水轰-5

发展沿革

需求背景

水上飞机是在陆地起降飞机的基础上，根据水面起飞降落要求进行专门设计研发的新型飞机。采用船底结构、水密隔舱、浮筒等特殊设计使水上飞机要付出比陆基飞机高的多的制造成本；而大幅度增加的重量、阻力和涉及水动力的设计限制，又使其性能指标比同等级的陆基起降飞机有所降低。

大型军用水上飞机适用性灵活，可执行直接支援陆战队登陆，攻击敌人滩头阵地的作战任务。但大型军用水上飞机最实际的用途还是依据水面起降的特点，执行一些陆基飞机所无法完成的特殊任务，并且水上飞机的型号和装备数量都比较少。

在训练和作战中不可避免出现会海洋上空的空勤人员弹射、跳伞，舰艇上的海勤人员落海；一些无法建设常规机场的海岛上，驻守部队也不可避免会出现紧急的后勤补给需求或者诸如重病、重伤人员需要尽快向后方转移的情况。相对于大型水陆两用直升机，大型水上飞机同样能在目标范围内水域降落、滑行、起飞，而其大航程、大装载容量、长滞空时间、大飞行速度的性能优势往往是无可取代的。

而诸如海上巡逻反潜/对舰攻击、投布水雷封锁航道港口之类的任务，大型水上飞机虽然理论上可以执行，但由于平台飞行性能的差距上实在过于明显，其实际能力水平和可靠性远远不及陆基和舰载飞机。上世纪冷战时期发展过的一些承担攻击任务的大型水上飞机，在后来的发展中也逐渐退役或者转作他用。仅有日本由于战败国身份的特殊政治军事条约限制，仍然在大力发展基于水上飞机的军事巡逻、反潜能力。

总体上看，大型水上飞机的定位比较尴尬：装备过多数量没有意义，而数量很少但不可避免的偶发情况又对其严重依赖。考虑到中国海区有多达6000多个岛屿，且分布面积非常广泛，大型水上飞机在装备体系中仍然有一定存在价值。

技术分析

新中国的水上飞机部队成立于1955年，当年中国从前苏联手中接过6架别-6型水上反潜飞机，由此海军组建了中国第一支水上飞机大队。1969～1970年期间曾对别-6加以改进，用国产涡桨5发动机替换原来的苏制发动机，性能有明显改善，取名别-6/青-6水上反潜机，并在六十年代末期退役。为了填补装备缺口，中国在1968年筹建水上飞机研究所（605所，后改名中国特种飞行器研究所），与哈尔滨飞机制造厂（122厂）联合研制新型水上飞机，即后来的水轰-5。水轰-5型总设计师是有中国水上飞机之父之称的王洪章。这个项目非常紧迫，1968年605所还在组建过程中就已经开始了飞机设计；7月份开始方案论证以后，仅用了3个月时间就上报中央。有观点认为这与1967年日本新明和公司研制的PS-1反潜水上飞机首飞有关，在浮躁的社会气氛下，邻国的刺激对项目的决策起到了巨大的推进作用。

飞机要克服重力在天空中飞行，需要通过机翼上下表面不同流动速度的空气产生压力差形成向上的升力。但就像人在空气中快速挥动手掌很容易，而在水中则不仅费力而且速度也要慢得多；大型水上飞机同样面临水阻力远高于空气阻力、以及稳定性和抵抗遇浪等问题。水轰-5的机身底部外形、结构，就是参照船舶的水动力设计概念而来；事实上这种飞机的整个机身在飞机设计中都被称为“船身”，而且大量沿用了包括甲板线、舭线等船舶术语。由于要在水面上高速滑行，水轰-5船身的结构要求比常规飞机高很多：在极限气象水文条件下、时速接近200公里/小时仍然要能承受遇浪和着水的冲击而不引起结构永久变形、破裂。在由于战伤、与水面漂浮物、暗礁等碰撞引起结构破裂以后，仍然能保持较好的不沉性能。为此水轰-5采用了船底龙骨和水密隔舱等结构设计，全机分为10个水密舱，可以保证相邻的2舱进水仍然不沉。舱与舱之间的水密隔框上设置可以承受一定压力的水密门供飞行员等空勤人员通行。如果说船底龙骨和水密隔舱在原理上都和正常船舶没有区别的话，那么水轰-5这种前低后高，而且中间通过一个台阶（称为断阶）形成不连续面的船底外形，就是水上飞机的独有设计了。断阶前方的前船体部分是主滑行面，设计与高速快艇类似；水轰-5起飞时在发动机推动下不断加速，水通过船底突出的分水体不断被分流至两侧形成高速水流。它的外形对水面滑行过程中的阻力大小、姿态稳定特性，喷溅情况起到决定性的作用。

水轰-5底部中间明显的断阶，则是针对起飞和降落做的优化设计。采用断阶后，前船体的主滑行面和高速水流被强行截断，并在后方形成低压区。经过针对性设计的低压区有效的改善了水轰-5的水动力与飞机重心、气动力的互动效果，使飞机纵向的倾角变化随着滑行速度变化规律起来，保证了起飞降落中的稳定。最重要的是，断阶这种在常规飞机上会造成明显阻力损失而不可接受的设计，通过巧妙的引入气动力干扰水动力，使水上飞机在起飞性能上获得了明显的提升。随着速度增加，水阻力也越来越大，在水上飞机达到起飞临界速度时，水阻力会形成一个巨大的峰值。断阶设计形成的低压区，在水轰五不断接近起飞临界速度、机翼升力大幅度增加使机身吃水深度减小时，会从断阶两侧不断吸入空气并逐渐形成空气垫隔绝高速水流对后船体的冲刷，大幅度减小阻力。

配套迟滞

水轰-5配备于解放军北海舰队航空兵，专门组建了一个水上飞行团。但是实际制造和服役的水轰-5飞机并不多。这主要是长期未开发出适宜于水上飞机的军事用途。一般来说，水上飞机主要用于远程反潜巡逻，不但航程长，对陆地机场的依赖小，可以靠水上舰艇补给燃油。水轰-5曾经创下连续飞行8.5小时的纪录。

但是中国的反潜设备长期落后，因而水轰-5可以说自服役以来一直无用武之地，因而制造量很小，也导致水上飞机研究所和水上飞行团长期以来都处于非常尴尬、备受冷落的局面。

再加上相当一段时期中国也没有研制空中预*雷达，水轰-5的实际用途只剩下海上目视巡逻，再就是救援和捜索。其训练也一直停留在为飞而飞，仅仅是为了维持飞行人员、延续飞行经验。实际上说穿了，在现行的装备体系中，水轰-5的地位就是鸡肋——食之无肉，弃之可惜。这批水轰-5的服役时间已经达到28年，已经接近其先辈苏联别-6型的服役全寿命。水上飞机在海上飞行使用，高盐度海水对其机体、发动机的腐蚀是相当厉害的，尽管水上飞行团的地勤机械师一直对其尽力维护，但终有力所不逮之处。

试制过程

原型试制

根据中国海军的各种需要，为解决别-6/青-6水上反潜飞机即将退役后的装备空白，1968年12月，中国第三机械工业部（航空工业主管部）批准了命名为水轰-5的研制方案。研制工作由水上飞机设计研究所和哈尔滨飞机厂共同承担，根据批准方案首批试制三架。1970年2月，水轰-5总体设计完成。同年10月发出生产图纸，并开始试制。1971年，装出供静力试验用的01号原型机，以110%的设计载荷达到并超过全机静强度破坏试验的技术要求。1973年12月，供试飞用的水轰-5总装完成，为02号原型机，同月实施首次地面滑行。1974年10月，运抵试飞现场。航空工业部和海军司令部联合组成试飞办公室，具体领导试飞工作。1975年5月至1976年3月，在湖北荆门漳河水库下水，先后进行滑水试验30小时，完成28个项目的静水试验和滑行试验，还成功地进行了4次预起飞。

1976年4月3 日，水轰-5首次水上起降试飞典礼隆重举行。上午10 时，飞机在水面上起飞，承担这次任务的是海军航空兵某部飞行中队长黄星辉等7人，飞行时间为23分钟，首次水上起降试飞获得成功。

首飞之后，哈尔滨飞机制造厂又制造出首批4 架飞机。1985 年底，4 架飞机均完成了从湖北到湖南的三角航线试飞。1985 年11月到12月，在18 个飞行日的试飞中，飞机出勤率和科目试飞成功率达100%，实现了无故障飞行。1986 年后，水轰-5型飞机交付海军使用，开始接替陈旧的别-6/青-6型水上飞机。1987年，水轰-5型飞机荣获国家科技进步一等奖。

改进改型

水轰-5有几种型号：

水轰-5和驱逐舰联合演练

水轰-5型：多用途水上飞机为基础型号；

水轰-5A型：为预生产型号，个别飞机被改装为电子侦察机；

水轰-5B（PS-5）型：为灭火飞机，可载8吨水。

编号01的飞机为预生产验证机，用于静态试验，编号02-03的两架飞机为预生产样品机，用于飞行试验，编号04-07的4架飞机为量产型样品机，装备部队使用。由于机载设备存在明显缺陷，无法达到军方要求，无法保障设计要求的搜索并杀伤水面、水下舰艇的性能，水轰-5最终未能投入大批量生产。另外，水轰-5配备的C-101反舰导弹由于类似技术原因，同样未能大批量生产。

大兴安岭火灾（1987年5月6日6月2日）后，水轰-5B灭火机改型开始研制。1987年6月，水轰-5B的森林灭火改型在哈尔滨附近进行了首次灭火试验。水轰-5B飞机先在水库水面以每小时100千米的速度滑行，仅几秒钟即将容量达8吨的飞机水箱吸满。随后飞机加速滑行500米后离水面升空。到达投水地点后，飞机放下襟翼，下降减速，然后打开水箱门，8吨多水一泄如注，完成了此次投水试验。机上增加了相应的吸水、放水装置，如轰炸瞄准设备处增设放水按钮。水箱有手动操作应急系统。水轰-5B灭火型飞机拥有以往型号的作战能力。

服役事件

水轰-5飞机在1986年9月交付中国海军北海舰队航空兵使用，并未进行量产。中国海军共编有7架水轰-5，包括1架原型机和6架生产样品机。有消息称，现有3架水轰-5用于执行搜救行动，1架（编号06）用于灭火，保障消防安全。水轰-5主要部署在青岛团岛水上机场。

北海舰队某水上飞行团曾经创下水轰-5连续飞行8.5小时的纪录，与以往巡航4小时相比，作战半径成倍增长，远程机动作战能力大幅度提高。为实现创纪录飞行，重点解决了机载雷达、通信、充氧等问题，并对放油系统、通气系统、电路系统等进行了改进，进行了改装到地面、空中放油试验。

水轰-5还是中国机载相控阵雷达研制工作中的“急先锋”。中国机载相控阵雷达的研制起步在1964年。1970年中国着手第一部机载无源相控阵雷达的原理样机的研制，后因种种原因下马。1978年，成功为水轰-5飞机研制出一维电扫旁侧雷达天线系统，后因各种原因未批量装备。

1989年8月12日水轰5在扑灭黄岛储油罐大火中发挥了重要作用。

2013年5月10日10时许，北海舰队一架水上飞机，在青岛胶州湾海域进行飞行训练时失事坠海，没有造成其他附带损害。海军和北海舰队迅速组织力量全力施救。现场照片显示，坠毁的飞机为水轰-5型水上反潜轰炸机。2015年6月《航空知识》的水轰5图片说明披露：2013年5月10日一架水轰-5失事坠海，造成6名机组成员牺牲。

2013年5月31日新华社报道：北海舰队航空兵水上飞机部队是我军唯一的水上飞机部队。装备的水轰-5具有超低空性能好、续航时间长、运载量大等特点，能够在江河、湖泊、水库和海上起降，具有执行海上巡逻、搜索反潜、海上救护、轰炸突袭、空中运输和岸基灭火等功能，曾在多项重大军事行动及抢险救灾中发挥重要作用。

总体评价

水轰-5是世界上最大的水上飞机之一，可用于近海海域的海上侦察、*戒巡逻、海洋监测、森林灭火等。具有大航程、超低空、全天候、大载荷等特点。

但是，水轰-5由于研制时中国的技术基础和航空工业水平所限，导致机载设备、反潜和反舰装备性能落后使其作战能力不如预期，只能充当目视巡逻机使用。水轰-5需要优化水动力和气动力设计，增加电传飞控系统、增强的动力系统和气密增压机舱等等改进；要大幅提升了离水、着水时的操纵品质和整体飞行性能。