水上飛機(jī)的誕生及其曠世之作

江東

地球表面的水面要比陸地大得多，于是有人想到應(yīng)該發(fā)明一種可以直接從江河湖海起飛的水上飛機(jī)。第一個(gè)挑戰(zhàn)者，是生活在法國(guó)馬賽的亨利·法布爾。法布爾出生于造船世家，1910年他花費(fèi)一年時(shí)間造出了一架外形怪異的水上飛機(jī)，并直接將其命名為“水機(jī)”。該機(jī)擁有鴨式布局帆布機(jī)翼和三只可讓飛機(jī)飄浮在水面的“空心靴子”（即水上飛機(jī)獨(dú)特的起落架——浮筒）。“水機(jī)”最具個(gè)性的設(shè)計(jì)是如同獨(dú)梁一般的木制機(jī)身，飛行員必須像童話中的巫婆騎著掃帚柄那樣，小心翼翼地駕駛它飛行。

“水機(jī)”是一架結(jié)構(gòu)輕巧、但又弱不禁風(fēng)的怪飛機(jī)。試飛能否成功，法布爾自己也拿不準(zhǔn)，在此之前人們只見(jiàn)過(guò)飛機(jī)從草地上起飛。更麻煩的是，法布爾是個(gè)十足的飛行門外漢，幸虧他對(duì)此有著足夠的膽識(shí)和自信！

1910年3月28日，天高云淡、風(fēng)平浪靜，是個(gè)試飛的好天氣。在經(jīng)過(guò)反復(fù)滑水之后，法布爾猛推油門、輕拉操縱桿，“水機(jī)”居然掙扎著離開了海面，并以60千米/小時(shí)的速度驕傲地向前直飛了500米遠(yuǎn)，直到燃油耗盡。碧波萬(wàn)頃的馬爾提格海港，孕育并見(jiàn)證了世界上首架有動(dòng)力水上飛機(jī)的誕生！

世界第一架水上飛機(jī)在馬賽試飛成功

激動(dòng)萬(wàn)分的“門外漢飛行家”向岸上看熱鬧的民眾揮手致意，他用勇敢和智慧證實(shí)了自己的才華。當(dāng)?shù)毓賳T和憲兵記錄下這一歷史奇跡，人類第一架水上飛機(jī)，就在這樣一位“凡人”的手中不可思議地誕生了。

次年3月，摩納哥舉辦了世界摩托艇大獎(jiǎng)賽，不甘寂寞的法布爾也想前往一露身手。他雇來(lái)一位名叫貝居的人駕駛“水機(jī)”，欲與眾多水上快艇決一高低。有個(gè)名叫帕翰的快艇運(yùn)動(dòng)員為了給法布爾一個(gè)下馬威，竟隨身攜帶了大口徑滑膛槍，競(jìng)賽場(chǎng)上一時(shí)間殺機(jī)四伏。幸虧一陣突如其來(lái)的狂風(fēng)將弱不禁風(fēng)的“水機(jī)”撞向岸墻，才平息了可能發(fā)生的危機(jī)。貝居因跳水及時(shí)幸免于難，他憤怒地對(duì)法布爾咆哮道：“嘿，我還從來(lái)沒(méi)受到過(guò)這樣的驚嚇呢！”

法國(guó)的“雅克·多內(nèi)“是世界上最早的船身式水上飛機(jī)（復(fù)原狀態(tài)照片）

波音C型水機(jī)完成了史上第一批信函郵政空運(yùn)業(yè)務(wù)

1911年1月26日，美國(guó)航空先驅(qū)柯蒂斯自制的D形平底浮筒式水上飛機(jī)試飛成功。1912年4月13日，法國(guó)人弗朗索瓦·德諾又試飛成功世界上最早的船身式水上飛機(jī)“雅克·多內(nèi)”，這是繼法布爾的浮筒式構(gòu)型之后、第二種水上飛機(jī)氣動(dòng)布局，比美國(guó)人柯蒂斯的E形船身構(gòu)型早了3個(gè)月。1914年，柯蒂斯的H形雙發(fā)船身式水機(jī)又成為史上第一種批量生產(chǎn)的水上飛機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“水機(jī)”）。

有一件不得不提及的奇跡是：受聘于波音公司的航空工程師、中國(guó)人王助于1918年研發(fā)出波音C型水機(jī)，此舉不僅拯救了財(cái)政滑坡的波音，還首次用于國(guó)際郵政事業(yè)，在西雅圖—維多利亞郵政航線一次送出60份信件，成為“全球航郵第一機(jī)”。

此后，隨著水機(jī)漸次走進(jìn)人們的生活，它的主要?dú)鈩?dòng)布局被固定下來(lái)，即浮筒式與船身式兩大類。

隨后幾十年，水機(jī)不斷為人們所青睞，并在技術(shù)上取得了飛速發(fā)展，特別是在20世紀(jì)20至30年代的“航空黃金年代”達(dá)到了巔峰，在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域和陸基飛機(jī)大有一爭(zhēng)高下之勢(shì)。因?yàn)樗畽C(jī)具備特殊的起降特性，使它在海上一度獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。誠(chéng)然，這種發(fā)展勢(shì)頭也和當(dāng)時(shí)多個(gè)新興帝國(guó)（如日、意、英、美）極力開拓跨海遠(yuǎn)程民航航線及爭(zhēng)奪海上勢(shì)力范圍的戰(zhàn)略需求息息相關(guān)。

因此，作為航空器曾經(jīng)的一大重要分支，水機(jī)在人類航空史上留下了不少曠世之作！

肖特S.8加爾各答號(hào)客機(jī)1928年航行在遠(yuǎn)海的藝術(shù)畫

提起歷時(shí)多年的“施奈德杯”國(guó)際飛行速度競(jìng)賽，其實(shí)就是水上飛機(jī)的角斗場(chǎng)。因?yàn)楦咚亠w機(jī)往往需要很長(zhǎng)的起落滑行距離，而水面起降則能完全忽略這個(gè)顧慮。人們可以天馬行空、竭盡全力地設(shè)計(jì)出極具流線型的大馬力競(jìng)速飛機(jī)，它們無(wú)一例外都裝有一對(duì)大浮筒，以便在水面起降。作為其中的佼佼者，英國(guó)的S.6系列和意大利的MC72表現(xiàn)不俗。施奈德獎(jiǎng)杯在1931年終因S.6系列水機(jī)連續(xù)三年拔得頭籌而永久留在了英國(guó)。

“施奈德杯”競(jìng)賽上的常勝將軍S6

MC72水機(jī)飛得比陸基飛機(jī)還快

NC-4水機(jī)在1919年完成了創(chuàng)紀(jì)錄遠(yuǎn)航壯舉

24架S.55X浩浩蕩蕩完成了大機(jī)群跨大西洋飛行

1932年9月，意大利人駕駛馬基MC.72水機(jī)飛出700千米/小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了英國(guó)人在1931年比賽中創(chuàng)造的610千米/小時(shí)的速度紀(jì)錄。1933年4月，MC.72又再創(chuàng)682.078千米/小時(shí)的直線飛行速度紀(jì)錄。1年后的10月，MC.72再將該紀(jì)錄刷新到709.209千米/小時(shí)，這已經(jīng)達(dá)到活塞式飛機(jī)的速度極限。MC.72直到今天仍然保持著世界上飛得最快的活塞式水機(jī)的桂冠，它是“施耐德杯”的無(wú)冕之王和真正的閃電俠。

外行看熱鬧，內(nèi)行看門道。水上競(jìng)速飛機(jī)在氣動(dòng)設(shè)計(jì)上的極致造化，大大促進(jìn)了飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，又直接為其后的二戰(zhàn)軍機(jī)的實(shí)用化研發(fā)積累了豐厚的技術(shù)儲(chǔ)備。這些水機(jī)實(shí)際上成為戰(zhàn)時(shí)先進(jìn)軍機(jī)的雛形，比如大名鼎鼎的“噴火”戰(zhàn)斗機(jī)就保留著太多S.6系列的身影。

同樣在“航空黃金年代”，空中探險(xiǎn)和創(chuàng)紀(jì)錄飛行層出不窮，水機(jī)在這方面充分發(fā)揮了它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造了不少歷史奇跡，可謂成績(jī)斐然。其中，為開辟遠(yuǎn)程跨洋航線而組織過(guò)多起遠(yuǎn)距離冒險(xiǎn)飛行，主要是因?yàn)樗畽C(jī)易于停靠沿途碼頭，便于擴(kuò)大影響力和從容接受補(bǔ)給，萬(wàn)一有驚險(xiǎn)也可迫降于水面等待救援。

最著名的一次水機(jī)遠(yuǎn)航發(fā)生在1919年，美國(guó)海軍呂德少校指揮數(shù)架柯蒂斯NC-4型水機(jī)從5月15日開始了橫越大西洋、從美洲到歐洲的飛行。他們從紐約州羅卡威起飛，累計(jì)飛行近44小時(shí)，總航程3150海里。歷盡艱辛，其中的4號(hào)機(jī)終于在5月27日抵達(dá)里斯本，完成了人類第一次橫渡大西洋的飛行壯舉！ NC-4采用了典型的船身式氣動(dòng)布局、雙層機(jī)翼，配備三臺(tái)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，在兩組極度輕便的桿式尾撐的末端，則裝有三重垂尾。

1933年，意大利空軍司令伊塔諾·巴爾博親率24架薩伏亞-馬徹蒂S.55X水機(jī)浩浩蕩蕩踏上遙遠(yuǎn)的旅途，經(jīng)過(guò)多次海上起降，順利完成了從意大利到芝加哥的大編隊(duì)跨大西洋飛行，彰顯了意大利航空技術(shù)的輝煌，也再次凸顯出水機(jī)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。S.55X是一款設(shè)計(jì)非常別致的中單翼雙體船身布局水機(jī)，二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)呈縱列狀高架在機(jī)背上方。將發(fā)動(dòng)機(jī)高高安放在機(jī)背之上，是大多數(shù)水機(jī)的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，可以讓浪花遠(yuǎn)離動(dòng)力裝置和螺旋槳。左右兩具船身式機(jī)身相當(dāng)于兩具超大浮筒，內(nèi)部可容納乘客和貨物，機(jī)組人員則坐在機(jī)翼中段加厚部分的駕駛艙里操控飛機(jī)。

一戰(zhàn)結(jié)束后，民用飛機(jī)和民航事業(yè)誕生，特別是進(jìn)入"航空黃金年代"以后，水機(jī)一時(shí)間被各國(guó)選為新型旅客機(jī)的主要構(gòu)型之一。原因很簡(jiǎn)單：許多遠(yuǎn)程航線都靠近海港和碼頭，選擇水機(jī)可擁有更大的有效載荷和更寬敞的客艙環(huán)境，跨海飛行帶來(lái)的安全問(wèn)題也較常規(guī)陸基飛機(jī)好處理一些。

先是英國(guó)、意大利和法國(guó)，后是美國(guó)等國(guó)，為民航公司提供了不少既實(shí)用又漂亮的中大型水上客機(jī)。特別是在洲際遠(yuǎn)程航線的運(yùn)營(yíng)方面，大型水上客機(jī)成為最受歡迎的一種選擇，這種情況竟一直持續(xù)到20世紀(jì)40年代！

20世紀(jì)30年代水上旅客機(jī)客艙內(nèi)部舒適又寬敞

S40水上旅客機(jī)正在登機(jī)

別出心裁的組合式客機(jī)，其中S-20采用簡(jiǎn)單的雙浮筒布局，S-21則采用船身布局。

Do.X大型水上客機(jī)訪問(wèn)紐約

在水上客機(jī)的全盛年代，光著名機(jī)型就有好幾十種，這里介紹其中的二三例。

飛機(jī)大師西科斯基不僅是制造出史上首架巨型飛機(jī)和發(fā)明實(shí)用型直升機(jī)的第一人，在水上旅客機(jī)的研發(fā)方面也碩果累累。其代表作之一是S.40系列，曾得到廣泛使用。S.40采用船身式布局，翼下另有兩個(gè)小浮筒維持橫向平衡。四臺(tái)氣冷活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)懸掛在平直梯形上單翼下，尾翼依靠簡(jiǎn)單的桿式尾撐和機(jī)身連接。其“船身”就是客艙，以容納機(jī)組和旅客。

為進(jìn)一步提高水機(jī)客運(yùn)效能，英國(guó)肖特飛機(jī)廠于1938年別出心裁地研發(fā)出用一架S-20和一架S-21搭配而成的組合式水上客機(jī)。按照設(shè)計(jì)，在起飛離開水面以后，背部的子機(jī)S-20脫離組合體自行返航，由滿載乘客的母機(jī)S-21繼續(xù)完成后續(xù)旅程。其設(shè)計(jì)初衷是在起飛滑跑階段，子機(jī)的4臺(tái)強(qiáng)大動(dòng)力可以為整個(gè)組合體助力，就像運(yùn)載火箭那樣，以達(dá)到最佳推重比。

德國(guó)在1929年最出彩的水上客機(jī)當(dāng)屬道尼爾公司的Do.X。它采用船身布局，但兩側(cè)并沒(méi)有采用慣常的輔助浮筒，而是依靠一對(duì)緊靠在機(jī)身兩側(cè)厚厚的短翼解決橫側(cè)平衡的問(wèn)題。多達(dá)12臺(tái)的“木星”活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)高高架設(shè)在平直上單翼背部。因機(jī)型巨大，機(jī)械師甚至可以在飛行中爬到翼面上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行排故。其雪白的外形相當(dāng)優(yōu)雅，看上去如同一艘游輪。它曾飛遍亞非拉美，引起世界轟動(dòng)。特別是在1929年10月20日創(chuàng)紀(jì)錄搭載了169人（150名乘客加19名機(jī)組成員）升入空中，這在一般客機(jī)載客量還未超過(guò)60人的年代，絕對(duì)是一項(xiàng)了不起的奇跡。可惜因?yàn)槿蚪?jīng)濟(jì)大蕭條，Do.X一共只飛行了70次就被送進(jìn)了博物館。

在頂峰時(shí)期的遠(yuǎn)程水上客機(jī)中，有一批體形龐大的“巨無(wú)霸”機(jī)型，如英國(guó)的桑德蘭和美國(guó)的SR.45、波音314等。

桑德蘭多用途巨型水機(jī)的反潛改型

巨型水上客機(jī) SR45在飛行中

巨大豪華的波音314

進(jìn)入20世紀(jì)30年代，形式多樣的水機(jī)在英國(guó)獲得了充分發(fā)展，桑德蘭既是大型水上客機(jī)，也是皇家空軍第一種單翼水機(jī)和世界上第一種裝備動(dòng)力炮塔的水上巡邏轟炸機(jī)。外形優(yōu)雅勻稱的全金屬四發(fā)水機(jī)桑德蘭，采用豎橢圓形橫斷面粗大的船形機(jī)身，分上下兩層甲板，設(shè)有駕駛室、客艙、臥鋪包廂、餐廳廚房和廁所，對(duì)遠(yuǎn)途旅行的乘客（或是連續(xù)在海上巡邏十幾小時(shí)的多人軍事空勤組）來(lái)說(shuō)特別有用。水上客機(jī)往往有更多的可選擇客艙服務(wù)，其乘坐舒適性通常優(yōu)于陸基客機(jī)，是喜好悠閑旅行的乘客首選。

20世紀(jì)50年代問(wèn)世的SR45比桑德蘭更大，它升級(jí)裝備六臺(tái)更先進(jìn)的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)身是一具龐大的船身，內(nèi)部同樣設(shè)有上下甲板，寬大的客艙內(nèi)包含客艙、餐廳、廚房、臥室和咖啡廳，這樣的享受恐怕只有幾十年后出現(xiàn)的空客A380方可媲美。

同樣具備視覺(jué)沖擊力的還有1938年問(wèn)世的74座的波音314水上客機(jī)，它擁有臥鋪和完整的餐飲沙龍，也是當(dāng)時(shí)最大的民機(jī)，給坐過(guò)它的旅客留下了“令人難以置信的美好回味”。

提起航空史上的大飛機(jī)，你一定會(huì)想到安-225或是A380，其實(shí)在幾十年前，大飛機(jī)往往是水機(jī)的代名詞。意大利航空工業(yè)曾是諳于水機(jī)事業(yè)的成功者，卡普羅尼大師在1921年試飛了號(hào)稱能搭載100名乘客完成跨大西洋飛行的八發(fā)動(dòng)機(jī)水上客機(jī)Ca.60。該機(jī)的設(shè)計(jì)夸張到了極致：飛機(jī)以前中后串列方式安排有三組機(jī)翼，每組又分上中下三層，共九片，總面積750平方米。但飛機(jī)卻未設(shè)常規(guī)的平尾和垂尾，全靠副翼操縱飛行，廠家聲稱“只需一只手即可飛行”。其全封閉的客艙是典型的船身構(gòu)造，兩側(cè)設(shè)有寬闊的舷窗，想帶給乘客坐綠皮火車的感覺(jué)。可惜該機(jī)只進(jìn)行過(guò)兩次不太成功的試飛，便因設(shè)計(jì)上過(guò)分的好高騖遠(yuǎn)而半途夭折，被人們賦予“九片翅膀的空中游艇”雅號(hào)。

曇花一現(xiàn)的空中游艇Ca.60

俄羅斯別-200是現(xiàn)代化噴氣水機(jī)的典范，它擁有強(qiáng)壯的輪式起落架，可以在跑道起降，屬于兩棲飛機(jī)。

水機(jī)中的經(jīng)典大作PBY“卡塔琳娜”

無(wú)獨(dú)有偶，20世紀(jì)40年代初，美國(guó)產(chǎn)業(yè)大亨霍華德·休斯不惜斥巨資造出一架足以和古今任何空中巨無(wú)霸相媲美的超級(jí)水上運(yùn)輸機(jī)H-4“云杉鵝”。休斯的本意是想為美軍向太平洋戰(zhàn)場(chǎng)大批量運(yùn)送兵力提供一種貼海飛行的運(yùn)輸平臺(tái)（可利用地面效應(yīng)提供額外升力，以節(jié)省動(dòng)力）。可惜最終也沒(méi)有得到軍方的認(rèn)可，工期一直拖到了戰(zhàn)后。H-4原型機(jī)在1947年11月2日只進(jìn)行過(guò)一次持續(xù)26秒、離海面僅21米的試飛，飛行距離約1600米。這架飛機(jī)采用船身加輔助浮筒布局，難能可貴的是大部分使用白樺木制造，以節(jié)省戰(zhàn)時(shí)緊缺的鋁材。H-4至今還保持著最大翼展航空器的世界紀(jì)錄、其機(jī)長(zhǎng)僅次于安-225、波音747和A380，屈居世界第四位。

進(jìn)入20世紀(jì)60年代，陸基飛機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)已全面超過(guò)水機(jī)，水上客機(jī)也退出民航客運(yùn)領(lǐng)域，其應(yīng)用僅限于森林滅火、水上觀光和海上維權(quán)等方面。

需要特別指出的是，水上客機(jī)中的不少型號(hào)，同樣也在軍隊(duì)服役，它們往往一機(jī)多用、各顯神通。而專門設(shè)計(jì)的軍用型水機(jī)更是多個(gè)國(guó)家在海上反潛巡邏、偵察救生和離島運(yùn)輸?shù)茸鲬?zhàn)領(lǐng)域的不二選擇。這樣的勢(shì)頭一直延續(xù)到二戰(zhàn)后期甚至20世紀(jì)70年代。

在長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，特別有名的“海上蛟龍”有近百種，如蘇聯(lián)的MBR-2、別-12、A-42、別-200，意大利的Z.501，美國(guó)的PD-1、PBM、PBY、PB2Y、PB2M、JRM、HU-16、P-6M和R3Y，英國(guó)的桑德蘭、“海象“，德國(guó)的Bv.138、BV.222，日本的97大艇、二式大艇、PS-1、US-2等。

巨大的H-4停泊在海面上

船身式布局的”海象”水機(jī)正在風(fēng)高浪急的遠(yuǎn)海營(yíng)救落水飛行員

以世界名機(jī)PBY“卡塔琳娜”為例，它是二戰(zhàn)期間使用最廣泛的水機(jī)，主要用于魚/水雷投放、反潛攻擊、搜救落水人員等方面,總產(chǎn)量4051架，為世界水機(jī)產(chǎn)量之最！PBY擁有干凈優(yōu)雅的氣動(dòng)外形，傘式半懸臂上單翼通過(guò)支柱與船形機(jī)身連接，可收放翼下浮筒在收回后變成翼尖短艙，可降低阻力。機(jī)身內(nèi)部分成5個(gè)水密艙，提高了抗沉性。機(jī)組編制為投彈手、機(jī)槍手、正副飛行員、領(lǐng)航員、無(wú)線電員、隨機(jī)機(jī)械師和腰側(cè)機(jī)槍手。為了保障長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)任務(wù)，機(jī)艙內(nèi)備有臥鋪和廚房設(shè)施，是戰(zhàn)時(shí)最優(yōu)秀的作戰(zhàn)水機(jī)。

進(jìn)入噴氣時(shí)代后，人們開始嘗試研制噴氣動(dòng)力水上起落戰(zhàn)斗（轟炸）機(jī)，其難度可想而知。首先，空氣進(jìn)氣口必須嚴(yán)防進(jìn)水；另外，水上高速滑跑和重新降落著水都對(duì)原來(lái)的浮力裝置（起落裝置）提出了新的挑戰(zhàn)。英國(guó)研發(fā)的SR.A.1比較保守，依然沿用傳統(tǒng)的船身（加一對(duì)小浮筒）布局，如鯉魚一般在機(jī)頭開一小口作為渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口，兩個(gè)尾噴管緊貼在后機(jī)身兩側(cè)，離水面極近，安全隱患較大。美國(guó)人也不甘落后，其代表作是1948年投入研制的超聲速戰(zhàn)斗機(jī)F2Y“海標(biāo)槍”，它設(shè)計(jì)超前：純?nèi)且頍o(wú)尾布局，進(jìn)氣口和尾噴口與F-102戰(zhàn)斗機(jī)極為相像，和陸基戰(zhàn)斗機(jī)幾乎一致。只是在水面起降時(shí)依賴一對(duì)大大張開的水上滑橇，將機(jī)體高高托離水面，既防止水花被吸入，又減少了機(jī)身和水的直接摩擦，如同現(xiàn)在的海上沖浪一樣。

英國(guó)SR.A 1水上戰(zhàn)斗機(jī)

康維爾F2Y“海標(biāo)槍”超聲速水上戰(zhàn)斗機(jī)在海面滑跑起飛

P6M噴氣式水上轟炸機(jī)創(chuàng)造了世界飛行紀(jì)錄

世界上飛得最快的噴氣式水上飛機(jī)是美國(guó)的四發(fā)水雷撒布機(jī)馬丁XP6M-1“海上霸王”，它在1959年飛出了1039.61千米/小時(shí)的世界紀(jì)錄。而蘇聯(lián)的一架雙發(fā)噴氣式M-10型水上轟炸機(jī)于1961年9月9日在亞速海創(chuàng)造了14962米的升限世界紀(jì)錄。

全球目前只有日本、中國(guó)、加拿大等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家還在堅(jiān)持使用或研發(fā)新的水機(jī)型號(hào)。不久前，中國(guó)剛剛成功試飛了最新的滅火構(gòu)型AG600“鯤龍”大型四發(fā)水上（兩棲）飛機(jī)，它將成為當(dāng)今世界最大和最先進(jìn)的水機(jī)。

AG600“鯤龍”將成為當(dāng)今世界最大和最先進(jìn)的水機(jī)