气垫船(国之重器:舰船科普丛书)

 在高性能船家谱中，有一种船的船体周边全部或部分用“围裙”封闭，利用大功率垫升风机将空气吹入船底，空气在船底与水面之间形成气垫，托升船体至悬浮状态，人们称这种船为气垫船或腾空船。

 气垫船全部或局部脱离水面航行，大大减小了船体航行的阻力，获得了普通排水型船舶难以达到的高航速；加之其稳性和耐波性俱佳，又可在海上、江河、浅滩、急流、草地、沙滩、冰雪等复杂环境下自由航行，且不需码头停靠，用途广泛，军民皆宜。

 气垫船，尤其是全垫升气垫登陆艇的出现大幅拓展了世界上可登陆岸线范围，增加了登陆作战的维度，缩短了航渡时间与暴露于滩头炮火覆盖区域的时间，并可输送主战装备登陆至一定纵深范围内，增大了防守难度，是两栖登陆、夺岛战、特种作战的利器，深受军事强国的青睐。同时由于其基本悬浮在运行表面之上可高速航行的特点，军民两用性好，广泛用于交通、抢险救灾，深受世界各国的欢迎。

 本书针对气垫船的基本原理、中外发展、垫升与运动性能，不同种类气垫船的特点与作用、推进垫升系统，航行特性与超越登陆作战应用，总体设计、试验与建造，以及未来气垫船的发展，做了深入浅出的介绍。

 本书着重介绍了我国气垫船研制人员在20世纪50年代与世界其他国家同步开展了气垫技术的应用及气垫船的开发。1957年，我国研制了*艘全垫升气垫船并成功进行了长航试验。60多年来，我国气垫船研制人员不忘科技强国、科技强军的初心，坚持科技创新，攻克了气垫船诸多关键技术，先后设计建造了多种军用气垫登陆艇，成为人民海军装备的利器。与此同时设计建造了一批适应沿海岛屿、金沙江急流浅滩交通运输的气垫船。

 气垫船研究设计专家马涛研究员参与了本书的编写，亲自撰写、修改了有关章节。

 本书意在普及气垫船科技知识，引发读者对高性能气垫船的兴趣，关心气垫船科学技术的发展和海军武器装备建设。

作　者

2019年7月

 气垫船是一种以高压气垫承受部分或全部船重的水面高性能船。其中由气垫承受全部船重的称为全垫升气垫船，而气垫仅承受部分船重的为侧壁式气垫船。全垫升气垫船具有水陆两栖性，可自行上岸，军事上被用作登陆艇，携载重型坦克实现超越式干登陆，是海军强国的标配。在民用方面则广泛用于交通、海事救助、抢险救灾、科研考察、航道破冰等。
 为维持垫态航行，气垫船设有独特的“围裙”气垫系统，并由垫升风机提供高压气流吹入柔性“围裙”内形成高压气垫。全垫升气垫船垫态悬浮于水面或地面之上，只能由高置的空气螺旋桨推进；侧壁式气垫船的下部浸于水中，采用常规水螺旋桨或喷水泵推进，不能直接上岸。
 本书从多个方面、多个角度图文并茂地介绍了各国气垫船60余年的发展及其中的典型船艇，详细描绘了气垫船的主体构造、关键系统及“水上漂”的独特运动性能与关键技术，尤其是军事上作为现代超越登陆作战主装备的全垫升气垫船。书写了我国气垫船自主研发的艰辛与成果，并展望气垫船的未来发展。
 本书集知识性与趣味性于一体，可作为青少年科普读物，也适合对气垫船知识感兴趣的读者阅读。

 张宗科，上海交通大学毕业，研究员。从事高性能船舶的研发设计。曾担任多型船专业主任设计师、副总设计师。发表论文多篇，研发产品获国防科技进步二、三等奖。
 卫琛喻，上海交通大学动力机械专业博士，高级工程师。主攻轮机专业，从事高性能舰船的研发设计，发表论文多篇，曾担任多项产品专业设计师。所研发设计产品团队被评为上海科技系统青年突击队。
 赵曼莉，江苏科技大学毕业，研究员。长期从事高性能船舶研发设计工作。曾担任多型舰船专业主任设计师及科研课题负责人。发表多篇论文，曾获省部科学技术进步奖多项。

第1章 这是一艘“腾空”的船 / 1

船舶中的“飞毛腿”——高性能船 / 3

高性能船中的“磁浮列车”——气垫船 / 6

起源与发展——气垫船的前世今生 / 9

第2章 气垫船家族与用途 / 15

气垫船的分类 / 16

气垫船的用途 / 23

第3章 超越登陆作战之神器 / 37

超越登陆——现代登陆作战经典模式 / 38

气垫船的“座驾” / 41

气垫船编队与冲滩登陆 / 45

第4章 气垫船的船体构造与关键系统 / 51

船体结构 / 54

推进垫升系统 / 67

船舶系统 / 77

电力系统 / 79

第5章 气垫船的运动性能与关键技术 / 87

兴波阻力峰 / 88

垂向失稳 / 91

操控失稳 / 96

复杂的气—固—液耦合动力学世界难题 / 100

第6章 我国气垫船的发展 / 107

我国*艘气垫船 / 108

气垫船研试全面展开 / 112

进入实用阶段的气垫船 / 119

我国气垫船的理论发展 / 124

科研道路上的荆棘

 ——气垫船试验遇险故事 / 127

气垫船科研团队代表 / 130

第7章 国外主要国家的气垫船 / 135

英国气垫船 / 136

美国气垫船 / 141

苏联/俄罗斯气垫船 / 151

法国气垫船 / 158

其他国家气垫船 / 160

第8章 气垫船的未来发展 / 167

参考文献 / 176

后记 / 179

 这是一本关于气垫船的原创科普图书，从多个方面、多个角度图文并茂地介绍了各国气垫船60余年的发展及其中的典型船艇，详细描绘了气垫船的主体构造、关键系统及“水上漂”的独特运动性能与关键技术，尤其是军事上作为现代超越登陆作战主装备的全垫升气垫船。书写了我国气垫船自主研发的艰辛与成果，并展望气垫船的未来发展。希望本书能开阔广大读者的视界，扩宽气垫船的知识面，激励更多青年朋友奋发图强，投身到气垫船的事业中，在实现我国气垫船之梦的生动实践中放飞青春的梦想。
 “国之重器——舰船科普丛书”由中国船舶与海洋工程设计研究院和上海市船舶与海洋工程学会组织，由众多一线船舶总设计师和船舶设计、制造科研人员等编写，内容包括中国军用和民用舰船主要船型共20种，如航空母舰、海洋平台、科考船等，突出其渊源、分类、构造、关键设备、人物事迹、发展历程、趋势等，力求原创、科学、新颖、生动，全面展示新中国成立70年来中国舰船事业发展所取得的成就，展现中国自主研发、建设海军的历程。打造以全面提升国民国防观念和科学文化素养为目标的大型科学文化传播工程，弘扬科学精神和国防精神，激发国民的爱国热情，使国民关心和热爱支持我国的国防建设、舰船事业建设，更好地为我国国防和军队现代化建设、舰船事业发展服务。
 本丛书被列为“中国科普作家协会国防科普委员会推荐图书”。