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航空史话（9） 最大机翼与水上飞机史话 已经科普过世上最大飞机是安AH-225，你可知道世上最大的机翼是哪架飞机吗？ 应该是二战期间美国木制H-4“大力士”水上飞机，作为曾经世界之最翼展高达97米，比世上最大飞机安-225主翼翼展88.74米还长一些。
图：H-4“大力士”水上飞机 H-4“大力士”水上飞机也称为休斯H-4大力神飞船“史普鲁斯之鹅”(H-4 Hercules“Spruce Goose”)，是美国飞行大亨霍华·休斯的鼎立之作。 先科普一下： 现代的水上飞机，即泛指利用水面、包括海洋、湖泊与河川起飞，降落与停靠的科技飞机，主要用于海上巡逻、反潜、救援和体育运动。 水上飞机一般可分为船身式(即按水面滑行要求设计的特殊形状的机身)或浮筒式(把陆上飞机的起落架换成浮筒)两种。 而最早的水上飞机是从滑翔机开始的。
图：早期水上飞机 水上飞机诞生史话 瓦赞兄弟 第一架从水上起飞的飞机，是由法国著名的早期飞行家和飞机设计师瓦赞兄弟制造的。 1905年6月6日，这架滑翔机由汽艇在赛纳河上拖引着飞入空中，是一架箱形风筝式滑翔机，机身下装有浮筒。由此证明了飞机只要动力足够，是完全可以在水上起飞和降落的。 水上飞机诞生史话 法布尔：水上飞机之父
图：法布尔继承了父辈的专业技能，他想研究出一个可以在海面上升降的飞机。 而世界上第一架能够依靠自身的动力实现水上起飞和降落的真正的水上飞机是由法国人亨利·法布尔（Henri Fabre）发明制造的浮筒式水上飞机。
图：法布尔设计的水上飞机 1910年3月28日，在马赛附近的海面上。年方28岁的法布尔从未驾驶过飞机的人，第一次试飞取名“水机”水上飞机（第二台样机）时，飞机以55公里/小时的速度在水面上滑行，却未能飞起来。第二次试飞中，飞机终于飞离了水面，直线飞行约500米，法布尔抑制着内心的喜悦，关掉了发动机，开始降落，飞机冲击海面激起了巨大的浪花，水面降落也成功了。随后法布尔又驾机试飞了两次，并作了小坡度转弯飞行。第二天，飞行距离达到6公里。世界上第一架浮筒式水上飞机诞生了。至此法布尔就被世人称为“水上飞机之父”。
图：法布尔的水上飞机试飞 依然采用三浮筒设计，就像起落架一样前一后二三点式布置，一台50马力的发动机安置在飞机后方，驱动一副螺旋桨，飞机的前方是和莱特兄弟发明的飞机一样安装了升降舵和方向舵，通过操作杆连接到驾驶员位置。机翼和机身的主体有粗帆布做成的蒙皮，飞行阻力较少。比较特殊的是浮筒，采用胶合板制造，具有一定的弹性，同时还是可操控的，有利于水面机动。 这架飞机被命名为“水机”。机总重量为475千克，装有一台50马力的内燃发动机。其翼展为14米，机长为8.5米，最大的特点就是在机头和左右翼的下部装有弹性层板的三个浮筒，起了较好的缓冲作用。
图：1910年3月28日，法布尔带着他的飞机来到了马赛附近的海面上试飞成功 第一次正式有水上飞机这个称呼则是英国丘吉尔在1913年所提出的。
图：1911年，法布尔为一架瓦赞式双翼机设计了浮筒。 1911年，在法布尔的另一架水上飞机因驾驶员的错误而坠毁后而停止研究，转而为他人的飞机设计和制造浮筒；这一年，他为一架瓦赞式双翼机设计了浮筒，使之成为世界上第一架水陆两用飞机。
图：水上飞机诞生不久就从密执安湖上救起一名迫降的飞行员，这使得水上飞机有广阔的发展前景。 到了第一次世界大战期间，法布尔还创建了一家专门从事水上飞机制造的公司，公司员工一度达到200人。 101岁的法布尔是活得最久的一名人类飞行先驱者。 水上飞机诞生的 寇蒂斯
图：寇蒂斯（Glenn Hammond Curtis） 1878年5月21日-1930年7月23日
图：寇蒂斯本人亲自驾驶飞机进行测试，以了解飞机的状态和性能。 真正使水上飞机逐步走向成熟的是美国人寇蒂斯。 寇蒂斯是一位飞行家，也是著名的飞机设计师。1908年6月制成的一架双翼机，就创造了飞行速度每小时64千米，飞行距离1.61千米的好成绩，夺得了美国航空俱乐部设立的"科学美国人"奖。 1911年，他制成的水上飞机在飞行中取得成功。美国军方向寇蒂斯订购了第一架水上飞机。这种飞机一项重要的改进就是使用副翼进行飞机的横侧操纵，这比莱特兄弟靠机翼翼尖卷曲的操纵方法进了一大步。 1913年，寇蒂斯的水上飞要又有重大改进，把浮筒改成船形，使"水机"的起降更加安全，操纵更加方便。驾驶员和乘员更加舒适，从而使水上飞机得到了进一步的完善，把机轮也安装到了水上飞机上，使水上飞机可以水陆两用。被美国及欧洲各国普遍接受。
图：该机成为世界上第一款量产的水上飞机，后来又改进成为世界上第一款配备机轮和浮筒的量产水上飞机寇蒂斯“三和音（Triad）”。 1919年2月，寇蒂斯驾驶着他的装有船身形大浮筒的双翼机在水面上起飞和降落成功，成为世界上第一架船身式水上飞机。 1919年5月创造了分阶段飞渡大西洋的纪录。这是件轰动全球的大事，是人类航空史上的新篇章。
图：美国航空博物馆收藏着一架寇蒂斯“三和音”水上飞机等比例模型，以纪念格伦·寇蒂斯这位航空业先驱。 水上飞机诞生史话 发展与衰弱
图：战舰起吊飞机 第一次世界大战期间，水上飞机已经被搭载于巡洋舰吨位以上的舰艇上担任侦查与协助舰炮射击的任务，同时也担任反潜、船团护航、沿海巡逻与轰炸等各种任务。 第二次世界大战时期，水上飞机的使用与发展到达一个巅峰的状态，包括美国、英国、德国、日本与意大利都有各种军用水上飞机，这些飞机除了继续他们的前辈所担负的巡逻、护航、侦查、反潜、轰炸与射击标定之外，也担任对其他海上目标的鱼雷攻击，或者是对其他的水上飞机进行空战等等。 二战结束后，随着航空母舰的作用日趋凸显，加上无需起吊设备的直升飞机崛起，一般舰载机开始向直升飞机过度，意味着水上飞机利用价值逐渐减弱。 随着各种飞机技术的进展与相关设备的完善，水上飞机优势慢慢在消失：远程跨洋航线上，陆上起降的喷射客机成为各家航空公司的主流；喷射动力的特性也因为需要额外处理而不便利；避免吸入任何海水的问题需要解决；原先水面救护的工作也随着直升机的成熟化而退出。 因此水上飞机逐渐退出军用环境。 史上翼展最大的飞机：美国休斯H-4“大力士”水上飞机 曾经在人类航空史上获得翼展最宽飞行器荣誉的H-4“大力士”水上飞机，依然超过现如今的空中霸王安-225，由于研制时间拖延，直到二战结束还没能完工，最后性能随着时间越变越落伍而变成历史记录。 H-4水上飞机与安-225对比表
H-4“大力士”由美国飞行大亨霍华·休斯打造，更像是他的个人爱好品，虽然才“起飞”了一次试飞时也是由他个人亲自驾驶。
图：H-4“大力士”水上飞机
图：安-225运输机 这架飞机给人的感觉就是大，飞机庞大的尺寸甚至允许机械师通过机翼内通道，前往发生故障的发动机进行修理。机翼和机身连接部位，高度也达到惊人的4米，可以这么说在这架飞机之内可以通行无阻。
图：H-4“大力士”水上飞机内部结构
图：飞行日志完整地记录了那个历史性瞬间。
图：8台发动机的油门杆。
图：机翼内的设备舱，飞机巨大的尺寸甚至允许机械师通过举行机翼内的通道，前往发生故障的发动机进行修理。机翼在与机身连接的部位，高度达到4米。
图：尽管这架水上飞机体积惊人，但飞行时只需要三名机组进行控制。 美国休斯H-4“大力士”与霍华德·休斯
图：霍华德·休斯（Howard Hughes,1905-1976） 美国航空工程师、企业家、电影导演 17岁成为孤儿，辍学接管父亲的企业 21岁成为电影公司董事长兼导演 30岁驾驶自己设计飞机创造时速567公里的世界飞行记录 32岁以7个半小时飞跃美洲 33岁创91小时环球飞行记录，此后用5年时间造一架设计载客750人的飞机飞行了一英里。45岁隐居，作为环球公司78%的控股者，因拒绝出庭丧失控股权 62岁出售公司5亿美元的股票。 1976年4月5日逝世，死后所有遗嘱都被证明系伪造。 上世纪40年代，在美国航空奇才霍华德·休斯的主持下进行研制。 起因早在1942年的二战期间，交战双方在人员、物资、弹药等方面需求量大增，在远程航空运输还不是很普及的情况下，只有拼命建造大量运输船。由于用船耗时很长对于战争必需品运送效率不高。因此美国计划研制一种不需要跑道的大型水上飞机，要求标准能够运载700名全副武装士兵，或者同等重量的军事装备，能够飞抵大西洋或太平洋的任何地方。
图：H-4“大力士”水上飞机 美国政府给霍华德·休斯划拨了1300万美元，用来支付这一庞大的水上飞机原型机研制，由于战争期间铝材严重缺乏。再加上飞机太过庞大用料更多，因此H-4水上飞机大量使用木质结构。 1947年11月2日，战争都已经结束了两年，休斯终于将他精心打造的艺术品送上天。当天在他亲自驾驶下，外号“云杉鹅”的H-4出现在洛杉矶港外，破水滑行并在空中飞行了26秒，飞行高度21米，总计飞行了1600多米后安全降落。虽然已经升空但高度和距离实在有限，与其说是飞行实际和地效飞行器差不多，由于试飞数据并不是很理想。 但是，直到战争结束原型机还没有制造完成，而且随着时间的不断推移，原始设计性能越发显得陈旧和缺乏现代感。
图：H-4“大力士”水上飞机 战争已经结束，美国不再需要这种巨无霸来拉客，因此H-4“大力士”从此不再起飞成了供游客观赏的展品。
图：H-4大力士比之前制造的最大飞机都要大七倍。机身高度为24米，相当于8层楼房的高度。 H-4“大力士”水上飞机图片集
结束语 直至今天，H-4“大力士”仍然是世界上最大的水上飞机、最大的非金属（更精确的是木质）和最大的塞发动机的飞机。休斯一直保持这架飞机处于工作状态，直到他本人1976年去世，每年在这方面的支出高达100万美元。
图：俄勒冈州波特兰附近的麦克明维尔小镇航空航天博物馆展出 现在，这架巨大的飞机在俄勒冈州波特兰附近的麦克明维尔小镇展出，它占据了这里航空航天博物馆的中心位置。 （完成于20230320） 公众号：山川留言 与你一起纵横航空史话、航空器、航空科技的世界 与你一起纵横航空史话、航空器、航空科技的世界 |
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