海岸線；續航能力達300海里，可搭載150噸裝備與物資或營級規模的人員。而在后續國產化中，通過取消部分艦載火力、優化艙室布置等續航能力進一步提升至約500海里；因采用密封式艙室，抗浪性能也較為出色，能在4級海況，浪高2米、風速12米/秒的情況下行駛。

二、“牛氣沖天”，全靠這套“小裙子”

按船體墊升程度，氣墊船分全墊升式與側壁式兩種：如“野牛”大型氣墊登陸艦即是墊升式氣墊船。它通過升力風扇產生的壓縮空氣從船底四周的柔性環形噴口噴出形成氣墊，并在圍裙約束下以維持氣墊支撐船體，使船體全部離開水面。其環繞艇體的圍裙與墊升風機、氣道等組成墊升系統是氣墊登陸艇特有的設備，也是保持氣墊形狀、改善氣墊船航行性能的重要部件，它保障“野牛”不會放任空氣自由擴散而讓“氣墊”與船體變得東倒西歪。

全墊升氣墊船的氣道及氣體外排流動

而氣墊船圍裙又分為剛性圍裙與響應圍裙。其中響應圍裙能隨波浪表面起伏，提高氣墊船在浪中的適航性。在氣動力與水動力的聯合作用下，圍裙的響應度及抗縮進能力與氣墊船的阻力、縱穩性及耐波性密切相關。東海、南海全年約有2/3時間浪高在1.5-2米，而原版“歐洲野牛”為避免圍裙過度縮進，采用較高剛度的圍裙保證航行安全，但也一定程度制約了抗浪性，在高速高海浪航行時易發生失速。

“國產野牛”為進一步提高航行性能，結合國內近年來氣墊登陸艇的研發經驗與應用成果，在艏部及側部應用了使用囊指圍裙，并增加響應度設計，提高了耐波性，使“國產野牛”更加適應我國海域海況。

氣墊登陸艇的圍裙是如由手指一樣的氣囊串列而成

三、驅動“國產野牛”，還因一顆“中國心”

由于氣墊登陸艇要有足夠的功率以便抬升艇體并讓其高速航行，故通常選擇輕巧、高功率燃氣輪機作為船只動力。在“野牛”引進之初，我國燃氣輪機技術上仍有一定短板，因此早批次型號裝備的是由烏克蘭生產的UGT-6000燃氣輪機。

運用于早期“野馬”與引進“野牛”的UGT-6000燃氣輪機

而隨著供應國國內形勢的變化，引進動力系統及后續零備件的供貨穩定性也難以得到保障，使得曾在2018年疑似曝光引進的第5艘“野牛”的投產工作被減慢。伴隨著我國航空發動機的發展紅利，最新服役的“國產野牛”應重新配備了基于國產航發核心機衍生的國產QC-70船用燃氣輪機。

該燃氣輪機是衍生自太行發動機的核心機，其流量也接近太行發動機的核心機流量26公斤/秒；渦前溫度相比太行核心機的渦前溫度有所降低，從1753K降低到1550K左右，使QC70的工作狀況更穩定、使用壽命更長。

相比UGT-6000燃氣輪機，采用國產新型核心機動力得QC-70燃氣輪機的功率基本相當、而重量減輕約1/4，能進一步改善全艇功重比；且改善了原版動力低頻振動強、噪聲水平高等缺點，作業時明顯更安靜平穩，從而極大改善了“國產野牛”的工作環境。

國產QC-70型燃氣輪機

四、托起“野牛”的鋼筋鐵骨是怎樣煉成的
“野牛”在以數倍排水量與150噸載重能力的情況下依然達到超過50節的高航速，除了有較強勁的動力外，全船的重量控制對氣墊船高速特性同樣重要。為讓氣墊船“飛起來”，包括“野牛”在內的新一代氣墊登陸艦均采用高強度耐腐蝕鋁合金材料制成艇體。

由于體積與載荷較大，為了避免重載登灘時鋁合金結構艇體過渡形變，“國產野牛”無論是材料選用還是加工工藝，其難度都比過去國內投產任何一款氣墊登陸艇更上一個臺階。

在船廠內組裝生產的“野牛”（圖源；超級大本營論壇）

因此在國產化“野牛”的研發過程中，國內一方面攻關了6A02鋁合金的生產工藝：這種合金在熱處理對固溶、淬火等溫度與時效都較為嚴苛，以避免成品出現裂紋、粗晶及金屬雜質等冶金缺陷；并將這種鋁合金材料所制成的自由鍛件廣泛“國產野牛”的關鍵強度部件中。

另一方面，在“歐洲野牛”原有的板材焊接的基礎上，采用了整體壁板結構，這是一種帶有加強筋的整體擠壓或攪拌摩擦焊成型的板材，免去傳統板材的強化結構用的型材與板材之間的角焊縫；減輕了結構設計重量的同時也減少焊接變形、提高強度設計的安全裕度，為“國產野牛”能御風踏浪撐起國產脊梁。

整體壁板示意圖

五、狂飆“野牛”也用上“自適應巡航”

作為一種高速特種船舶，“野牛”的高速即受益于“墊在一個空氣墊子上”，但在改變航向過程中容易出現橫傾、縱傾、側飄和偏航等多維度運動。對于中小型氣墊艇的駕控，可由駕駛人員觀測運動參數變化人工控制相應機構以操控。但對于“野牛”這樣龐然大物運動慣性大、對重心分布尤為敏感，高速航行時稍有不慎極易失穩甚至傾覆。

進口零部件國內組裝的野牛登陸艇

想成功駕馭野牛，少不了專門的全墊升氣墊船駕控系統。在引進購買“歐洲野牛”的同時，國內即開始進行大量仿真模型實驗，測試在不同速度、不同工況下大型氣墊船的阻力特性，建立了一套氣墊船運動姿態的安全預警航向控制系統。

通過實時根據海況與船只工況來調節“野牛”的空氣螺旋槳螺距角、墊升風機的動力轉速、主燃機的油門角度等重要參數，使之不僅能夠更加精確地完成航向姿態控制任務，還能讓“國產野牛”在高海況航行時盡快越過阻力峰值，使其能在4級海況下（約5.6米風速/2.5米浪高，其已超過原版“歐洲野牛”的航行性能）仍能踏浪前行，有效地減輕駕駛員緊張的精神壓力，為駕馭“國產野牛”保駕護航。

GIFI圖源：央視軍事

結語：隨著我國對大型氣墊船技術的不斷消化與發展，使得一度沉寂的“中華野牛”被重新盤活，西來“野牛”終在東方生根發芽。而“野牛”的全面國產化為我國兩棲登陸作戰再添利器，成為建立我軍跨海登陸作戰的立足點得有益補充。

參考文獻：

[1] 高山.大型全墊升氣墊船設計初探[J].船舶?.2008.4.

[2] 張平.氣墊船鋁合金整體壁板應用初探[J].船舶?.2006.4.

[3] 朱超. 大型氣墊船操縱特性與航向控制方法研究[D].哈爾濱工程大學.2016.

[4] 趙宇南,余又紅,賀星.大型氣墊船阻力特性仿真與影響因素分析[J].艦船科學技術.2019.10.

[5] 海潮.劈波斬浪疾如風——中國引進"野牛"級氣墊登陸艇及其影響[J].艦載武器.2005.9.