巨困华鹏——地效飞行器（上）比飞机装得多，比船跑得快

据美国《国家利益》网站报道，俄罗斯正研制“奥兰”级地效飞行器，将在2027年之前研制这款地效飞行器并装备导弹。

地效飞行器，又称为翼地效应机或地效翼艇。简单说，它有点像一种特殊的飞机，在贴近地面或水面飞行时，利用地面效应（或称翼地效应）获得较大的升力。

普通的飞机或者鸟类在空中飞行时，利用倾斜的机翼或鸟翼，对空气施加朝向斜下方的压力，从而获得空气朝上方的反作用力，即升力。一般来说速度越快，升力越大。但是，当飞机或鸟类贴近地面或者水面飞行时，由于机翼下方的空气同时受到机翼和下方地面的双向压迫，其反向作用力会大大高于在高空平飞时。飞机或鸟类因此获得了更大的升力，同时阻力则减小。这种物理现象被科学家称为地面效应（或翼地效应）。

自然界的很多鸟类，尤其是体型较大的天鹅、大雁等都会使用这种效应，贴近地面或水面飞行，以节省力气。而科学家们也据此开辟了“地效飞行技术”。这种技术应用的典型例子就是地效飞行器。

地效飞行器的飞行基本模式和普通飞机很相似，但是其主要贴近地面、水面飞行，故而很容易产生地面效应，获得额外的升力。凭借这股比普通飞机大得多的升力，地效飞行器能够运载更多的负载。

由于地面效应只能在很低的高度产生，所以地效飞行器不能离地太高。通常认为只有当距地面高度不高于飞行器翼展一半时，才会产生明显的地面效应，因此一架翼展30米的飞行器应在15米高度以下飞行，即使翼展达百米的大型飞行器，也要求在离地高50米以下飞行。换言之，地效飞行器的高度比普通飞机要低得多。又由于陆地上地形难免起伏或碰上障碍，要实现低空飞行很容易碰撞，故而地效飞行器通常选择水面尤其是海面飞行。

但地效飞行器与普通的船只差别也很大，船只是漂浮在水面上航行，而地效飞行器则是在水面以上航行。相对来说，地效飞行器和气垫船倒颇有几分相似，两者都是与地面或水面隔着一层高压气体。不同之处在于，气垫船是靠自身的发动机喷出高速气体从而产生高压气垫，而地效飞行器则是自身的高速运动，根据地面效应产生高压气垫。因此也有人将地效飞行器称为“介于飞机、舰船与气垫船之间”的运输工具。

作为一款运载兵力、物资或者装在作战武器的平台，地效飞行器具有诸多优势。最直观的就是，它比舰船飞得快，比飞机运得多。

普通舰船航行在水面上，遭受水的阻力和波浪阻力，发动机大部分功率都用于和水的阻力做斗争，所以大中型运输船只一般时速只能到五六十公里，水翼船、气垫船等特种高速船只也不过达到百公里左右。而地效飞行器一般在排水行驶时即可以达到与气垫船、水翼船相当的时速，当在距离水面几米高度进行正常地效巡航时，速度可达到每小时四五百公里以上，是普通船只的十倍，是气垫船、水翼船的五倍左右。此外，普通船只和水翼船只能在水上行驶，气垫船虽然可以抢滩登陆，但也只能在相对平坦的地面行驶和越过不算太高的障碍。而地效飞行器可以长期在离地面5-10米进行地效飞行，必要时甚至能上升到几百米乃至几千米高空，其越过障碍的能力是船只完全无法相比的。困扰普通船只的浅滩、暗礁、鱼雷、水雷和拦阻网和海洋波浪等，也很难对地效飞行器造成影响。它的停泊也无须专门码头。这就造成了其机动力和适用性远远超过船只。

而和飞机相比，地效飞行器的主要优势在于运载效率高。普通飞机完全依靠空气产生升力，需要消耗大量的功率来提速。而地效飞行器利用地面效应获得额外升力，因此比普通飞机省油，运载量大，而且它的起飞着陆要求很低，无须专门的起降场地。此外，由于可以长时间在10米以内高度飞行，基本都位于雷达盲区，地效飞行器的隐身性能相当好。无论是运载兵力突袭，还是以导弹进攻，都能达到出其不意的效果。地效飞行器的体积也比一般飞机大得多，在未来作为标准化平台，加载各种功能模块比普通飞机更加方便。

既然地效飞行器有这么多优势，为何如今尚未能得到全面推广呢？这又和其先天存在的短板有关。

首先，介于飞机和舰船之间的地效飞行器，既然兼具了二者之所长，必然也会部分吸收二者之所短。它比飞机运载多，比舰船速度快，那么反过来其运载量不如舰船，而机动力又不如飞机。对于飞机和舰船的使用，目前世界上已有一整套成熟的机制，地效飞行器只能设法融入其中。

其次，地效飞行器最大的限制是高度。虽然理论上可以飞到几千米高空，而且在翼展一半以内都能有地面效应，但只有在其翼展的十分之一左右尺度才能有较为明显的最佳效应。这意味着地效飞行器最好将高度始终控制在3-10米以下。超过这个高度，就变成了飞机，耗油量惊人。陆地上大多数地区是不能满足要求的。

而在海洋上，地效飞行器全天候作战能力也比较差。虽然波浪影响不大，但如果遇上恶劣天气的狂风大浪，地效飞行器便可能失控。苏联时代的“里海怪物”在实验中就曾被巨浪拍毁。再说现代海面民用船只太多了，地效飞行器以数百公里的时速在大洋上空几米高度飞掠而过，一旦发生航线冲突简直就是灾难性的后果。

这里面还有尺寸和效率的矛盾。从数学上，地效飞行器的尺寸越大，则其获得地面效应的高度范围越大，稳定性也越好。但是太大的尺寸又会导致目标明显，容易成为攻击的对象。同时，地效飞行器重量比飞机大，降落时产生的冲击也会比飞机大得多，这会影响其材料的寿命。

因此，尽管地效飞行器从理论上说使用前景广阔，但如果不能解决上面这些瓶颈，其发展尚面临坎坷的前途。