如果你是飛機設(shè)計師，看到魚鷹入水和飛魚出水的兩幅照片時，你會心有所動嗎？你想設(shè)計出具有類似功能、能在海空之間自由穿梭的飛行器嗎？

相信你會的，很多設(shè)計師都會有這樣的夢想。當(dāng)人類先后挑戰(zhàn)了水上飛機、飛行汽車和空天飛機之后，海空跨介質(zhì)飛行器也就順理成章地成為了人類追逐的新夢想。

一、什么是海空跨介質(zhì)飛行器？

介質(zhì)，就字面而言，如果一種物質(zhì)存在于另一種物質(zhì)的內(nèi)部，則后者就是前者的介質(zhì)。

就飛行器而言，如果其飛行于空氣之中，則空氣就是它的飛行介質(zhì)。如果一種飛行器既可以飛行于空氣之中，也可以航行于海水之中，并且可以在二者之間自由穿越，這種飛行器就是海空跨介質(zhì)飛行器。推而廣之，如果一種飛行器可以運行于兩種或兩種以上的介質(zhì)，并且可以在其間自由穿越，這種飛行器就是跨介質(zhì)飛行器。

在區(qū)分各種飛行器時，除了介質(zhì)以外，還會遇到多棲、多用等概念。

棲，本意是夕陽西下，鳥兒歸木，歇息停留。對于飛行器，是指在哪停放，從哪起降。陸基飛機停放并起降于地面，水上飛機主要停放并起降于水面，也可以停放并起降于地面。具有兩種或兩種以上停放與起降方式的就稱為多棲飛行器。

用，是指飛行器在哪用，也即飛行器的運行空間。用與棲，是相互獨立的，沒有必然聯(lián)系。陸基飛機與水上飛機的棲息地不同，但都運行于空中；飛行汽車停放并起降于地面，既可以在地面運行，也可以在空中運行；空天飛機停放并起降于地面，運行于稠密大氣層和稀薄大氣層；海空跨介質(zhì)飛行器可以停放于水面或水下，運行于水面、水下和空中。推而廣之，可以運行于兩種或兩種以上運行空間的就是多用飛行器。

有了上述概念，便可以更好地把握現(xiàn)有飛行器的特點與分類。例如，常規(guī)飛機，陸棲、空中使用、單介質(zhì)；水上飛機，水陸兩棲，空中使用，單介質(zhì)；飛行汽車，陸空兩用，單棲、單介質(zhì)；空天飛機，陸棲、空天兩用、跨越稠密大氣層/稀薄大氣層；海空跨介質(zhì)飛行器，水陸兩棲、水上/水下/空中三用、跨介質(zhì)。棲、用、介質(zhì)，三者是并列的，可以同時存在，也可以分別使用。

二、海空跨介質(zhì)飛行器什么用？

海空跨介質(zhì)飛行器具有飛機和潛艇的雙重特點，適于軍民兩用。軍用領(lǐng)域，主要是利用飛機的廣闊視野、航程和機動能力以及潛艇的水下隱蔽性，執(zhí)行海上作戰(zhàn)的信息偵察、火力打擊和兵力投送等任務(wù)。民用領(lǐng)域主要用于海上救援、水下探險、海底觀光等。迄今為止，典型項目及用途主要有：

1．從空中攻擊水面艦艇。海空跨介質(zhì)飛行器的概念，由此產(chǎn)生。1934年，蘇聯(lián)提出了“飛行潛艇”計劃，試圖融合飛機的廣闊視野、機動能力與潛艇的水下隱蔽能力，采用空中快速抵近、水下靜默潛伏、伺機破水而出、從空中發(fā)射魚雷的方式，打擊敵方水面艦艇，項目被形象地稱為“飛行潛艇”或“潛水飛機”。但是，在當(dāng)時的技術(shù)條件下，項目存在很大的技術(shù)風(fēng)險，加之二戰(zhàn)在即，必須將更多資源投向技術(shù)風(fēng)險小、見效快的項目中，1938年在完成方案設(shè)計后，項目終止。

2．空中發(fā)射海基戰(zhàn)略導(dǎo)彈。1970年代，在三位一體核戰(zhàn)略確立之后，為了融合空基機動能力和海基隱蔽能力于一體，美國提出了大型潛水飛機方案。要求飛機起飛重量 180 噸，作戰(zhàn)半徑大于 4000千米，可以攜帶 2 枚“北極星”A-3 潛射戰(zhàn)略導(dǎo)彈；潛航時，可在水下停留 5 天，具備一定的水下機動能力，但不強求水下航行能力。后因美國核戰(zhàn)略調(diào)整，海基核打擊任務(wù)全部交由戰(zhàn)略核潛艇，水面艦艇等不再承擔(dān)核打擊任務(wù)，該項目在完成概念設(shè)計后也告終止。

3．近岸特種作戰(zhàn)兵力投送。2008 年，針對美國海軍“由海向陸”作戰(zhàn)需求，美國國防先期研究計劃局（DARPA）提出了用于特種作戰(zhàn)的潛水飛機研制計劃，面向全球征集方案，旨在研發(fā)一種能在空中飛行，還能在水面和水下航行的潛水飛機，用于突擊敵方海岸的特種作戰(zhàn)行動。基本使用場景是：先由水面艦艇攜帶，在公海將其釋放；潛水飛機從海面滑行起飛，接近對方領(lǐng)海時降落海面，潛入水下，轉(zhuǎn)入水下航行；抵達目的地后停泊于水下，特戰(zhàn)隊員使用水下推進器到達敵岸執(zhí)行任務(wù)，完成任務(wù)后返回潛水飛機；之后，潛水飛機浮出水面，飛回公海。項目后續(xù)情況未見報道，不知所終。

4．海上情報監(jiān)視偵察或察打一體。1996年，美國洛克希德·馬丁和諾斯羅普·格魯曼公司聯(lián)合研制了“海上搜索者”潛射無人機，潛射成功。以此為先導(dǎo)，一大批潛射無人機紛紛問世。如美國的XFC、“鸕鶿”、“彈簧刀”、“黑鷹”等。潛射無人機，由潛艇攜帶，通過艦艇的魚雷發(fā)射管、導(dǎo)彈發(fā)射筒或其他專用裝置完成發(fā)射，可執(zhí)行海上情報監(jiān)視偵察和察打一體等任務(wù)，目前處于快速發(fā)展中，部分項目已列裝。由于潛射無人機不能自主完成水下潛航，因此不是嚴格意義上的跨介質(zhì)飛行器。

5．水下探險、海底觀光等。2009年，總部位于美國舊金山的霍克斯海洋技術(shù)公司開發(fā)了一款“深水飛行超級獵鷹”潛航器，用于水下探險、海底觀光等。潛航器外形酷似飛機，殼體采用碳纖維復(fù)合材料，據(jù)稱完全依據(jù)空氣飛行原理設(shè)計，利用短而粗的機翼產(chǎn)生向下的“升力”，取消了傳統(tǒng)的壓水艙，潛航器變得更加輕便靈活，“可以像鯨魚一樣的自由翻滾”，最大下潛深度457米。這款潛航器驗證了飛機外形用于深海航行的可行性，提供了跨介質(zhì)飛行器設(shè)計的新思路。設(shè)計者表示，如果加裝噴氣式發(fā)動機，換裝更大機翼，可以實現(xiàn)空中飛行，飛行速度可達 900千米/小時。目前，潛航器采用電推進，水下潛航速度 18 千米/小時。（待續(xù)）

【作者簡介】李清，退役空軍大校，航空工業(yè)集團公司特級技術(shù)專家，航空工業(yè)發(fā)展研究中心研究員，從事航空產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略與裝備體系研究。

編輯：黃飛?

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