“破茧之旅”：水上飞机如何“上天入海”？

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2021-11-23 10:07:31

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在结构设计方面，水上飞机多采用全机水密铆接，能够有效防止雨、雾和海水浸入结构内部；合理设计漏水孔和通风孔的位置大小，使得内部积水顺利排出；在铆钉、螺栓等连接件结合面进行适当隔离绝缘，防止双金属接触腐蚀。

在制造材料选择方面，水上飞机一般采用防腐蚀材料和表面涂层等技术，为机体披上“防护衣”。目前，水上飞机使用的是常见合金材料，存在一定缺陷。研制新的防腐蚀材料，一度成为各国研制水上飞机的难题之一。

发动机和各类电子元器件防腐蚀能力同样是科研攻关的“重头戏”。水上飞机的动力系统会额外安装防腐蚀装置，一般采用高压空气喷射方式，对发动机适时进行冲洗和清洁；机体内电子元器件也有着严密的防霉菌、耐盐雾、腐蚀防护和电磁兼容等环境适应性设计，这就要求水上飞机电控系统必须采用更强的防腐蚀材料和涂层技术。

水上飞机在结构上开孔多、接缝多，密封难度可想而知。水上飞机一般采用3种方式确保机体密封性：一是在紧固件表面涂抹密封剂，消除紧固件与机身间的缝隙；二是在整机装配完成后，进行气密性检验；三是通过向机体进行高压喷水，检查是否有漏水、渗水问题。

为确保严格的水密性能，现代大型水上飞机还采用整体结构设计，避免机体出现多处开孔。有些水上飞机还借鉴了轮船的设计理念，增加水密隔舱——将机身分割成若干个舱室，每个舱室之间用防水隔板和水密门分隔。一旦机身出现漏水现象，只需将舱门关闭，就可以将漏水控制在舱室内，而不会扩散到机身其他位置，避免飞机因进水而沉没。

除了防腐和密封两座“大山”，水上飞机在制造中还有很多“山峰”需要翻越，机体结构强度便是其一。水上飞机在高速接水过程中，会产生巨大撞击力，之后高速滑行过程，波浪也会对机体产生高频冲击。这种结构响应，给水上飞机结构强度设计带来很大挑战，需要付出更多结构重量。

在总装对接方式上，水上飞机相比陆基飞机难度也很大。设计制造水上飞机要同时考虑“半架飞机”和“半艘船”。这一过程非常复杂，不仅涉及高精度密封铆接技术、对接数字化定位技术等，还需要辅以数字化柔性工装及激光跟踪仪测量。

三次试飞，水上飞机的“破茧之旅”

现代水上飞机大都具有“水陆两栖、一机多型”的特点，在大批量生产前，必须进行3次不同方式的首飞试验。

陆上首飞，即验证水上飞机基本功能和飞行性能，是实现图纸到试验机的重要环节。水上飞机依靠起落架系统进行陆上起降，与陆基飞机并没太大区别。

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