淺談空氣動(dòng)力艇基本知識(shí)

趙守強(qiáng) 趙鑫 李懷元 李小波

摘要：空氣艇（Airboat）是根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，利用置于船體上部的內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)空氣螺旋槳產(chǎn)生強(qiáng)勁動(dòng)力的硬質(zhì)平底船，配備有較為完善的基礎(chǔ)裝置，憑借其操作靈活、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在搜索救援、行政執(zhí)法、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：空氣動(dòng)力艇;煽動(dòng)船;基本知識(shí)

空氣動(dòng)力艇[airboat，也稱fan boat（煽動(dòng)船）]，是由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳驅(qū)動(dòng)前進(jìn)的一種平底船[也稱john boat（喬恩船）]。在美國(guó)佛羅里達(dá)州的沼澤地、印第安河Lagoon（瀉湖/環(huán)礁湖）的部分地區(qū)、Kissimmee（吉斯米）和St.Johns（圣·約翰斯）河流域、以及路易斯安那的海灣地區(qū)，空氣動(dòng)力艇是一種非常通用的交通工具。在那里，它被用來(lái)捕魚(yú)、射魚(yú)、打獵和生態(tài)旅游，同樣也被用在其他沼澤或濕地。而在這些地方，標(biāo)準(zhǔn)的船體內(nèi)置或外置水下螺旋槳的船只都是不適用的。

因?yàn)榇肀容^短，工序不是特別復(fù)雜，在國(guó)外大多數(shù)空氣艇的設(shè)備都屬于私人公司，或者一些小作坊，經(jīng)常是三五成伴就做出來(lái)，拿去應(yīng)用，這導(dǎo)致空氣艇在中國(guó)及世界許多地區(qū)的應(yīng)用幾乎是空白。

1 空氣艇的基本原理

1.1 空氣艇的特點(diǎn)

因?yàn)闆](méi)有水下動(dòng)力和轉(zhuǎn)向裝置，又沒(méi)有復(fù)雜的氣墊結(jié)構(gòu)，具備了如下的特點(diǎn)：

（1）使用環(huán)境多樣。游玩型空氣艇可以完成一些小型湖泊地區(qū)和沼澤地帶的旅游觀光任務(wù);防火型空氣艇可以裝備大，小型水槍等滅火設(shè)備，用于一些岸邊的森林防火;警用型空氣艇可以用于警察在一些惡劣環(huán)境下進(jìn)行執(zhí)法，搜救;電力設(shè)備維護(hù)型空氣艇裝備升降臺(tái)，可用于改變電線路，更換電線桿，還可裝備挖掘機(jī)或起重機(jī)用于小型工程作業(yè);開(kāi)拓型空氣艇裝備鏟土機(jī)，可用于疏通河道，改調(diào)水路;等等。

（2）動(dòng)力系統(tǒng)強(qiáng)勁?？諝鈩?dòng)力艇，目前大量采用水冷的大排量V6或V8汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率范圍從125馬力-600馬力（450kW）。由于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)有現(xiàn)成的替換部件，因此在某些情況下，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)成為首選，采用95號(hào)汽油，易于購(gòu)買(mǎi)。

（3）操縱機(jī)動(dòng)靈活。全艇操作設(shè)備僅有一個(gè)操控桿和一個(gè)小型控制臺(tái)，操縱桿負(fù)責(zé)控制方向，控制臺(tái)用于切換速度。

（4）拖拽運(yùn)輸方便?？諝馔Ь邆湟欢ǖ年懙匦袆?dòng)能力，可以控制空氣艇進(jìn)入一個(gè)托架，然后由汽車(chē)拖走即可，方便簡(jiǎn)潔不浪費(fèi)時(shí)間。

（5）適于功能拓展?？諝馔Ъ装逄幙梢匀我馓砑釉O(shè)備，小到釣魚(yú)竿，儲(chǔ)物箱，大到一些工程用設(shè)備、升降臺(tái)、鏟土機(jī)等。可用性十足。

（6）維護(hù)維修方便?？諝馔Т蟛糠至慵c汽車(chē)相仿，維修起來(lái)方便又簡(jiǎn)單。

（7）保護(hù)生態(tài)環(huán)境的功能特點(diǎn)。采用空氣動(dòng)力學(xué)不向水中排除任務(wù)污染物，保護(hù)了海洋環(huán)境。

這些優(yōu)點(diǎn)使它能夠駕馭濕地、沼澤、淺水、冰原、冰水混合、水面漂浮物等復(fù)雜航行界面的，成為了一種介于沖鋒舟和氣墊船之間的、高性價(jià)比的、多地形交通工具。

1.2 空氣艇的應(yīng)用

由于空氣艇平底設(shè)計(jì)的特性，加之水線以下沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，使其能夠輕易在淺水、濕地、沼澤、渠道、河流、湖泊以及結(jié)冰的湖面上穿行飛躍?？諝鈩?dòng)力艇的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，使其成為各種復(fù)雜地形作業(yè)的理想船只。

它目前主要應(yīng)用領(lǐng)域是：①搜索救援;②行政執(zhí)法;③工程作業(yè);④休閑釣魚(yú);⑤居家代步;⑥生態(tài)旅游;⑦體育競(jìng)技;⑧環(huán)境保護(hù);⑨濕地消防;⑩軍事應(yīng)用。

2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

空氣動(dòng)力艇的制造商多為小型企業(yè)，家族式經(jīng)營(yíng)，組裝訂制的船;俄羅斯和澳大利亞也能夠制造空氣艇;歐洲也有空氣動(dòng)力艇制造公司，比如，Airboat Italy（意大利空氣動(dòng)力艇公司）、還有專門(mén)制造冰上運(yùn)輸用Arctic Airboat（北極空氣動(dòng)力艇）的Hi Tech International（高科技國(guó)際公司）。通常是將卡車(chē)或航空發(fā)動(dòng)機(jī)安置于船的后部，采用木質(zhì)或碳纖維螺旋槳。再就是，在1998-1999年，位于西佛吉尼亞Shepardstown（西帕斯頓）的“美國(guó)魚(yú)類和野生動(dòng)物服務(wù)國(guó)際保護(hù)培訓(xùn)中心”，與位于佛羅里達(dá)Jacksonville（杰克遜威爾）的“美國(guó)工程師聯(lián)合會(huì)”合作，制作了一款70分鐘的培訓(xùn)視頻，詳細(xì)介紹了空氣動(dòng)力艇的安全性、設(shè)計(jì)、操作和維護(hù)。視頻還包括了空氣動(dòng)力艇早期歷史的介紹，以及兩位來(lái)自佛羅里達(dá)的空氣動(dòng)力艇制造商的觀點(diǎn)。這部視頻被看作是1998-1999年唯一一部介紹空氣動(dòng)力艇種類和用途的視頻，而且，或許它就是空氣動(dòng)力艇項(xiàng)目所有可提供的資料中唯一一部視頻。自從它被Federal Agency（聯(lián)邦機(jī)構(gòu)）采納后，就作為一種公共領(lǐng)域資源，不允許復(fù)制，只制作了500份拷貝。

在現(xiàn)代的船舶行業(yè)中，傳統(tǒng)運(yùn)輸業(yè)正處于一個(gè)低估期，越是這種時(shí)候，我們就越應(yīng)該另辟蹊徑，隨著國(guó)外空氣艇的蓬勃發(fā)展，這一項(xiàng)交通工具逐漸走入人們的生活，功能的多樣化也能滿足人們的各種需求。

3 結(jié)語(yǔ)

空氣艇這一小型船舶，憑借其小巧、易操作的優(yōu)點(diǎn)，以后很大概率會(huì)成為每家每戶的娛樂(lè)性交通工具。人們的生活要求日益趨向于精神層面，追求神經(jīng)上的愉悅，空氣艇作為一個(gè)小型娛樂(lè)型船舶，出現(xiàn)在當(dāng)今國(guó)人的視線中，定會(huì)是一股新的潮流，主要應(yīng)用于一些業(yè)余比賽，主要起業(yè)余娛樂(lè)用途，周末假期時(shí)，可以聚在一起，娛樂(lè)休閑，一起比賽，豐富自己工作之余的生活，提高精神生活層次，正符合精神追求這一大趨勢(shì)，使得它在人們的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用更有現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]程建生，王建平.舟艇原理與強(qiáng)度[M].北京：人民交通出版社，2015.