空气动力艇的国内外生产与应用现状

詹长书，储江伟，田广东

(东北林业大学交通学院，哈尔滨150040)

空气动力艇 (Airboat)也可以译为空气推进艇或空气螺旋桨快艇。空气动力艇一般是以内燃机为动力，驱动螺旋桨旋转产生行驶推动力，用操纵杆带动方向舵控制行进方向。空气动力艇的基本组成，如图1所示。

空气动力艇最先在欧美国家应用于救灾、救援、野外作业、探险等多个领域，可以在水面、雪地、冰面、沙漠、沼泽等多种常规车船不能行驶的环境中运行，其用途主要有:

图1 空气动力艇 (Airboat)的基本组成Fig.1 Basic structure of airboat

(1)旅游观光空气动力艇可以用于在湖泊地区和沼泽地带的旅游观光。在美国Floride的Gator park地区，加拿大巴伦斯 (Brysons)地区和大湖地区都有空气动力艇的观光项目。还可以用于垂钓和狩猎等休闲娱乐活动。

(2)防火用空气动力艇可以装备水枪等灭火设备，用于消防场所。

(3)水上警察用空气动力艇可用于水上警察的巡逻执法、搜寻救护使用。

(4)湿地电力线路维护空气动力艇装备举升机用于改变线路，更换电线杆。装备挖掘机或起重机可以用于拖运电线杆等。

(5)湿地油田作业气动力艇装备起重机可用于场站作业、线路维护、管线标志安装、管线修理、驳船移动、管线阀门更换、运输重型设备;空气动力艇装备反向铲土机可用于挖流水线路、修理堤岸或原油泄漏清洁。

(6)竞赛用空气动力艇一般由NARA(National Airboat Racing Association)组织，比赛分成业余组和专业组进行。空气动力艇经常在Florida，Orlando等具有河流和湖泊举行。

1 空气动力艇基本结构

1.1 船体

船体分成整体式和双体式结构，如图2所示。为了便于在浅水和沼泽地前进，船体基本上设计成平底结构。制造船体的材料有铝材和玻璃纤维，也有使用碳纤维制造。铝材船身一般焊接而成。船底部涂装有1/4”超高分子量聚乙烯用于保护船身和减小摩擦。

图2 船体结构形式Fig.2 Structure type of hull

美国Classic公司的船体主要尺寸 (长×宽):3.66×2.13 m，3.97×2.13 m，4.27×2.13 m，4.57×2.13 m，3.97×1.07 m，4.27×1.07 m，4.57×1.07 m，4.88×1.07 m，5.49×1.07 m 等规格。长宽比在1.71～2.4范围内。

比赛用动力艇船身长为4.27 m，乘员一般为1～2人;观光旅游用艇船身长为5.49 m、6.1 m、6.71 m，乘员为4～11人。

1.2 发动机

空气动力艇使用汽油发动机或者柴油发动机作为动力源，采用空冷4缸或6缸汽车发动机，也可以采用航空发动机。发动机功率可达到242.55 KW、316.05 KW，甚至达到376.32 KW。在如此大的马力驱动下，空气动力艇的巡航速度可达40.23～48.28 km/h，最大速度可达64.38～96.56 km/h。为满足发动机需要，汽油箱容积为75.71～151.42 L。

1.3 减速器

螺旋桨的驱动可以采用直接驱动和间接驱动方式。间接驱动可以采用皮带减速机构和齿轮减速机构。皮带减速机构方面的公司有Century Drive system。该公司产品有CH－2，CH－3和CH－4系列，Century公司产品明细表见表1。齿轮传动机构方面的公司有airboat gear drive和stinger gearbox。传动比为2∶1、2.12∶1、2.37∶1、2.68∶1 和3.2∶1。

表1 Century公司产品明细表Tab.1 Product list of Century company

1.4 螺旋桨

空气动力艇一般采用专用的螺旋桨，螺旋桨与动力装置共同装固在船体尾部的上底板上。

国外生产空气动力艇碳纤维螺旋桨的厂商主要有:Sensenich、Whirl Wind和 Warp Drive三家公司。其中Sensenich生产H，Q，R，S系列碳纤维螺旋桨。Whirl Wind生产碳纤维Master blaster系列，MB200，MB300，Mb400产品;Stump puller系列ST200，ST300，ST400产品;Whisper tip系列AB200，AB300，AB400产品，如图3所示，尺寸规格如表2。Florida airboat propellers和Warp Drive Composite Propellers公司生产木制或混合型螺旋桨。国内还没有空气动力艇螺旋桨生产厂家。

螺旋桨可以采用2叶，3叶，4叶或者5叶。根据所选桨叶的数目不同，需要选择相应的安装毂。5叶浆片会产生很大高音调噪音。螺旋桨常工作在2700r/min，最大可以达到3000 r/min。

图3 Whirl wind公司的螺旋桨Fig.3 Propeller produced by Whirl wind company

表2 Whirl wind公司的桨叶尺寸规格Tab.2 Size specification of propeller of Whirl wind company

1.5 附属装置

(1)转向舵

转向舵位于螺旋桨装置后部的船体上底板上还装固有转向舵。转向舵操纵机构有上部转向、下部转向或上下转向。转向舵叶片有2～3个。操纵手柄安装在驾驶员身侧或驾驶台上，通过杆系连接。

(2)防护架

为了安全防护，空气动力艇都设计有防护架。除安全作用外，还是安装转向舵的机架。防护架可以用铝型材或不锈钢焊接而成。为方便维修发动机，防护架上设计了维修门。

(3)灯具与照明

为了行驶安全，空气动力艇需要安装各种灯具，用于指示和照明使用。

(4)仪表板

设有转速计、油压表、温度表、电压表、时间表、点火开关、灯光组合开关。

(5)作业机具

为适用于不同的作业要求，可以在船体上设置不同的作业机具，如喷水枪、起重机等。

(6)拖车

为便于远距离的运输，需要把空气动力艇放在专用的拖车上。

2 国内外生产现状

2.1 国外生产现状

国外空气动力艇的主要生产厂商，如表3所示。

从表3可见，空气动力艇主要分水面湿地和水冰面两大类型。水冰面两栖型动力艇可以在冰、雪和水面上行驶，安装有全封闭舱室、液压破冰器、加热器和除霜器。

另外，还有一些小的空气动力艇生产商，如Skeeter hawk airboats和 Wardaddy Airboats公司。Wardaddy Airboats生产有Green boat和Camouflage boat空气动力艇。

2.2 国内现状

国内空气动力艇的生产总体上还没有专业厂家，只有陕西省西乡县旅游发展公司和抚顺抚运安仪救生装备有限公司投入了研制和开发，推广工作还没有全面的展开。一些关键部件如螺旋桨还不能生产。因此国内空气动力艇无论从研制生产到销售推广都有很长的路要走。

表3 国外空气动力艇主要生产厂商［1－14］Tab.3 The major airboat manufacturers in foreign countries

4 结束语

本文主要介绍了国内外空气动力艇的技术发展和生产厂商的概况。国外空气动力艇在生产、销售、推广使用和文化娱乐都已形成完整的产业，发展比较成熟。相比国内空气动力艇的研制开发才刚刚起步，距离形成一个新兴产业还要投入更大的财力和人力。

［1］ http://www.airboatdirectory.com/［EB/OL］

［2］ http://alumitech.net/airboats/［EB/OL］

［3］ http://www.americanairboats.com［EB/OL］

［4］ http://www.diamondbackairboats.com/［EB/OL］

［5］ http://gtoairboats.com/［EB/OL］

［6］ http://www.classicairboats.com/［EB/OL］

［7］ http://www.airboats.com/［EB/OL］

［8］ http://whitetailairboats.com/［EB/OL］

［9］ http://www.airboat－ transportation.com/［EB/OL］

［10］ http://www.alaskaairboat.com/［EB/OL］

［11］ http://www.canadianairboats.com/［EB/OL］

［12］ http://www.airboats.ca/［EB/OL］

［13］ http://www.canadianairboats.com/［EB/OL］

［14］ http://www.airboatwest.com/［EB/OL］