地效飛機(jī)

　　地效飛機(jī)是借助于地面效應(yīng)原理，貼近水面（或地面）實(shí)現(xiàn)高速航行的運(yùn)載工具。與相同排水量的船艇相比，由于它在巡航飛行階段不與水面直接接觸，從而大大減少了航行阻力，提高了巡航速度；與常規(guī)的飛行器相比，它的載運(yùn)重量又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同級(jí)的飛機(jī)。因而地效飛行器將飛機(jī)空中飛行的高速性和海上艦船的高承載性的優(yōu)點(diǎn)完美地結(jié)合到一起，在水天之際占據(jù)了超低空和掠海面的飛行空檔。 早在航空業(yè)發(fā)展初期，飛行員們就發(fā)現(xiàn)飛機(jī)（尤其是小展弦比、下單翼、寬翼展飛機(jī)）在著陸過(guò)程中，當(dāng)飛行高度與飛機(jī)翼弦長(zhǎng)度相近時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種附加升力，使飛機(jī)突然感到飄飄然，不太容易完成著陸，這就是所謂的地面效應(yīng)作用。

　　最初，人們?cè)诎l(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，并不明白這種附加升力的特性，也沒(méi)有去專門研究如何應(yīng)用這種附加升力，只是簡(jiǎn)單地給它起了一個(gè)“空氣墊”的名字。直到出現(xiàn)誘導(dǎo)阻力理論后，人們才弄清楚這種現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行了更科學(xué)的分類，并冠之以“鄰近地面效應(yīng)”，亦稱“地面效應(yīng)”或“地屏效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱“地效”。

　　所謂的地面效應(yīng)是飛行器由于地面或水面干擾的存在，飛行器升力面（通常指機(jī)翼）的下洗作用受到阻擋，使地面或水面與飛行器升力面之間的氣流受到壓縮，即機(jī)翼下面的壓力升高，因而增大了機(jī)翼升力，同時(shí)減少阻力（即機(jī)翼誘導(dǎo)阻力因氣流流過(guò)的條件改變而減�。┑亩�種空氣動(dòng)力特性。

　　后來(lái)，人們?cè)诓粩嗟恼J(rèn)識(shí)過(guò)程中，研制出了一種利用地面效應(yīng)提供的支承力而飛行的飛行器，與氣墊船不同的是，它必須有前進(jìn)速度才能產(chǎn)生地效作用，所以也稱作動(dòng)力氣墊地效翼船（艇）。地效飛行器曾被稱作“兩不象”：如果說(shuō)它是飛機(jī)，它卻不需要機(jī)場(chǎng)起降，而且能象船一樣在水上航行如果說(shuō)它是船，它卻又能象飛機(jī)一樣飛行。

　　人類是從發(fā)現(xiàn)地面效應(yīng)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)而考慮如何應(yīng)用這種附加升力的。從1897年法國(guó)人最早進(jìn)行地面效應(yīng)飛行試驗(yàn)至今，人類對(duì)地效飛行器的理論研究和實(shí)踐試驗(yàn)已有了上百年的歷史。不過(guò)因種種因素的制約，很多國(guó)家在該領(lǐng)域所取得的成就遠(yuǎn)不如在水上和空中運(yùn)載工具方面那么明顯，目前在這方面獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的是俄羅斯。俄羅斯的專家們經(jīng)過(guò)幾十年艱苦不斷的努力，已經(jīng)解決了地效飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全性和使用可靠性問(wèn)題及其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)材料、發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備的保障問(wèn)題，并成功地研制出不少最近幾年才被逐漸披露的具有各種用途的地效飛行器，使世人對(duì)地效飛行器的性能特點(diǎn)有了更加全面的了解，同時(shí)也引起許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的廣泛興趣。那么地效飛行器到底具有哪些獨(dú)特性能呢？

　　高承載性與高速性 地效飛行器的載運(yùn)量可達(dá)自重的5O％，而著名的波音747飛機(jī)載運(yùn)量?jī)H為其自重的2O％；它可完全脫離水面或地面航行，需要克服的阻力只有水的1／8O0，因此其飛行速度比一般船艇速度高9-14倍，比大多數(shù)高速船也快2-4倍。

　　高運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性 與飛機(jī)相比，客運(yùn)地效飛行器單位公里耗油量基本上與現(xiàn)代先進(jìn)飛機(jī)相當(dāng)，但它卻不象飛機(jī)必須從投資大的機(jī)場(chǎng)跑道起降，而自身具有一定的爬坡登岸能允與船艇相比，貨運(yùn)地效飛行器每千克負(fù)載以5OO公里/小時(shí)的航速運(yùn)送5000公里的運(yùn)輸費(fèi)用僅相當(dāng)于常規(guī)船舶以40公里／小時(shí)航速的運(yùn)輸花費(fèi)，即O.3—0.4美元而比900公里／小時(shí)速度的飛機(jī)的運(yùn)輸費(fèi)要少一半還多。

　　多航態(tài)營(yíng)運(yùn)特性 地效飛行器一般都具有低速排水航行、中速氣墊狀態(tài)航行和高速離水航行等特性。

　　高耐波性與適航性 由于地效飛行器采用動(dòng)力氣墊增升等技術(shù)，大多都能在3級(jí)海情下順利起降，在浪高小于3米時(shí)穩(wěn)定安全地巡航航行。

　　兩棲性地效飛行器不僅可在水面、冰面、雪地上低空掠行，且具有一定的爬坡、登岸能力，它不受航道環(huán)境和碼頭條件限制，可以快速將人員和貨物運(yùn)往灘頭。

　　良好的隱蔽性和突防能力 地效飛行器通常都是貼水面或地面高速掠行，所以一般都處在敵雷達(dá)盲區(qū)內(nèi)，很難被發(fā)現(xiàn)。即使被發(fā)現(xiàn)，它也能規(guī)避敵艦載或陸基防空武器的攔截，突防能力很強(qiáng)。
較強(qiáng)的作戰(zhàn)能力 地效飛行器比現(xiàn)有的導(dǎo)彈快艇速度要快、機(jī)動(dòng)性要好，可利用其高速性和突防能力對(duì)敵艦進(jìn)行有效的攻擊，而敵人的水雷、魚雷不會(huì)對(duì)其構(gòu)成威脅。

　　多用途性 在軍事領(lǐng)域，地效飛行器除可用于攻擊敵艦艇及實(shí)施登陸作戰(zhàn)外，也可用于執(zhí)行運(yùn)送武器裝備、快速布雷、掃雷等任務(wù)，還可為海軍部隊(duì)提供緊急醫(yī)療救護(hù)。在民用領(lǐng)域，地效飛行器不僅可用于客、貨運(yùn)輸，還可用于資源勘探、搜索救援、旅游觀光、遠(yuǎn)洋漁船和鉆井平臺(tái)換員運(yùn)輸、通信保障與郵遞等。
盡管地效飛行器使用前景廣闊，但至今發(fā)展尚有不少技術(shù)障礙。

　　首先是地效飛行器設(shè)計(jì)理論還不成熟。與常規(guī)飛機(jī)設(shè)計(jì)不同，這種飛行器由于在飛行中，不僅受地面效應(yīng)影響，還會(huì)受到海情、浪高的許多隨機(jī)因素的影響，在整個(gè)航行過(guò)程中大都處于非定常飛行狀態(tài)，空氣動(dòng)力原理十分復(fù)雜，特別對(duì)飛行器操穩(wěn)特性的控制和操縱面的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的難度，因此這種飛行器的設(shè)計(jì)大量依靠風(fēng)洞試驗(yàn)和水面實(shí)際試航，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，還很難得到一般規(guī)律。 此外，這種飛行器要經(jīng)常從水面進(jìn)入大氣，又要從大氣進(jìn)入水面，這兩種介質(zhì)的交替使用會(huì)給機(jī)體造成特別大的沖擊載荷（就像我們?cè)谔�水時(shí)不小心可能受“水拍”一樣），并使飛行器的氣動(dòng)力受到強(qiáng)烈擾動(dòng)，造成翻轉(zhuǎn)、強(qiáng)烈顛簸，嚴(yán)重的會(huì)破壞機(jī)體結(jié)構(gòu)折斷機(jī)翼、機(jī)身等。

　　地效飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)也必須給予特別的考慮，因?yàn)樗�使用的介質(zhì)既不是純空氣，也不是純水流，而是含有大量水氣的空氣，在貼海飛行時(shí)會(huì)吸入浪花，在貼地飛行時(shí)會(huì)吸入地面碎石和雜物。

　　飛行器的選材也是一大難題，既要能經(jīng)受海面的沖擊和振動(dòng)，又要能耐海水的腐蝕既要足夠的結(jié)實(shí)，又不能太重，還應(yīng)有更好的耐應(yīng)力疲勞性能。

　　正是存在以上許多未知或不定的對(duì)安全性和舒適性有很大威脅的因素，給地效飛行器的設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，但可以深信隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以上問(wèn)題必將一一得到解決。

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