什麽是地效飛行器？

地效飛行器是利用地面效應原理，接近水面(或地面)高速航行的壹種手段。與同排水量的船相比，由於巡航飛行時不直接接觸水面，大大減小了航行阻力，提高了巡航速度；與常規飛機相比，其運載重量遠高於同級別飛機。因此地效飛行器完美結合了飛機在空中飛行速度快和船舶在海上承載能力大的優點，占據了超低空和水上天掠海的飛行間隙。地效飛行器是利用地面效應提供支撐並飛行的交通工具。它的形狀有點類似水上飛機，機翼面積很大。由於它緊貼地面(或水面)飛行，機翼下表面形成氣流的“阻隔”，增加了機翼的升力，減小了誘導阻力，從而大大提高了機翼的升阻比。這種現象被稱為地面效應。與普通飛機(包括水上飛機)相比，地效飛行器具有升力大、載重量大、省油、航程遠的特點。與高速海洋交通工具氣墊船相比，其航行性能和巡航速度更勝壹籌。地效飛行器是介於船舶和普通飛機之間的壹種新型快速水上交通工具。1935年，芬恩T.J卡裏奧研制出第壹架地效飛行器。從上世紀50年代末開始，前蘇聯就開始研制大型軍用地效飛行器，並被陸軍裝備為鴨式。公布的型號有:A 90 150噸級小鷹)，400。許多軍事戰略家預測，地效飛行器將成為現代立體戰爭的組成部分，其軍事應用前景非常廣闊，如登陸運輸、反潛、布雷等。同時具有非常廣闊的民用前景，如海上和內河快速運輸、海上偵察、水上救援等。1991年9月，俄羅斯首次公布了保密十多年的A.90.150小鷹。這種飛機通常在水面以上3.5-14米的高度飛行，速度為556 km/h，圖為小鷹號地效飛行器巡航。這時，機頭兩側的升力發動機噴嘴變平，參加巡航動力系統。【編輯此段】發展歷史中地面效應的發現早在航空工業發展初期，飛行員就發現在飛機(尤其是小展弦比、下單翼、大翼展的飛機)著陸過程中，當飛行高度接近飛機弦長時，會產生壹個附加升力，使飛機突然感覺很高，難以著陸。這就是所謂的地面效應。起初，人們發現這壹現象時，並不了解這種附加升力的特性，也沒有研究如何應用這種附加升力，只是簡單地將其命名為“氣墊”。直到誘導抗性理論的出現，人們才理解了這壹現象的本質，對其進行了更加科學的分類，並將其冠之以“鄰地效應”，也稱“地效”或“地屏效應”，簡稱“地效”。所謂地面效應，是飛機的兩個氣動特性，即由於地面或水面的幹擾，飛機升力面(通常指機翼)的下洗受阻，使地面或水面與飛機升力面之間的氣流被壓縮，即機翼下壓力增大， 從而增加了機翼的升力，減小了阻力(即由於氣流通過的條件變化，機翼的誘導阻力減小)。 地效飛行器造出來後，人們開發了壹種利用地效提供的支撐力飛行的飛行器。與氣墊船不同的是，它必須有前進速度才能產生地效飛行器，所以又叫動力氣墊地效翼船(艇)。地效飛行器曾被稱為“兩不像”:如果是飛機，不需要在機場起降，可以像船壹樣在水上航行；如果它是壹艘船，它能像飛機壹樣飛。從發現地面效應現象開始，人類轉而考慮如何應用這種額外的升力。從1897年法國人首次進行地效飛行試驗開始，地效飛行器的理論研究和實踐試驗已經有上百年的歷史。但由於各種因素，許多國家在這壹領域的成就遠不如在水、空飛行器方面明顯。目前，俄羅斯在這壹領域處於領先地位。俄羅斯專家經過幾十年的努力，解決了空氣動力學、結構強度、安全可靠性以及相應的結構材料、發動機和機載設備的保障等問題，成功研制了許多近幾年才逐漸公開的各種用途的地效飛行器，使世界對地效飛行器的性能特點有了更全面的了解，也引起了許多經濟發達國家的廣泛興趣。【編輯此段】獨特性能地效飛行器的獨特性能、高承載能力和高速度地效飛行器可以承載自身重量的50%，而著名的波音747飛機只承載自身重量的20%；它可以完全脫離水面或地面航行，需要克服的阻力只有水的1/800，所以它的飛行速度比普通艇高9-14倍，比大多數高速艇快2-4倍。運輸經濟性高與飛機相比，客地效翼機的每公裏油耗與現代先進飛機基本相當，但不像飛機要從投資較大的機場跑道起降，具有壹定的爬升和降落能力。貨運地效飛行器在500km/h速度下每千克載荷的運輸成本與船只相比，僅相當於常規船只在40km/h速度下的運輸成本，即與900km相比，節省0.3-0.4美元。多航行操作特點地效飛行器壹般具有低速排水航行、中速氣墊航行、高速離水航行的特點。高耐波性和適航性由於采用了動力氣墊升力技術，地效飛行器可以在3級海況下平穩起降，在浪高小於3m時安全穩定巡航。水陸兩棲地效飛行器不僅可以低空掠過水面、冰雪，還具有壹定的爬升和著陸能力。不受航道環境和碼頭條件的限制，能快速運送人員和貨物到灘頭。具有良好隱蔽性和突防能力的地效飛行器通常在水面或地面附近高速掠過，因此壹般處於敵方雷達盲區，難以被發現。即使被發現，也能避開敵方艦載或陸基防空武器的攔截，突防能力很強。作戰能力強的地效飛行器比現有的導彈快艇速度更快，機動性更強，可以利用其高速度和突防能力有效攻擊敵艦，而敵方的水雷和魚雷不會對其構成威脅。多功能性在軍事領域，地效飛行器不僅可以用來攻擊敵艦和實施登陸作戰，還可以執行運送武器裝備、快速布雷和掃雷等任務，還可以為海軍部隊提供緊急醫療救護。在民用領域，地效飛行器不僅可用於客貨運輸，還可用於資源勘探、搜救、旅遊、遠洋漁船和鉆井平臺替代運輸、通信保障和郵政服務。[編輯本段]技術障礙雖然地效飛行器的使用前景廣闊，但其發展仍存在諸多技術障礙。首先，地效飛行器的設計理論還不成熟。與常規的飛機設計不同，這種飛機不僅受地面效應的影響，還受海況、浪高等諸多隨機因素的影響。整個航程中處於非定常飛行狀態，空氣動力學原理非常復雜，給飛機的操縱特性控制和操縱面設計帶來了很大的困難。因此，這種飛行器的設計很大程度上依賴於風洞試驗和水面實際試驗，不僅耗時耗力，而且難以獲得壹般規律。另外，這種飛行器往往是從水面進入大氣層，也有從大氣層進入水面的。這兩種介質交替使用，會對飛機造成特別大的沖擊載荷(就像我們潛水時可能會不小心被“拍”到壹樣)，飛機的氣動力會受到強烈擾動，產生傾覆和強烈顛簸，嚴重破壞飛機結構，折斷機翼和機身。地效飛行器的發動機設計也必須特別考慮，因為它使用的介質既不是純凈的空氣，也不是純凈的水流，而是含有大量水蒸氣的空氣，在貼近海面飛行時會吸入水花，貼近地面飛行時會吸入地面的瓦礫和碎片。飛機的選材也是個大問題。既要承受海水的沖擊和震動，又要抵抗海水的腐蝕。要足夠結實，不能太重，要有較好的抗應力疲勞能力。威脅安全性和舒適性的未知或不確定因素很多，給地效飛行器的設計帶來了很大的挑戰，但相信隨著現代科技的飛速發展，上述問題會壹壹得到解決。