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地效飞行器的飞行原理 地效飞行器的技术特点

地效飞行器地效飞行器,也称作翼地效应机,是一种利用翼地效应飞行的飞行器。地效飞行器除了机翼、机身产生的升力外,在机翼与地面或水面之间还能产生一股向上的托力。这股托力能轻而易举地托举飞机离开地面或水面。地效飞行器在飞行过程中受到的阻力比船在水中航行受到的阻力要小得多,因此其速度也快得多利用地面效应提供支承力而飞行的动载工具。地效飞行器装有固定机翼,能贴近地面飞行。下面来看详细介绍。

一、地效飞行器的飞行原理

地效飞行器的飞行原理 地效飞行器的技术特点
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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。

地效飞行器的理论核心,在于地效这种特殊的现象:当飞机飞的特别贴近地面时,它的升力会突然变得比正常情况下要大很多。根据一般的规律来说,要利用地效带来的额外升力,飞行器的飞行高度不能超过机翼长度的一半。

二、地效飞行器的技术特点

地效飞行器的飞行原理

(一)适航性强

航速快、承载量大、隐形效果好、适航性优异,能贴近地面或海面、沙漠或沼泽表面飞行,可以利用雷达的盲区,悄无声息地快速接近目标,用于突击登陆,能够轻易越过岸边反登陆障碍物和地雷。

(二)巡航速高

地效飞行器由于只是近水,但是在水面以上的空间低空飞行,它的航速是普通舰艇的10倍甚至10倍以上,是气垫船的3倍以上。普通舰艇的航速一般在30节左右,气垫船为40-140节,地效飞机则高达100-320节。飞行时,它完全脱离水面,航速可与直升机媲美。如俄军装备的“里海怪物”地效飞机,装备10台发动机,巡航高度10米,速度达400千米/小时,可搭载500名士兵进行低空飞行、水上滑行,越过沙丘、沼泽地等执行搜索潜艇、运送装备等任务,可奔袭数千千米。

(三)安全抗浪

地效飞行器在距离水面1~6米的高度低空飞行,一旦出现紧急情况,可随时在水面降落。在军事上它可以利用对方探测雷达的盲区,对方很难发现,躲避对方舰载和防空火力的攻击。

小型机可抗浪1米左右,中型机可抗3米左右的浪,大型机对5米的浪也无需顾虑。在陆地上,它可以轻易飞越沙漠、沼泽、雪地,必要时还可飞到几十米乃至上千米的高度。

地效飞行器的技术特点

(四)成本较低

售价约为同级飞机的50%~60%,比购买一架飞机或一艘军舰的效费比低得多。另外,地效飞行器利用襟翼,能自如地倒退、悬停,以及垂直起降,在军事上运用地效飞行器进行登陆、机降和反潜作战,都将是十分有效的手段。

(五)用途广泛

在军事领域,地效飞行器除可用于攻击敌舰艇及实施登陆作战外,也可用于执行运送武器装备、快速布雷、扫雷等任务,还可为海军部队提供紧急医疗救护。在民用领域,地效飞行器不仅可用于客、货运输,还可用于资源勘探、搜索救援、旅游观光、远洋渔船和钻井平台换员运输、通信保障与邮递等,用于跨海洋运输有较好的经济性和安全性。有人预言,地效飞行器的出现,将引起21世纪海上交通运输的革命。

(六)存在缺点

1、当要以比飞机轮船更高的运载效率运作时,需要尽量紧贴水面。地效飞行器可不是像水上飞机低速滑水的东西而是高速飞行的物体 ,一旦出现机翼机身碰水就很容易失控 。所以稍高海况下,要保证安全就要飞高些。这就大大抵消了地效带来的优势。而且现代海运极其发达的情况下,近海区域航行着无数舰船,那些以几十节航速航行的船只尚且经常相撞, 一个几百节速度的飞船就更加危险。地效飞行器在高速低高度飞行时机动性能很差(转弯、爬升一旦做的过大就会导致失控),无法有效避开障碍物。苏联的地效飞行器试验就出现过大量事故。

2、现有技术条件下,机体寿命、结构废重太大 也抵消了优势,地效飞行器重量远比水上飞机大,这意味降落时的冲击会比水上飞机大得多、受现有材料性能限制,造出真正使用寿命、维护费用达到经济可行的地效飞行器还很难。因此目前投入民用的只有小型地效飞行器,苏联的那些巨大的地效飞行器搞了这么多年,看起来威猛,但实际上都是以巨额资金支撑起来的无底洞 。

尽管地效飞行器使用前景广阔,但至今发展尚有不少技术障碍。

地效飞行器的飞行原理 地效飞行器的技术特点认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
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