就像大多数水上飞机一样,水轰五出于安全因素选择了上单翼布局

  水轰五由于飞机放大以后要使用4台发动机,取消了别-6的海鸥式机翼,采用了大展弦比(达到9)的平直翼。但是由于设计能力的严重匮乏,水轰五实际上根本没有做针对性的短距起落设计,不但机翼只能选取成熟但性能有限的翼型(翼根为NACA23018,翼尖为NACA4410),而且增升措施极为有限:除了螺旋桨滑流带来的未做任何增强的动力增升外,仅在中外翼后缘设置了8个简单开裂式襟翼。为了弥补机翼产生升力弱的问题,水轰五把机翼面积加大到了144㎡,正常起飞重量下翼载荷只有250kg/㎡,但起飞性能仍然严重不足:离水速度达到145km/h,而离水滑跑距离达到482m。

  而日本的PS-1水上飞机在短距起降优化上相当完善,不仅在机翼前缘设计了长度超过翼展34%的缝翼,后缘设计了大幅强化的大面积的内、外襟翼;而且还设计了复杂的附面层控制手段,从发动机引出高压气流吹除内、外襟翼上的附面层,其最大偏转角度可以达到80、60度。通过这些复杂的增升手段,PS-1水上飞机正常起飞重量下的离水速度仅需要83.5km/h,离水滑跑距离仅需要250米;只相当于水轰五的57.5%和51.8%。

PS-1

  水上飞机的一个重要特性是,在加大载荷(例如燃油、武器)以后性能的损失比陆地飞机大得多。除了像陆地飞机一样需要产生更多升力、克服更多气动阻力才能升空以外,加大的吃水深度会使水阻力急剧增加。水轰五和PS-1起飞时增升能力的差距,会更直接的体现在航程、实际可用载重量等方面。

  水轰五和PS-1的差距是全方面的,不仅是性能上的,也是安全性和操纵效率上的。失速速度在130km/h左右的水轰五,与失速速度仅有74.2km/h的PS-1,在水面迫降时谁更安全,这不言自明。PS-1为了防止操纵面结冰引起失控和改善低速下的操纵响应,不仅给垂尾、平尾设计了加热除冰系统,而且极为奢侈的给水平尾翼、方向舵增加了附面层吹除系统,水平尾翼还进一步加装了缝翼。而反观水轰五,除了机翼前缘内有加热除冰设备便无善可陈。

  水轰五增升手段的欠缺,一部分是我国气动水平的不足,另一方面则是当时的航空工业能力根本无法支撑复杂的液压、高压气体管路设计。我国航空液压体系从建国起直到现在历经了2代,分别是米格21引进时带来的21MPa体系和苏27引进时带来的28MPa体系。水轰五由于设计年代早而且仓促浮躁,其飞行控制系统甚至连全面21MPa液压化都没有做到:升降舵、方向舵是硬式操纵(拉杆、摇臂等)系统,副翼是混合式操纵(钢索、拉杆、摇臂等)系统,连助力器都没有。也就是说3、40吨重的水轰五在飞行过程中,操纵面的偏转完全依靠飞行员的体力通过机械结构放大后生拉硬拽——这对今天的飞机设计完全是不可想象的。

  军队此后只装备了4架水轰五飞机,并艰难服役至今。有看法认为水轰五未能大量装备的主要原因还是机载设备的落后使其作战能力不如预期,反潜和反舰设备的性能落后和可靠性低下使其长期只能充当目视巡逻机使用。但这无法解释后来国内有了堪用设备也并未恢复水轰五生产的事实。水轰五的窘境,归根结底还是由于它自身的设计缺陷太多不堪使用,而且这些问题涉及基础设计的方方面面;不把整个飞机彻底推倒重新设计,就没有获得本质上改善的可能。

四,别-200与蛟龙600间的抉择

  我国曾经在几年前盛传要购买俄罗斯的别-200水陆两用飞机,作为水轰五的后继机种使用。虽然从今天看这一消息已经不可能变成事实,但别-200确实曾对我国形成非常大的吸引力。

  从分类上说,别-200和水轰五一样,在广义范围内都属于水上飞机,但进一步区分的话,别-200属于功能级别更高的水陆两用飞机。水轰五看起来和其它飞机一样都有起落架,但如果细究起来,水轰五采用的是机载滑行架。与常见意义上起落架不同的是,机载滑行架实际上是为了简化设计和降低成本形成的阉割品,强度等性能非常有限,根本无法承受起飞和降落带来的载荷和冲击,而且对牵引时的速度也有严格限制——水轰五的陆地滑行速度就被限制在15km/h以下。

  水上飞机同样需要淡水冲洗维护、大修等保障,并不能摆脱对机场的依赖。因此水轰五这样的飞机都需要兴建特殊的专用水上机场,通过上下水滑行道与海面相连;不仅极大的限制了飞机的使用灵活性,而且从经济成本上说也极不划算。别-200这样可以在陆地机场上像普通飞机一样起降的水陆两用飞机,则彻底克服了这一缺陷。

水轰五这样的飞机都需要兴建特殊的专用水上机场,通过上下水滑行道与海面相连

  在定位取向上,别-200与水轰五、PS-1却大相径庭。以设计完备的PS-1为例,这类以军事用途为主,强调短距起降的水上飞机从制造到性能上都付出了相当多的代价:结构复杂的增升系统不仅成本昂贵,而且增添了大量的重量;四台螺旋桨发动机在低速上提供了充沛的动力,但不仅油耗大噪音高,而且就像安装它的平直翼一样,巨大的阻力使飞机不可能进行高亚声速飞行。

  别-200却完全是一架能够水上起降的喷气式客机。大展弦比的后掠翼虽然降低了一些低速升力性能,但更适合高亚声速飞行。两台涡扇发动机,不仅适合较高速度飞行,而且其机翼上置的绝妙设计更是一举三得。既避免了喷溅的水浪打坏发动机叶片;又利用发动机的吸气和喷射对机翼上表面的气流进行加速,实现有效的动力增升;最后还利用中央机翼屏蔽了相当部分发动机噪音对机舱的影响,提高了乘坐舒适性。

别-200却完全是一架能够水上起降的喷气式客机

  别-200的经济巡航速度为560km/h,略高于水轰五和PS-1的最大飞行速度;最大巡航速度达到700km/h。但作为代价,该机对于恶劣水文气候条件的能力已经大为降低,而且起降的离水、着水滑跑距离分别达到了1600米和1100米。虽然在别-200还有用于森林消防的改进型号,但是对于使用地点和条件的高要求,已经使它不再适用于军事、应急救灾用途,笔者认为这是最终导致我国并未引进该机的根本原因。

US-2

  单纯从技术角度看,水轰五的最佳后继型号是日本的US-2飞机。US-2也是出自日本新明和公司,是自PS-1以来的第三代水上飞机。优化的水动力、气动力设计,电传飞控系统、增强的动力系统、气密增压机舱等等改进;大幅提升了离水、着水时的操纵品质和整体飞行性能,几乎各方面都很令人满意。但因为政治原因,我国根本不可能引进这一型号。