海上航空港初见端倪

随着航空运输事业的迅速发展,将大型国际航空港建在海上,对于国土狭小、沿海岸的大部分土地都已经被利用的日本来说尤为迫切。1990年7月,约100个企业成立了海上船体推进机构,为制定海上浮动设施方案进行了调查研究。该机构得到了运输省海上技术安全局和港湾安全局的支持。1993年12月,日本运输技术评审会选定了大型海上浮动设施作为重点研究课题。1995年4月,成立了超大型海上浮动设施技术研究联合体。以这个联合体为研究主体,在运输省的指导下研究和建造海上浮动设施的各种问题。

联合体现在主要由代表造船业和钢铁业的17家企业组成。上级领导部门为运输省海上技术安全局和通产省基础产业局,由航空局和港湾局大力协助。为建造海上航空港,联合体于1995年9月制定了第一个三年计划(1995~1997年),在完成了第一个三年计划之后,又制定了第二个三年计划(1998~2000年)。

从箱式浮船实验海上航空港

超大型海上浮动设施在结构上大体上分为两种方式。一种是半潜水式,即在人造地面的下面修建数根直径约7米,长为11.5米的圆柱筒,它们之间相距约15米。由这些圆筒的庞大体积产生的浮力来支撑主体(人造地面)。另一种是箱式结构,即使用多个中间是空的、底下是平的,像平底船那样的部件组成的方式。由这些类似平底船的部件产生的浮力来支撑主体。前一种结构方式适用于外海,后一种结构方式适用于内海。

半潜水式结构在技术上比箱式结构优越,但众多的圆柱筒的制造成本和使用中的维修费,使其总成本大大增加。而箱式结构只要在防波堤和系留设备上下些工夫,引入新的构思和设计,保证安全性提高,就会更加实用。

采用箱式结构的超大型海上浮动设施具有以下特点:构造简单,造价低;由于结构庞大,即使遇上狂风暴雨,也几乎不会使其摇晃;因为是整体浮在海上的构造,即使在深水海域也可以设置。而且几乎不受地震的影响;与填海造田不同,不必花很大工夫防犯海潮,所以自然环境优美;可以在各造船厂同时建造,工期短;在需要的时候,能进行整体移动。

为了实施海上航空港计划,首先进行了第一阶段超大型浮船综合系统的开发。其基础是长、宽、高为100米×40米×2米的平底船,先造了4只,由三井造船厂的千叶厂、石川岛播磨东京第一、日立造船厂的神奈川厂和住友重机的追浜厂各造一只,在横须贺海面上将这4只船连接成一个长200米、宽40米、高2米的浮船。接着,各造船厂又建造了5只船,并依次与由4只船组成的浮船连接,从而形成了一个长300米、宽60米、高2米的复合式大型浮船,作为海上航空港的基本构件。至此完成了第一阶段任务。

在第一阶段的研究中取得如下成果:证明了可以在海上依次连接浮船体并使之大型化;。

可在备齐各种设计程序的情况下,进行总体设计;。

为了不进入船坞,开发了用不生锈的材料保护船体的方法和可以连续长时间维护管理的装置。例如:用钛金属板覆盖与海面接触容易腐蚀的部位,在海里检查和修复底面,船体可连续耐用100年;。

可预测钢制浮船的摇摆、温度、噪音和振动的传递等,以确保其设施的功能稳定;。

使用飞行模拟器来模拟波浪产生的摇晃对着陆信标、滑翔区及进入指示灯的影响,以便对跑道舖装构造进行评价;。

根据测量结果,确认浮船对海洋环境污染很小。

第二阶段是利用1998~2000年的3年时间,对这种超大型浮船作为海上航空港进行可行性试验。如果可行,这种大型浮船可以作为集装箱场、防救灾基地、休闲旅游度假村、海洋研究基地、发电站等。为此,采用第一阶段取得的成果建造了长1000米的实验海上航空港。它长1000米,宽60米(部分部位宽121米),高3米(高出海面2米),主要由4个主要构件和2个辅助构件在海上组合焊接成一体。其面积84000平方米,重37000吨,是世界上最大的浮船。各构件由位于东京湾、伊勢湾和濑户内海的各造船厂建造,造好后拖运到神奈川县横须贺市。

组装在横须贺港的海上进行,这里有防波堤,波浪受到一定的抑制。跑道与船体中心线顺时针方向偏转7度。为了防止它漂流,在水深20米的海底的6个地方安装了系留装置。系留装置随着海潮的涨落允许船体在垂直方向上自由上下移动,在水平方向上只允许几十厘米的移动。精确的位置测量采用GPS全球定位系统。2台柴油发电机提供必要的电力供应。题图所示实验海上航空港鸟瞰图。

起飞着陆抢险救灾

实验海上航空港从1999年5月在现场连接组装,到当年的8月完成,随后便投入了实验。技术研究实验包括以下内容:对采用系留设备和可适应海潮落差的进入灯的浮动机场进行了最佳设计和建造的研究;了解仪表着陆系统和进入角指示灯由于波浪产生的摇动对其功能的影响;飞机起飞着陆时,船体飞机仪器仪表的影响以及飞行员的操纵感觉;研究船体附着生物和船体周围的水质和淤泥,以确认对环境的影响等。

从1999年9月到2000年,对实验海上航空港仪表着陆系统、飞机起飞着陆和作为抢险救灾基地进行了多项实验

仪表着陆系统实验

仪表着陆系统是飞机安全着陆的“保护神”。实验海上航空港的跑道由于面积狭窄,仪表着陆系统的实验至关重要。为此,在距跑道的东端约550米,跑道中心线一侧30米的地方设置了无线电导航天线。无线电着陆指向标天线设在西端20米处。对仪表着陆系统的设备进行实验,主要是为了证明波浪对机场跑道产生的微小挠动,不会对无线电导航电波造成破坏作用。

1999年9月,进行了YS—11飞机的低空通场飞行。实验表明,可以设置仪表着陆系统,飞机着陆进入没有障碍。1999年冬,采用GPS系统更准确地测量仪表着陆系统电波的飞行实验,使用的飞机是“沿岸99”巡逻机。2000年春,使用YS—11飞机对波浪产生的晃动影响作了飞行实验

飞机起飞着陆试验。

在撤除了仪表着陆系统之后的2000年夏秋两季,进行飞机起飞着陆实验。在这种浮动式的跑道上作飞机起飞着陆,这在世界上还是第一次。在实验中,让尽可能多的机种和飞行员在各种海况下,驾机起飞着陆。根据这些实验来了解仪表着陆系统的性能和飞行员的操纵感觉,以便为将来制定安全标准积累资料。与此同时,还进行了惯行导航系统的功能实验和使用飞行模拟器的评价实验等。另外,还实验了利用GPS系统等新技术用于飞机着陆

2000年7月5日,“岛民”、DO.228和“比奇”支线运输机分别进行了包括起飞着陆的安全性、飞行员的操纵感觉等内容的起飞着陆实验。10月6日,进行了与7月5日同样内容的起飞着陆实验,使用的飞机改用乘39人的“冲锋”8—103涡轮螺桨运输机,其最大起飞重量为14969公斤,而英国的“岛民”飞机最大重量只有2976公斤,德国的DO.228飞机只有5699公斤,美国的“比奇”也不过4944公斤。“冲锋”8—103飞机在跑道的一半距离就顺利地进行起飞着陆,这说明即使中型飞机起飞着陆也不成问题,同时不会对海上航空港产生损伤等影响。

作为抢险救灾基地的实验

日本是个地震多发的国家。每年的9月1日是日本的防灾日。

1995年1月,在日本的阪神、淡路发生了大地震。道路和铁道被截断,救助活动被迫推迟,致使受灾进一步扩大。而海上的通路比较早就恢复了,特别是海上浮动设施几乎没有受到损害,因此完成了大量的救援物资和人员的运输任务。这为日本的抢险救灾提出了新的思路。

为此由运输省和联合体主办,于1999年9月1日,将实验海上航空港作为抢险救灾基地进行实验

实验假想上午8时在横须贺市发生了地震,造成100户房屋倒塌。与此同时,神柰川县西部发生了7级地震。8时50分,发出警报开始实验。之后,神奈川县、横须贺市的现场灾害对策本部于9时成立。9时30分,海上自卫队第4航空群厚木救灾飞行队的UH—60J直升机从海上空港起飞,运送日本红十字会的医疗救护班。10时,海上保安厅的贝尔212直升机进行海上落难者的援救,将他们送到海上空港。陆上自卫队则在海上空港为被救的落难者架起帐篷。海上自卫队、海上保安厅、第二港湾建设局的运输船和救灾船将落难者带离受灾现场并运输救援物资。这次实验有神奈川县、横须贺市、静岡县以及海上自卫队、陆上自卫队、海上保安厅的约1000人参加。

通过这次抢险救灾实际演习训练,证明海上航空港作为应急时的抢险救灾基地也是有效的。通过这次实验达到了以下目的:现场灾害对策本部功能的确认(如与各方的无线电联络等),广大区域援救功能的确认(如甲板空间的综合利用等),系留功能的确认(如船舶的靠岸),储备功能的确认(如广大内部空间的利用)。

综上所述,日本在研制海上航空港方面取得了实质性进展,不仅证明了中型飞机可以顺利起飞着陆,更重要的是积累了大量的数据和资料,取得了成功的经验。相信在不会太长的时间里,起降大型飞机海上航空港将以崭新的姿态展现在世人面前。

责任编辑:兆 然 ■。

3 次访问