两栖登陆“中华神牛”的国产之路

出品｜网易新闻

导语：近日网上出现了一张舷号为3620的“野牛”级气垫登陆艇的照片，对比照片中的“国牛”和之前进口的“欧洲野牛”有明显的变化，两座30mm近防炮位置前移，同时舰桥顶上升级了一座国产347G火控雷达，推断目前国产的“中华野牛”很可能正在量产，并能够根据自身使用经验和技术进行一定程度的升级改造。

一、“因吹驶艇”，气垫船多种抢滩姿势为哪般

气垫船是指利用高压空气在船底和水面（或地面）间形成气垫，在航行器底面与运行表面(地面、水表面）之间制造一个高于大气压1〜5%的空气层，使航行器脱离或部分脱离运行表面,从而大大减小船体航行时的阻力，实现高速航行。

进入本世纪因国际局势变化，我国为实现围绕东南地区两栖作战的任务目标，自2013年起，通过采购少量“欧洲野牛”并进行技术引进开启了大型气垫登陆舰艇的国产化工作。以期通过“野牛”高速、高载荷等特点，实现较远距离上对敌主要岸防体系中的薄弱环节突破，达成登陆作战的战术突然性。

“野牛”级作为目前世界上最大的军用气垫登陆船，满载排水量为555吨，“野牛登陆艇”能登陆全球约78%的海岸线；续航能力达300海里，可搭载150吨装备与物资或营级规模的人员。而在后续国产化中，通过取消部分舰载火力、优化舱室布置等续航能力进一步提升至约500海里；因采用密封式舱室，抗浪性能也较为出色，能在4级海况，浪高2米、风速12米/秒的情况下行驶。

二、“牛气冲天”，全靠这套“小裙子”

按船体垫升程度，气垫船分全垫升式与侧壁式两种：如“野牛”大型气垫登陆舰即是垫升式气垫船。它通过升力风扇产生的压缩空气从船底四周的柔性环形喷口喷出形成气垫，并在围裙约束下以维持气垫支撑船体，使船体全部离开水面。其环绕艇体的围裙与垫升风机、气道等组成垫升系统是气垫登陆艇特有的设备，也是保持气垫形状、改善气垫船航行性能的重要部件，它保障“野牛”不会放任空气自由扩散而让“气垫”与船体变得东倒西歪。

而气垫船围裙又分为刚性围裙与响应围裙。其中响应围裙能随波浪表面起伏，提高气垫船在浪中的适航性。在气动力与水动力的联合作用下，围裙的响应度及抗缩进能力与气垫船的阻力、纵稳性及耐波性密切相关。东海、南海全年约有2/3时间浪高在1.5-2米，而原版“欧洲野牛”为避免围裙过度缩进，采用较高刚度的围裙保证航行安全，但也一定程度制约了抗浪性，在高速高海浪航行时易发生失速。

“国产野牛”为进一步提高航行性能，结合国内近年来气垫登陆艇的研发经验与应用成果，在艏部及侧部应用了使用囊指围裙，并增加响应度设计，提高了耐波性，使“国产野牛”更加适应我国海域海况。

三、驱动“国产野牛”，还因一颗“中国心”

由于气垫登陆艇要有足够的功率以便抬升艇体并让其高速航行，故通常选择轻巧、高功率燃气轮机作为船只动力。在“野牛”引进之初，我国燃气轮机技术上仍有一定短板，因此早批次型号装备的是由乌克兰生产的UGT-6000燃气轮机。

而随着供应国国内形势的变化，引进动力系统及后续零备件的供货稳定性也难以得到保障，使得曾在2018年疑似曝光引进的第5艘“野牛”的投产工作被减慢。伴随着我国航空发动机的发展红利，最新服役的“国产野牛”应重新配备了基于国产航发核心机衍生的国产QC-70船用燃气轮机。

该燃气轮机是衍生自太行发动机的核心机，其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1753K降低到1550K左右，使QC70的工作状况更稳定、使用寿命更长。

相比UGT-6000燃气轮机，采用国产新型核心机动力得QC-70燃气轮机的功率基本相当、而重量减轻约1/4，能进一步改善全艇功重比；且改善了原版动力低频振动强、噪声水平高等缺点，作业时明显更安静平稳，从而极大改善了“国产野牛”的工作环境。

四、托起“野牛”的钢筋铁骨是怎样炼成的
“野牛”在以数倍排水量与150吨载重能力的情况下依然达到超过50节的高航速，除了有较强劲的动力外，全船的重量控制对气垫船高速特性同样重要。为让气垫船“飞起来”，包括“野牛”在内的新一代气垫登陆舰均采用高强度耐腐蚀铝合金材料制成艇体。

由于体积与载荷较大，为了避免重载登滩时铝合金结构艇体过渡形变，“国产野牛”无论是材料选用还是加工工艺，其难度都比过去国内投产任何一款气垫登陆艇更上一个台阶。

因此在国产化“野牛”的研发过程中，国内一方面攻关了6A02铝合金的生产工艺：这种合金在热处理对固溶、淬火等温度与时效都较为严苛，以避免成品出现裂纹、粗晶及金属杂质等冶金缺陷；并将这种铝合金材料所制成的自由锻件广泛“国产野牛”的关键强度部件中。

另一方面，在“欧洲野牛”原有的板材焊接的基础上，采用了整体壁板结构，这是一种带有加强筋的整体挤压或搅拌摩擦焊成型的板材，免去传统板材的强化结构用的型材与板材之间的角焊缝；减轻了结构设计重量的同时也减少焊接变形、提高强度设计的安全裕度，为“国产野牛”能御风踏浪撑起国产脊梁。

五、狂飙“野牛”也用上“自适应巡航”

作为一种高速特种船舶，“野牛”的高速即受益于“垫在一个空气垫子上”，但在改变航向过程中容易出现横倾、纵倾、侧飘和偏航等多维度运动。对于中小型气垫艇的驾控，可由驾驶人员观测运动参数变化人工控制相应机构以操控。但对于“野牛”这样庞然大物运动惯性大、对重心分布尤为敏感，高速航行时稍有不慎极易失稳甚至倾覆。

想成功驾驭野牛，少不了专门的全垫升气垫船驾控系统。在引进购买“欧洲野牛”的同时，国内即开始进行大量仿真模型实验，测试在不同速度、不同工况下大型气垫船的阻力特性，建立了一套气垫船运动姿态的安全预警航向控制系统。

通过实时根据海况与船只工况来调节“野牛”的空气螺旋桨螺距角、垫升风机的动力转速、主燃机的油门角度等重要参数，使之不仅能够更加精确地完成航向姿态控制任务，还能让“国产野牛”在高海况航行时尽快越过阻力峰值，使其能在4级海况下（约5.6米风速/2.5米浪高，其已超过原版“欧洲野牛”的航行性能）仍能踏浪前行，有效地减轻驾驶员紧张的精神压力，为驾驭“国产野牛”保驾护航。

结语：随着我国对大型气垫船技术的不断消化与发展，使得一度沉寂的“中华野牛”被重新盘活，西来“野牛”终在东方生根发芽。而“野牛”的全面国产化为我国两栖登陆作战再添利器，成为建立我军跨海登陆作战的立足点得有益补充。

参考文献：

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[4] 赵宇南,余又红,贺星.大型气垫船阻力特性仿真与影响因素分析[J].舰船科学技术.2019.10.

[5] 海潮.劈波斩浪疾如风——中国引进"野牛"级气垫登陆艇及其影响[J].舰载武器.2005.9.