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地效飞行器

（重定向自地效飞行器）

地效飞行器（Ground-effect vehicle），也称作翼地效应机或飞翼船，是一种利用地面效应飞行的飞行器，是结合了普通飞机与气垫船两者特点的飞行器。与普通飞机的不同处是，这种飞行器主要在地效区飞行，也就是贴近地面、水面飞行，需要全时间利用地面效应来运作。与气垫船的不同处是，气垫船靠自身动力产生气垫，而地效飞行器靠地面效应产生气垫。不过此类飞行器只能够在离地几尺至十几尺的高度飞行，不能任意改变高度。气垫船经常被误会为是地效飞行器，但实际上两者是仰赖不同的原理来产生浮力。

地效飞行器
苏制地效飞行器
航空器专题
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其他
无动力 动力
因军事效益和安全性不如潜艇，地效飞行器已逐步转为民间用途

飞行原理 编辑

当运动的飞行器贴近地面或水面飞行时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面或者水面将产生一股反作用力，当它在距离水面等于或小于1/2翼展的高度上飞行时，整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小，阻挡飞行器机翼下坠。这种可以使飞行器诱导阻力减小，同时能获得比空中飞行更高升阻比的物理现象，被科学家称为地面效应，并由此开辟了地效飞行技术。

应用 编辑

早年的尝试有休斯H-4大力神等，但实际只飞了很短距离就降落了。主要问题是当时的飞机发动机功率不足。

大型水空艇 编辑

在1980年代，前苏联实验性地开发出喷气推进地效飞行器，其极限飞行重量可达1,000公吨，由于当时还处于冷战时期，西方国家对于苏联在隐密情况下测试的此种飞行器了解不多，只能暂时以“里海怪物”统一代称苏联军用地效飞行器.

大部分地效飞行器都被设计为在水面上运作，因为水面比地面平滑和少障碍物，不但危险度较少，而且在不运作的时候，还可以利用水面浮力来承受机体重量，在起飞时亦较为简单。物理学家斯坦利·胡克（法语：Stanley Hooker）曾提出非常巨型、全重2,000公吨的概念地效飞行器，此机可以搭载超过1000个乘客，以低廉的价格高速往返目的地。然而最后苏联的相关研究还是失败了，地效飞行器两大缺点一是做为一种永恒低飞的水上飞机，非常惧怕大风浪，随时有被海浪拍入海中坠毁的风险，事实上在风浪平静的里海最后依然损失了不少实验机，所以在大洋上使用是不切实际[1]，若是担任运输机使用更可能造成重大伤亡，另一缺点是长期海上盐分腐蚀对于这种低飞飞机的维修成本，当时的材料工程学还无法克服。

无人机 编辑

2017年中国解放军披露一款地面效应无人机，其前端却类似一枚反舰导弹[2]，外界分析认为这种武器的出现是针对攻击航母战斗群的一种特化武器，将几种特性巧妙连结起来。

首先作为一种消耗性无人机，其海上安全性并不重要，在风浪中有一定坠毁率可以接受。而其攻击的有效性在于针对舰载预警机的弱点，由于舰载预警机的重量限制严格无法装备重型的下视雷达，其侦测原理是脉冲多普勒雷达，这种雷达为了滤除海面杂波而有一种先天上的缺点就是有径向速度侦测下限，[3]也就是目标物必须直面往侦测方圆中飞来，且速度达到200多节以上才会被探测，低空小体积慢速目标无法侦测，所以从空中突破航母防御圈有三种方法：

  • 第一是速度极快的超音速导弹，就算被探测到也不好拦截
  • 第二是采用一种绕圈飞行法让径向转为切向，尽量让侧面面对预警机形成匿踪，然而导弹类武器燃料有限实行较困难。
  • 第三就是超低空小体积慢速接近

反舰导弹化的地效无人机便是针对第三种方式改良，小型低空慢速飞行的缺点是载重量下降无法搭载足够爆炸力的弹头损伤大型船舰，然而地面效应的升力可以弥补这一弱点，当其以一百多节的低速（但对于舰船，这一速度是难以达到的超高速）突破预警机探测圈后，接近有相控阵雷达的驱逐舰或航母时再抛弃机身转为超音速反舰导弹飞驰而去，突破最后的近防炮防御。

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参考 编辑

  • 气垫船，是一种以空气在船只底部衬垫承托的交通工具。
  • 水翼船，是一种高速船。船身底部有支架，装上水翼。当船的速度逐渐增加，水翼提供的昇力会把船身抬离水面。

参考文献 编辑

  • Abramowski. Tomasz. "Numerical Investigation of Airfoil in Ground Proximity." Warsaw: Theoretical and Applied Mechanics, 45, 2, 2007, pp. 425–436.
  • Aubin, S.Y. and John de Monchaux. Easy Ways to Study Ground Effects. EAGES 2001 International Ground Effect Symposium. Toulouse, France, June 2001.
  • Fishwick, S. Low Flying Boats. Thorpe Bay, Southend-on-Sea, Essex, UK: Amateur Yacht Research Society, 2001. ISBN 0-85133-126-2.
  • Forsberg, Randall. The Arms Production Dilemma: Contraction and Restraint in the World Combat Aircraft Industry. Boston: The MIT Press, 1995. ISBN 978-0-262-56085-6.
  • Garrison, Peter. "Faster than a Boat." Flying, September 2011.
  • Gunston, Bill. The Osprey Encyclopedia of Russian Aircraft. Oxford, UK: Osprey, 2000. ISBN 978-1-84176-096-4.
  • Hirschel, Ernst Heinrich, Horst Prem and Gero Madelung. Aeronautical Research in Germany: From Lilienthal Until Today. Berlin: Springer-Verlag and Heidelberg GmbH & Co. K., 2003. ISBN 978-3-540-40645-7.
  • Komissarov, Sergey and Yefim Gordon. Soviet and Russian Ekranoplans. Hersham, UK: Ian Allen Publishing, 2010. ISBN 978-1-85780-332-7.
  • McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms. New York: McGraw-Hill Professional, 2002. ISBN 978-0-07-042313-8.
  • Nebylov, Prof.A.V. Ekranoplanes: Controlled Flight Close to the Sea. Southampton, UK: WIT Press, 2002.
  • Rozhdestvensky, Kirill V. Aerodynamics of a Lifting System in Extreme Ground Effect. Berlin: Springer-Verlag and Heidelberg GmbH & Co. K., 2002. ISBN 978-3-540-66277-8.
  • Sharan, Sukrit (Aerospace Trainee from India). "Complex Algorithms of Parameters Measuring Systems for Motion Close to the Sea." IX Conference for Young Scientists, CSRI-ELEKTROPRIBOR, St. Petersburg, Russia, March 2007.
  • Sharan, Sukrit (Aerospace Trainee from India). "Quality Measurement Criteria for Flight Close to the Sea Surface." Seminar on Aeronautics & Space, University of Aerospace Instrumentation, St. Petersburg, Russia, 9–13 April 2007.

外部链接 编辑

  1. ^ 俄國重啟地效翼船計畫. [2017-11-20]. （原始内容存档于2019-12-02）. 
  2. ^ China Is Building a Sea-Skimming Anti-Ship Drone. [2017-11-20]. （原始内容存档于2021-02-03）. 
  3. ^ 美媒：中國制造翼地效應掠海反艦導弹. [2017-11-20]. （原始内容存档于2019-09-01）. 
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