解放军大校:地效飞行器是登陆作战理想工具

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 20:36:04
  核心提示:空军指挥学院科研部战役战术研究室研究员孙连仁大校在接受记者采访时表示,地效飞行器将是未来登陆作战最理想的工具。但不清楚,未来的地效飞行器是如何解决在海滩或者其它未平整陆地上降落的难题。

前苏联的“雌鹞”是第一款实用化的战斗型地效飞行器。
它装备了6枚SS-N-22“日灸”反舰导弹,火力接近现代级驱逐舰!
目前,一些西方军事强国正在从事地效飞行器的研究。到现在为止,这种飞机与舰艇的混合物对未来战争的影响还无法估量。但有专家曾表示,地效飞行航母将有可能取代常规航母充当未来海上霸主。地效飞行器的未来究竟如何?记者近日专访了空军指挥学院科研部战役战术研究室研究员孙连仁大校。

记者:有人说地效飞行器是秘密武器,究竟什么是地效飞行器?

孙连仁:地效飞行器是介于飞机、舰船和气垫船之间的一种新型高速飞行器。与飞机不同的是,地效飞行器主要在地效区飞行,也就是贴近地面、水面飞行,而飞机主要在地效区以外飞行;与气垫船不同的是,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。

记者:那么,什么是地面效应?

孙连仁:这还得从一起航空事故说起。1932年5月24日,德国一架名叫“多克斯”的水上飞机正在大西洋上空正常飞行。忽然,发动机部分油路堵塞,发动机转速降低,飞机随之下落,一场机毁人亡的事件顷刻就要发生。奇迹却在这个时候出现了。

当飞机掉到距水面约10米左右时,不知从哪里来了一种神奇的升力,它巧妙地将机身自动拉平,并让它一直保持在这个高度上向前飞行……最后,这股魔力将飞机完好无损地送到了目的地。

后来空气动力学家研究了这种鬼使神差的力量,最后得出结论: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。

地效飞行器应该不是什么秘密武器。早在20世纪60年代,当时美国的照相侦察卫星发现,前苏联正在里海试验一种十分奇怪的飞行器。它样子像飞机,但飞行过程贴近海面,飞行速度快、载重量大。美军情报官员对这种飞行器百思不得其解,弄不清这是一种什么新式武器,只好称其为“里 海怪物”。

20世纪下半叶,前苏联放弃了地效飞行器的研制,将主要科技力量投入到了与美国的太空争夺。事隔50余年,随着地效飞行器关键技术的突破和发展,世界主要军事强国在这一领域的争夺日趋激烈。

记者:世界上哪些国家在从事地效飞行器的研究?进展情况如何?还存在哪些困难?

孙连仁:早在1932年,芬兰发明家率先制造出了世界上首架地效飞机。后来,美国、苏联、英国、日本等国也相继研制了多种试验型地效飞机。美、苏在这一领域的起步时间相差不多,竞争是在极端保密的条件下分别进行的。

然而,20世纪下半叶,由于核对抗、太空争夺激烈,局部战争中的空中斗争和信息争夺十分突出,因而,以海上斗争见长的地效飞行器未能成为军事领域的主要角色。同时,由于地效飞行器在发展过程中遇到了一系列技术难题,一些国家地效飞行器项目相继下马。即便在这种情况下,前苏联仍十分重视发展地效飞行器,利用里海、黑海等内海、大湖作为理想的试飞场所,先后研制出20余种型号的地效飞行器,“小鹰”、“雌鹞”等型号已经编入部队使用。“小鹰”号地效飞行器的最大起飞重量l50吨,巡航时速400千米。

目前,俄罗斯全面继承了前苏联“小鹰”、“雌鹞”等地效飞行器的研制成果,在地效飞行器技术上处于明显的领先地位。随着俄罗斯经济的复苏以及对地效飞行器战略作用的重新定位,俄总统普京要求重新启动研制工作,并制定了新的地效飞行器发展计划。美国一直认为,地效飞行器是解决危机的重要力量。也开始在该领域的发展逐步加速。

记者:地效飞行器有什么优点?

孙连仁:地效飞行器首先是速度快。由于它在水上飞行,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。

其次是安全性高。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。

再者,地效飞行器具有较好的抗浪性,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米的浪也无需过虑。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。

最后,地效飞行器设计与制造费用均比飞机低,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高得多。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。

记者:有专家预测,地效飞行器将是未来登陆作战最理想的工具,您如何看待?为什么?

孙连仁:可以说,地效飞行器是人类继车辆、船舶、飞机之后的第四大交通运输工具,它凭借其独特的性能优势获得了诸如“突击登陆的理想工具”、“海上救援流动医院”、“海上超低空作战平台”等等的美称。因此,完全可以运用地效飞行器作为未来登陆作战的理想工具。

用来登陆作战,它有很多优点:第一,地效飞行器机动性能好,可以直接突击上陆。地效飞行器能根据需要灵活调节飞行高度、速度,顺利越过专为抗登陆设置的垂直障碍,能较好地解决一般排水型登陆艇对登陆场地条件要求高,无法直接输送登陆兵上陆的问题;同时,地效飞行器还有效解决了登陆兵需要在近岸换乘展开,徒步涉水穿越海滩,形成攻击战斗队形时易造成较大伤亡的问题。

第二,它隐蔽性能好,突防能力强。地效飞行器既能高速掠海飞行,又能有效利用雷达盲区,神出鬼没,使对方难觅足迹。这种得天独厚的优势和强大的突防能力远非一般作战舰船和飞机所能比。

第三,载重量大,保障效率高。地效飞行器一次可迅速输送数百至上千名士兵及数辆坦克,使一艘登陆艇望尘莫及。以美国正在研制的地效航空母机为例,它的大小相当于一艘驱逐舰,可载货405吨,一次可运载400名士兵,16架直升机,几十辆汽车和火炮。满载巡航半径约6350公里,最大巡航时速为470公里。

第四,适航性能好,登陆作战性能好。未来地效飞行器将综合运用各种隐形技术,降低雷达、红外、声、光、电磁等物理信号特征,并应用更为先进的综合电力超导推进系统,消除噪声、降低红外辐射,从而大大提高地效飞机的隐身能力、快速机动能力、突防能力。

由于地效飞机具有上述特点,因此在未来战争中,它将被广泛用于登陆作战。

记者:地效飞行器发展的前景如何?它能够代替常规航空母舰?

孙连仁:正是基于地效飞行器的诸多优点,我认为,在未来战场上,它必将发挥十分重要的作用。但是,并不能够在短期内代替航母。

记者:我国地效飞行器的研究进展情况如何?

孙连仁:从上世纪70年代起,我国航空、船舶战线的科技人员便开始了对地效飞行器技术持续多年的跟踪与研究。经过数十年的努力,解决了地效飞行器的一系列关键技术,积累了较为丰富的经验,形成了数支研制设计队伍。

孙连仁,1972年入伍,空军指挥学院科研部战役战术研究室研究员,大校军衔。全军军事科学学会会员,空军高层次科技人才,军事理论优秀研究人员。著有专著16部,各类科研成果60余项。获全军军事理论研究成果特别奖2项、三等奖1项,获军队科技进步二等奖1项,空军级奖励多项。核心提示:空军指挥学院科研部战役战术研究室研究员孙连仁大校在接受记者采访时表示,地效飞行器将是未来登陆作战最理想的工具。但不清楚,未来的地效飞行器是如何解决在海滩或者其它未平整陆地上降落的难题。

前苏联的“雌鹞”是第一款实用化的战斗型地效飞行器。
它装备了6枚SS-N-22“日灸”反舰导弹,火力接近现代级驱逐舰!
目前,一些西方军事强国正在从事地效飞行器的研究。到现在为止,这种飞机与舰艇的混合物对未来战争的影响还无法估量。但有专家曾表示,地效飞行航母将有可能取代常规航母充当未来海上霸主。地效飞行器的未来究竟如何?记者近日专访了空军指挥学院科研部战役战术研究室研究员孙连仁大校。

记者:有人说地效飞行器是秘密武器,究竟什么是地效飞行器?

孙连仁:地效飞行器是介于飞机、舰船和气垫船之间的一种新型高速飞行器。与飞机不同的是,地效飞行器主要在地效区飞行,也就是贴近地面、水面飞行,而飞机主要在地效区以外飞行;与气垫船不同的是,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。

记者:那么,什么是地面效应?

孙连仁:这还得从一起航空事故说起。1932年5月24日,德国一架名叫“多克斯”的水上飞机正在大西洋上空正常飞行。忽然,发动机部分油路堵塞,发动机转速降低,飞机随之下落,一场机毁人亡的事件顷刻就要发生。奇迹却在这个时候出现了。

当飞机掉到距水面约10米左右时,不知从哪里来了一种神奇的升力,它巧妙地将机身自动拉平,并让它一直保持在这个高度上向前飞行……最后,这股魔力将飞机完好无损地送到了目的地。

后来空气动力学家研究了这种鬼使神差的力量,最后得出结论: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。

地效飞行器应该不是什么秘密武器。早在20世纪60年代,当时美国的照相侦察卫星发现,前苏联正在里海试验一种十分奇怪的飞行器。它样子像飞机,但飞行过程贴近海面,飞行速度快、载重量大。美军情报官员对这种飞行器百思不得其解,弄不清这是一种什么新式武器,只好称其为“里 海怪物”。

20世纪下半叶,前苏联放弃了地效飞行器的研制,将主要科技力量投入到了与美国的太空争夺。事隔50余年,随着地效飞行器关键技术的突破和发展,世界主要军事强国在这一领域的争夺日趋激烈。

记者:世界上哪些国家在从事地效飞行器的研究?进展情况如何?还存在哪些困难?

孙连仁:早在1932年,芬兰发明家率先制造出了世界上首架地效飞机。后来,美国、苏联、英国、日本等国也相继研制了多种试验型地效飞机。美、苏在这一领域的起步时间相差不多,竞争是在极端保密的条件下分别进行的。

然而,20世纪下半叶,由于核对抗、太空争夺激烈,局部战争中的空中斗争和信息争夺十分突出,因而,以海上斗争见长的地效飞行器未能成为军事领域的主要角色。同时,由于地效飞行器在发展过程中遇到了一系列技术难题,一些国家地效飞行器项目相继下马。即便在这种情况下,前苏联仍十分重视发展地效飞行器,利用里海、黑海等内海、大湖作为理想的试飞场所,先后研制出20余种型号的地效飞行器,“小鹰”、“雌鹞”等型号已经编入部队使用。“小鹰”号地效飞行器的最大起飞重量l50吨,巡航时速400千米。

目前,俄罗斯全面继承了前苏联“小鹰”、“雌鹞”等地效飞行器的研制成果,在地效飞行器技术上处于明显的领先地位。随着俄罗斯经济的复苏以及对地效飞行器战略作用的重新定位,俄总统普京要求重新启动研制工作,并制定了新的地效飞行器发展计划。美国一直认为,地效飞行器是解决危机的重要力量。也开始在该领域的发展逐步加速。

记者:地效飞行器有什么优点?

孙连仁:地效飞行器首先是速度快。由于它在水上飞行,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。

其次是安全性高。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。

再者,地效飞行器具有较好的抗浪性,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米的浪也无需过虑。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。

最后,地效飞行器设计与制造费用均比飞机低,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高得多。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。

记者:有专家预测,地效飞行器将是未来登陆作战最理想的工具,您如何看待?为什么?

孙连仁:可以说,地效飞行器是人类继车辆、船舶、飞机之后的第四大交通运输工具,它凭借其独特的性能优势获得了诸如“突击登陆的理想工具”、“海上救援流动医院”、“海上超低空作战平台”等等的美称。因此,完全可以运用地效飞行器作为未来登陆作战的理想工具。

用来登陆作战,它有很多优点:第一,地效飞行器机动性能好,可以直接突击上陆。地效飞行器能根据需要灵活调节飞行高度、速度,顺利越过专为抗登陆设置的垂直障碍,能较好地解决一般排水型登陆艇对登陆场地条件要求高,无法直接输送登陆兵上陆的问题;同时,地效飞行器还有效解决了登陆兵需要在近岸换乘展开,徒步涉水穿越海滩,形成攻击战斗队形时易造成较大伤亡的问题。

第二,它隐蔽性能好,突防能力强。地效飞行器既能高速掠海飞行,又能有效利用雷达盲区,神出鬼没,使对方难觅足迹。这种得天独厚的优势和强大的突防能力远非一般作战舰船和飞机所能比。

第三,载重量大,保障效率高。地效飞行器一次可迅速输送数百至上千名士兵及数辆坦克,使一艘登陆艇望尘莫及。以美国正在研制的地效航空母机为例,它的大小相当于一艘驱逐舰,可载货405吨,一次可运载400名士兵,16架直升机,几十辆汽车和火炮。满载巡航半径约6350公里,最大巡航时速为470公里。

第四,适航性能好,登陆作战性能好。未来地效飞行器将综合运用各种隐形技术,降低雷达、红外、声、光、电磁等物理信号特征,并应用更为先进的综合电力超导推进系统,消除噪声、降低红外辐射,从而大大提高地效飞机的隐身能力、快速机动能力、突防能力。

由于地效飞机具有上述特点,因此在未来战争中,它将被广泛用于登陆作战。

记者:地效飞行器发展的前景如何?它能够代替常规航空母舰?

孙连仁:正是基于地效飞行器的诸多优点,我认为,在未来战场上,它必将发挥十分重要的作用。但是,并不能够在短期内代替航母。

记者:我国地效飞行器的研究进展情况如何?

孙连仁:从上世纪70年代起,我国航空、船舶战线的科技人员便开始了对地效飞行器技术持续多年的跟踪与研究。经过数十年的努力,解决了地效飞行器的一系列关键技术,积累了较为丰富的经验,形成了数支研制设计队伍。

孙连仁,1972年入伍,空军指挥学院科研部战役战术研究室研究员,大校军衔。全军军事科学学会会员,空军高层次科技人才,军事理论优秀研究人员。著有专著16部,各类科研成果60余项。获全军军事理论研究成果特别奖2项、三等奖1项,获军队科技进步二等奖1项,空军级奖励多项。
美国有效载重1270吨的“鹈鹕”地效飞行器

波音公司将这种飞行器命名为“鹈鹕”运输机。机身长110米,翼展达152米,载重量为1270吨。一次可以运载17辆M—1主战坦克,或者3000名全副武装的士兵。而目前世界上最大的运输机安—225机身长为84米,翼展88米,载重量只有250吨。

    为了减少停放空间,这种飞机的机翼可以向上折叠,而在飞行过程中,机翼将向下倾斜,以便充分利用地面效应。“鹈鹕”飞机的起落架有38组,这些轮胎巧妙地分布在机身各处,均匀地承担了机身的重量,使得这种巨型飞机能够从常规跑道上起降。

    这种飞机被命名为“鹈鹕”,是因为它利用地面效应进行飞行的原理与这种鸟的飞行原理十分相似。

    地面效应是指飞行器在贴近平坦的地表飞行时能够获得额外的升力,以及较小的阻力这一现象。

    在海面上飞行时,“鹈鹕”的飞行高度只有6米,这使它能够比普通的飞机节约35%的燃料。因此,“鹈鹕”飞机一次加油后在海面上的航程可以达到1.85万公里。

    在陆地上,“鹈鹕”的航程可以达到1.2万公里,飞行高度能够达到600O米。
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地效飞行器可以倒退、悬停、垂直起降?它装了旋翼?那不成了直升机?或者是米国的鱼鹰?这大校当的:L
搞一个,玩玩
实际上,地效飞行器作为登陆工具效率并不高,因为它必须降落在水面或者机场。如过降落在水面,搭载的人员和战车还是要抢滩,它的运量绝对不如登陆舰或两栖攻击舰,只是速度上有些优势;如果降落在机场,它的效率比大型运输机差远了。所以,这东西尽管出世好多年,至今也没有一个国家正式列装。
空军指挥学院科研部??
对陆军的东西不大了解吧,MBT那类钢铁巨兽怎么办?
连大飞机都造不了就不要谈里海怪物了:D


贴一个我们自己的东西
只是目前晚境凄凉哦


用地效飞行器打击海盗,携带足够弹药。第一速度快可以追上,第二便于躲避RPG
到南海、东海 巡逻都不错。


就差 从乌克兰买 “鹞级导弹地效飞行器”相关生产技术。也算“军民2用”技术。(TG可以给他装上KH31和YJ-83)。
1983-1986年在“伏尔加“试制厂建成“鹞”号地效飞行器(903型)。
1989年,苏联海军将排水量约350吨、飞行速度大于350公里/小时的903型地效飞行器投入使用。其武器为6枚“白蛉”反舰导弹。苏联在研制地效飞行器的过程十分重视适航性,因此,“鹰雏”号和“鹞”号地效飞行器具有较大的重量储备以确保其强度和生存能力。

“小鹰”号地效飞行器的最大起飞重量l50吨,巡航时速400千米。


用地效飞行器打击海盗,携带足够弹药。第一速度快可以追上,第二便于躲避RPG
到南海、东海 巡逻都不错。


就差 从乌克兰买 “鹞级导弹地效飞行器”相关生产技术。也算“军民2用”技术。(TG可以给他装上KH31和YJ-83)。
1983-1986年在“伏尔加“试制厂建成“鹞”号地效飞行器(903型)。
1989年,苏联海军将排水量约350吨、飞行速度大于350公里/小时的903型地效飞行器投入使用。其武器为6枚“白蛉”反舰导弹。苏联在研制地效飞行器的过程十分重视适航性,因此,“鹰雏”号和“鹞”号地效飞行器具有较大的重量储备以确保其强度和生存能力。

“小鹰”号地效飞行器的最大起飞重量l50吨,巡航时速400千米。
飞机的复杂高价加轮船的局限没什么前途
有好处也有弱点看你怎么用。
这玩意安全性不是一般滴差,谁会放心用啊?
飞机都玩不转,这个只能小打小闹
说着说着  TG的大地效飞行器就...............
地效飞行器利用襟翼,能自如地倒退、悬停,以及垂直起降
===================================
天顶星技术.:L
飞机的复杂高价加轮船的局限没什么前途
=========================
也可以是飞机的速度轮船的载量.:D
为啥没开发民用,好象经济性很不错哦
unseenkiller 发表于 2007-5-11 12:07

702所研制的985型边防巡逻地效翼艇首制艇已经装备东北边境某边防部队。

国内有702所,708所,605所,三家单位做过地效翼艇,水平最高的要算是702所了。

605所做的地效翼艇水平不怎么样,但是当初高调宣传,这一招很成功。

702所的工作做得比较扎实,但是宣传得太少,加上装备部队的太少,基本上就没人知道了。   

地效翼艇这玩意虽说出来有好多年了,多少个国家都在研究她,但是实际上还有很多很关键的问题没能得到解决。
据说这玩意转弯很困难,需要很大的半径......
哎    以后重要城市之间特快就用地效吧    修路也简单  弄平了就行 几多好
现在这年头,部队里面也越来越多喜欢忽悠的砖家叫兽了,有些东西未必当真。
说来说去,地效飞行器也是要装发动机才开的起来的!!!
地效的升阻比极大,这样需要的动力就很小,发动机不需要太大,同时载重理增大很多。但是,航速就不能与常规飞机相比了,但是比水面船只或潜艇快得太多了。是个非常独特的运载工具!
一些技术问题一直没有很好被解决,比如转弯,起飞,海水腐蚀等等。
中国地效飞行器前瞻


如何评价地效飞行器

地效飞行器是‘种处于飞机和舰船之间“夹层”中的运输/作战甲台,这就产生了地效飞行器发展中的“定位”问题,即它应该是属于船舶还是飞机,最好该干什么。从战后苏联地效飞行器发展的过程看,这个问题的影响不次于技术问题。在苏联地效飞行器的发展过程中,就产生过这种运输/作战平台应该由哪一方来搞的问题。在地效飞行器发展的初期,苏联造船界和航空界都想插足这项“前景光明”的事业,一度出现了好几个研究部门都在研制地效飞行器的情况,但在研制碰到许多技术困难、研制前景暗淡后,又出现海军、造船界和航空界相互推诿的现象,导致地效飞行器的发展陷入无人负责、无人投资的困难境地。从某种意义上讲,苏联之所以能在地效飞行器上取得一定成果,除了理论上的“高升阻比”的诱惑外,很大一部分原因是被地效飞行器专家鼓吹出的在军事上的一系列所谓战术技术优势“忽悠”出的结果。

媒体上关于地效飞行器使用特点的评价就充分反映了“类似”的情况。对地效飞行器理论上的优点宣传太多,而对这种平台需要解决的技术问题则提得很少。几乎所有关于地效飞行器的介绍都会将其与舰船相比,这就有定位不准的嫌疑,许多文章的评论几乎成了格式,例如 “地效飞行器适航性强,基本不受波浪的影响;可以轻而易举地飞越一般地面交通工具难以逾越的沙漠、沼泽、江河、雪地和冰川等,速度可以达到普通舰艇的10倍,是气垫船的2~3倍,就连直升机也望尘莫及”,如此等等。其实,地效飞行器既然能飞起来,也就失去了和普通舰船相比的资格,因为水上飞机在速度及水上起降上与地效飞行器相比毫不逊色。所谓的任务适应性强则根本站不住脚,为安全起见,地效飞行器是不可能仅为了得到一点地效而敢到上面所说的“硬”表面上走一趟的!所谓地效飞行器贴近水面飞行、不易被对方雷达和红外探测系统发现的优点实际上是个形而上学的看法,让飞机超低空二三十米飞行也同样能做到,而苏联地效飞行器为了安全,在水面飞行时巨大的垂尾也有近十多米的高度,这种小小的差别并不能使地效飞行器拥有逃脱雷达探测的战术优势。

所谓地效飞行器能够在海面上起降和停留、执行反潜布雷和救护等作战任务也没有太大意义,现成的水上飞机完全可以完成人们为地效飞行器确定的所有任务,而且由于飞行速度高,还会做得更好。海上救援速度是越大越好,水上飞机的速度要高出地效飞行器200千米/小时是很容易的事(与水上飞机相比,地效飞行器由于低置机翼的设计特点,起飞阻力大,要消耗更多的燃料,因此在执行需频繁起降的反潜和布雷任务时就小如水上飞机)。正是由于现有的地效飞行器在战术方面的表现并不比飞机或水上飞机更出色,也未能达到人们所想象的那种经济性,因此没能得到比较“理性”的西方国家足够的重视。

在关于地效飞行器优点的评论中甚至还出现过“地效飞行器可以垂直起降和自由倒退”的笑话。苏联确实是研制过。种具有垂直起降能力的“地效飞行器”,但其出发点并不是要设计地效飞行器,而是想设计成一种垂直起降的水上飞机。从某种意义上讲,这种飞行器实质上是设计师的即兴作品,根本没有实用价值。有些地效飞行器采用了动力增升设计,可以利用发动机喷流在翼下产生一定升力,使其在低速和零速时能够减少飞行器的吃水,但这种情况用垂直起飞来描述是不确切的。地效飞行器被普遍看成是一种最理想的登陆作战平台,“可以直接突击上陆,能根据需要灵活调节飞行高度、速度,顺利越过专为抗登陆设置的垂直障碍和滩头水雷区,能较好地解决一般排水型登陆艇对登陆场地条件要求高、无法直接输送登陆兵上陆的问题”。实际上,除了能快速到达登陆地点外,地效飞行器与其他登陆作战装备相比并没有特殊的地方,滩头水雷区和岸边障碍物通常是躲不过去的,而用同样的资源发展技术成熟的水上飞机也能达到快速登陆的目的。因此说,地效飞行器是登陆作战的利器也有夸大嫌疑,如果仅凭速度快就能改变登陆作战的攻守态势,那么水上飞机早就占了这把交椅了。

海况适应性好也是地效飞行器的的神话。和舰船相比,当它飞起来的时候,海况适应性确实高于前者,但当它还没有飞起来的时候,却会受到海浪的困扰,有时根本就飞不起来。提高海况适应性是军用海上飞行器的重要设计指标,为了提高抗浪性能,水上飞机普遍采用高置机翼,许多大中型水上飞机为减少机翼与海浪发生碰撞的概率,不惜采用增加飞行阻力凸出机身的高置机翼盒设计。与此形成鲜明对照的是,地效飞行器普遍采用低置机翼设计,为了充分利用地效,其机翼安装位置都较低,基本上是接近机身水线的。所以说,与水上飞机相比,地效飞行器的海况适应性远逊于它。说来可能有不少读者不会相信,起飞重量554吨的“里海怪物”的海况适应性竟然比起飞重量45吨的水上飞机高不了多少,前者能在浪高2.5米的四级海况下起飞,而后者也能达到这一水平。这是因为后者的机翼高置,利用船身式机身就能顺利通过波浪,而前者的机翼低置,滑行时会小现机翼被波浪埋没的情况。还需要指出的是,考虑到海面风浪的宽度及幅度,像“里海怪物”这样的大型化地效飞行器对提高海况适应性的影响并不显著,这意味着地效飞行器的海况适应灵活性远不如船舶,这也是人们提出设计起飞重量达5000吨的地效飞行器的原因,大型机体吃水较深,机翼安装位置也就相对高出许多, 滑行就可以让机翼抬起。

苏联海军发展了一型发射反舰导弹的“鹞”级飞行器平台,但海军航空兵则找出了有说服力的数据证叫“逆火”式轰炸机速度高,后勤保障简单,飞行距离远,在执行反舰任务方面更有优势。地效飞行器是贴近海面飞行的,这个飞行高度空气密度大,再加上地效飞行器的设计特点,其最大飞行速度在400千米/小时以下比较合适,而“逆火”式轰炸机巡航速度可达到800千米/小时,宵时还可以来个超音速冲剌。由于机体气动设计好,最大飞行速度大,就是贴海飞行也能达到700干米/小时以上,在低空“隐身条件”相同的情况下,携载反舰导弹进行攻击的效率远远超过“鹞”级飞行器。

从导弹发射的角度看,地效飞行器也4i适合装载反舰导弹。首先是发射问题不好解决,不能像飞机那样很方便地从挂架或弹舱中发射反舰导弹。为了发射导弹,“鹞”级平台不得不把巨大的导弹发射器安装在机背上,这就极大地增加了飞行阻力,导致其效费比远低于“逆火”式轰炸机(近年来一些刊物上出现了安装垂直发射装置的地效飞行器想象图,由于气功原因,这实际上是不可行的)。接受了苏联大部分“遗产”的俄罗斯人坦言“地效飞行器在武器装备体系中找不到自己的位置”。地效飞行器不能使海军的战斗力有质的提高,也不能使海运部门大幅度降低运输的费用,且其技术问题又一直得不到满意的解决,因此没有人愿意接手也是情理之中。

和苏联在地效飞行器上投入大量人力物力形成强烈对比的是西方国家对于研制地效飞行器态度冷淡。二战结束后,美、英、法等国的民间企业都进行过地效飞行器的研究,但几乎都是小尺寸、低重量型,在碰到一些技术困难并经过了可行性分析后,几乎都停止了研究工作。美国军方曾一度认为“发展地效飞行器没有任何前途”而停止了对这方面的资金拨款。苏联人能够一直“坚持”下来并搞出了几种能掠海飞行的东西,显然和两种政治体制的不同有着很大的关系。

在地效飞行器的制造上也存在着相当大的误区。有观点认为这种飞行器可以采用造船工艺和造船材料制造,因此成本要比飞机低30%甚至更多。其实,地效飞行器是地地道道的航空技术产品,就同样尺寸的飞行器而言,造价只能是增加而不是减少,未来的产品有可能在造价上低于飞机,但效果不会太明显。苏联人推出的地效飞行器更多的是技术探讨型的设计,导致他们得出了地效飞行器具有造价低的特点。如果想研制出真正能与水上飞机竞争的地效飞行器,就必须充分借鉴航空技术的经验并应用航空技术。通常认为地效飞行器是很安全的,因为一旦发动机出故障,马上就可以降落到水面上。其实这也是一个相对的问题,小型地效飞行器为了提高安全性,在气动设计上不顾燃料的推进效率,采用的是宽弦比机翼,导致飞行效率非常低下。之所以不采用较大展弦比的机翼,是因为大翼展机翼在掠海飞行时非常容易发生事故。地效飞行器在掠海飞行时机身最怕倾斜,为安全起见,不能像飞机那样随心所欲地转弯,必须爬高后才能转弯,修正好航线后再下降到地效高度,这就相当于飞机的一次起降。飞机在起降阶段出现的事故要占总事故的65%以上,而地效飞行器贴着海面飞行是一种没有尽头的起飞降落,怎么能说安全呢?实际上,贴着海面飞,就意味着在事故“多发区”飞行。从苏联地效飞行器的研制过程可以看出,地效飞行器的事故率是相当高的。例如1992年,俄罗斯一架“小鹰”地效飞行器在为美国人表演时就因爬升时发生了稳定问题而坠海爆炸(在苏联刚解体不久,经济上非常拮据的俄罗斯人非常希望将花了大量人力物力的地效飞行器技术卖给财大气粗的美国人,结果目的没达到反而丢人现眼),俄海军由此对发展地效飞行器彻底失去了热情,不再拨款。对于使用在沿海地区和江河上的小型飞行器来说,航线上的水面船只将成为严重影响安全的因素,不管是江河上使用的还是大洋上使用的飞行器都会碰到鸟撞概率高的问题,这都会极大地限制其应用。

在关于地效如何产生的问题上,有不少文章提到地面效应大小与翼展和掠海飞行高度有关。实际上这是不全面的,还应该和翼弦长有关。只有翼弦长达到一定程度(通常认为离地高度为翼弦长的四分之一以上)才能产生地效,这也是地效飞行器普遍采用宽弦比机翼的重要原因。水平尾翼是保持地效飞行器平稳掠海飞行的部件,为减少地效的影响,其设计和主机翼相反,平尾不但要安装在高大的垂直尾翼上,而且还被设计成大翼展窄弦长的机翼形状,其翼展几乎与主机翼同宽。可以想象,一架采用大展弦比机翼的滑翔机要想获得一定的地面效应,即令离水高度和地效飞行器机翼的离水高度一样,也不一定就能产生地面效应。另外,地效还与飞行速度有关,许多低速飞行器为了产生地面效应,不得不采用安装角相当大的机翼布局,而且还在机翼两端设大面积的侧翼挡板,再加上后面下垂的衿翼,以便能“包住风”而产生地效。

从美国波音公司前年提出的“鹈鹕”气动设计来看,这种飞行器其实是一种能够进行地效飞行的大型水上飞机。美国人之所以提出这种大型运输平台方案,着眼点不再仅仅是追求地效带来的经济性,更多的是为适应和满足军队沿海快速投放的需要,也许可以说,这是一种将地效飞行器和水上飞机的特点结合在一起的飞行器。

通常认为地效飞行器运输效率高,但苏联飞行器的运输载重与总起飞重量的比值要比现代运输机低得多。这是因为升阻比是一个相对的概念,地效飞行器在贴海飞行时的升阻比是不能与大型运输机的升阻比相提并论的,其贴海飞行时的经济巡航速度也就在400千米/小时,而大型运输机则为800千米/小时左右,即令其升阻比比后者高一些,但因为速度慢,其燃油效率也不一定就比后者高。“小鹰”地效飞行器是苏联在相应技术成熟后研制的,其最大起飞重量为150吨,但最大航程/有效载重远低下设计成熟的同重量运输机就是明证。


苏联地效飞行器的设计特点

地效飞行器有着许多设计上的困难,不仅空气动方面的,还有结构上的。各种因素相互冲突,给设计师权衡利弊带来了很大的困难。为了解决这些问题,设计者采用了很多在飞机设计中不常采用的设计,导致整个飞行器的结构废重比飞机大得多。另外,还有很多飞行安全技术问题至今仍没有办法解决。

地面效应能提高飞行器的升阻比,但因翼下波浪高度变化会使地面效应的大小经常发生剧烈的变化,从而使飞行器在飞行中存在不稳定的危险,为了提高安全性,苏联的飞行器不得不采用大面积的稳定尾翼,而且这个巨大的尾翼还必须安装在高大的垂直尾翼顶部,以此来消除地效的影响。在飞行器的横向稳定上也存在着类似的安令性要求,高速飞行时稍有侧滑,两侧机翼升力就会出现极大的不平衡,导致升力小的一侧机翼顶端的平衡浮体接触水面,进而对飞行器整体产生较大的偏航冲击力矩,有时平衡浮体和机翼尖还会插入水中,这对以400千米/小时掠海飞行的地效飞行器来说将是灾难性的。苏联解决这个问题的办法是尽量缩短机翼的展长并增加垂直尾翼的面积,同时提高平尾和垂尾的稳定力矩,尽量加大机身的长度。“小鹰”级的身长为58米,翼展却只有31.5米; “里海怪物”KM的身长为92米,翼展却只有37米。这些与飞机设计不同的地方导致地效飞行器产生了更多的结构增重和气动废阻问题,严重影响了其经济性能和载荷能力。

苏联地效飞行器普遍采用小翼展的宽弦比机翼,不光是为了提高地面效应,更主要的是为了减少机翼触水产生偏航力矩,但这会极大地增加诱导阻力。一般来说,只有在掠海飞行高度低于翼弦长四分之一时,地面效应才会比较明显,而且地面效应的大小与飞行高度呈一种反向几何状态变化,这意味着随着飞行高度的增加,地面效应会迅速减弱,而诱导阻力则急剧上升。苏联的几型地效飞行器,展弦比普遍在3~5之间,再加上最低飞行高度总是高出比较理想的高度,这就导致了苏联地效飞行器的升阻比不高,据说“小鹰”的升阻比是17,这还是气象条件良好时能尽量贴近海面飞行的理想数值,实际上大部分海况条件下巡航状态的“平均”升阻比也就在12~15之间,而现代化的大型运输机巡航时的升阻比可达到18甚至20以上。为了避免水面停机时海浪对机翼的冲击和起飞时能在翼下形成气垫,地效飞行器总是把机翼设置在船身式机身水线的上方,而为了让船身式机腹在高速掠海飞行时有个比较安全的离水高度,机翼离水面的高度就更大了。如苏联的“鹞”级导弹飞行器的吃水深度是4.3米,飞行时离水面巡航高度是1.8米,而机翼离机身水线高度至少接近1米以上,这样飞行时机翼离水面的高度就超过7米。小过这是在海上风平浪净的时候,实际上“鹞”级为了飞行安全,离水高度在大部分飞行时间中要超过3米以上。


地效飞行器在机身结构和总体布局上也存在着许多增加结构重量和飞行阻力的不利因素。高置的大面积稳定平尾翼不仅会增加结构重量,而且也增加了飞行阻力。为了能在水面上漂浮,飞行器必须像水上飞机一样采用水密结构设计,起飞时为了能顺利克服水面阻力升空,机身下部必须采用阶断层面设计,机首必须设置分水槽,这些设计都增加了飞行器掠海飞行时的空气阻力。当飞行时速达到300千米以上时,水面的“坚硬程度”不亚于混凝土,机身下部的抗撞强度就必须高于水上飞机,这也增加了结构重量。由于要利用地效,机翼不能像水上飞机那样采用高置的设计,必须为抗海浪的冲击而付出一定的结构重量代价。苏联大型地效飞行器“里海怪物”KM级的机身长为92米,硕长的机身漂浮在起伏不定的海面上时,要承受类似于船体在水中受到的中拱力和中垂力的作用,因此也要付出结构重量增加的代价。

地效飞行器动力推进系统的布局和工作环境相对于飞机也显得更为困难和苛刻。首先,地效飞行器在设计上必须兼顾安全和效率两个相互矛盾的要求,现有地效飞行器的飞行速度不能太高,因为贴海飞行时空气密度大,由此造成的阻力使得300~400千米/小时的巡航速度比较合适;但巡航时速也不能太低,太低则会使地效作用大打折扣,这就导致无论是螺旋桨推进器还是涡扇发动机都不是最好的选择,前者在安装位置上有太多的限制,必须用额外的支架来提供推进装置的安装位置,而后者既不易在飞行器上找到合适的安装位置,又不能工作在最合适的速度范围内。与水上飞机相比,苏联的地效飞行器为照顾地效产生,机翼安装位置要低得多,机翼后面的气动襟翼在起飞和降落时成了“推水板”,大量的水流从衿翼之间的缝隙中溢出,为抗拒水流的冲击,气动襟翼也必须加强自身的结构强度和安装部位强度,这也是增加结构重量的原因之一。

由于要在气动特性上全面照顾掠海飞行的需要,苏联地效飞行器升阻比不佳的情况导致发动机在飞行过程中要不断进行提升功率的操作。为保证飞行的安全,地效飞行器转弯时必须爬升到一定高度,而在直线飞行时有时为了避开前面的船舶或其他障碍物,也必须先爬高,再加上一脱离地效区升阻比就急剧下降,这就需要频繁提高发动机的功率,而起飞时由于机翼“挡水板”的影响,发动机也必须开足马力。飞行器机体和发动机的部件大都采用各种合金制成,许多部件又工作在高温环境下,要提高这些部件的耐腐蚀能力是相当困难的,贴海飞行更加剧了这一‘问题解决的难度。大部分时间都在中高空飞行的海军飞机在返航后,通常都要用淡水冲洗飞机,由此可以想象海水腐蚀的危害不容小视,早期水上飞机也是因为碰到腐蚀问题不好解决而基本上被陆基的海军航空兵飞机所取代。此外地效飞行器的翼载荷要比飞机大,由于海浪的影响,地面效应不断发生变化,翼载荷的频率变化更为强烈,“里海怪物”和“小鹰”在高速掠海飞行时会产生高频振动,这对机体寿命影响很大。

地效飞行器在设计上还存在着一个悖论。为保证飞行安全和降低造价起见,地效飞行器的机翼大多采用宽弦比机翼,而且为了能充分产生地效,安装角也相当大,这就意味着迎风面积加大,导致高速飞行时的空气阻力增加。这种矛盾的设计在一些低成本中小型地效飞行器上显得相当突出,从一些小型地效飞行器的形状可以看出,它们为了利用地效而采用了大面积的侧挡翼板,后缘襟翼也几乎下垂到水面,整个飞行器看上去就象是一个翅膀伸展不开的大鸟。这种形状不但增加结构重量,而且增加了迎风面积,加大了飞行阻力,极大抵消了地面效应产生的好处,使得飞行器的飞行速度基本上不超过200千米/小时,经济效益很难达到理想的程度。

从上面的分析可以看出,结构重量的增加、地面效应的利用困难、气动布局的局限等几个方面是苏联地效飞行器经济性小佳的重要原因,也是世界其他国家搞了30多年仍末取得满意成果的主要因素。有了这么多不利于经济性的技术问题,地效飞行器不能产业化的问题也就不难理解了。


发展地效飞行器的必要性

尽管上文谈了那么多地效飞行器所面临的技术困难,但从发展的眼光看,地效飞行器还是有必要性的。地效飞行器依靠贴地飞行获得地面气动效应,同时因气流流过机翼的条件得到有利改变而大大减少了机翼的诱导阻力,进而能大幅提高升阻比,这在理论上是已经被论证的事实,而技术上的难题则完全可以依靠科技的进步不断克服。地效飞行器的升阻比在理论上可以达到30以上,设计合理的巨型地效飞行器贴近平静的海面飞行时,升阻比达到50以上也是可能的,这要比飞机的理论升阻比高得多。如果地效飞行器能达到这么诱人的升阻比水平,那就太有必要了!苏联人拼命发展的一大诱因就源于此。

美国人“地效飞行器没有发展前途”的观点对包括前苏联在内的其他国家造成很大影响,使得世界地效飞行器研究长期陷入停滞不前的状态。然而我们应该看到,苏联地效飞行器的发展尽管离实用还有一段距离,但安全性和经济性不断改进和提高却是不争的事实,因此美国的看法是不足为训的。需要指出的是,尽管西方国家对地效飞行器不感兴趣,但还是有一些公司仍在坚持研制,俄罗斯的许多设计者也坚信地效飞行器进一步完善后,一定会成为海上运输和作战的优势平台。中国研制地效飞行器的工作则一直在进行。目前,就连美国人也重新修正了自己的观点,开始对地效飞行器感兴趣了,波音公司提出的“鹈鹕”大型地效飞行器就算是一个“明证”。

地效飞行器现在的研制水平还不能使其飞行效率高的优点充分表现出来,但其运输经济性高的潜力是我们不能轻视的,要有超前的眼光才不致于犯错误。上世纪七八十年代,由于燃油价格上涨,各航空大国都开始研发能节省燃料15%的循环分流涡扇发动机,但是随后燃油价格的持续回落又使得研制这种发动机的必要性变得不那么迫切,这些国家又都“马上”停止了这种发动机的研制工作。

研制新型发动机要耗费上百亿美元,在经济上没有迫切需要的诱因,必要性也就不复存在。但地效飞行器的研制则不同,一是节油的潜力远远超过15%,二是研制条件和能力远远超过了上个世纪研制发动机的条件。循环分流涡扇发动机只能节省燃料15%左右,人们就准备花上几百亿去开发它,地效飞行器如果能把运输机的飞行升阻比从15提高到35,就相当于只用现在一半多的动力就能使波音747这样的大型运输机飞行,扣除地效飞行器速度较慢的因素,完全有可能节省20%以上的燃料,其必要性要比循环涡扇发动机大多了!

地效飞行器的最大亮点是能大型化,不像飞机那样受机场的限制,作为地效飞行器近亲的水上飞机就是因为具有不需机场、容易大型化的优点而在上个世纪的三四十年代非常盛行。许多大型水上飞机的起飞重量都要比陆上飞机大,甚至一度出现过起飞重量高达四十吨的水上运输机。二战后,军事专家一直在设想研制大型水上飞机来解决海上运输问题和满足对快速反应能力的需要。当地效飞行器成熟后,人们马上又想利用它完成大量兵力的越洋运输。客观地讲,只有从这个方面去确定地效飞行器的作用,才能走上正确的发展道路。

从飞行器气动结构设计的角度看,在不考虑经济性的情况下,地效飞行器可以通过限制最大飞行速度和较小的翼展来提高承载效率。例如机翼的翼展在考虑利用地效的情况下可以比飞机小30%或更多,而飞行速度不超过500千米/小时的气动设计要求可以使机翼的结构高度比飞机大lO%或更多,再加上宽弦比机翼的设计,意味着机翼的结构承载效率可以达到较高水平。这一点和采用三角机翼的战斗机相类似,让飞行在中高空的运输机采用三角翼在经济上是不可取的,但在地效飞行器上采用这种设计却是有利可图的,再加上不像陆地起飞的运输机那样受机场长度及宽度的限制,因此地效飞行器很容易向大型化发展。

地效飞行器虽然最大飞行速度不如同尺寸的运输机,但由于不存在重载爬升到高空的过程,因此用在短程运输上将能显现出一定的优势,在时间差距上也不会显得太大,特别是在可根据气象海况决定航班的民用运输领域。通常认为地效飞行器是登陆作战的最好运输平台,通过上面的分析我们会意识到这种飞行器仍然有它的局限性,但如果是近程突袭,则会表现出一些特殊的优点,例如在不考虑经济性的条件下设计地效飞行器,可以通过其翼荷较大的特点,设计出满足登陆作战战术技术要求同时又造价低廉的飞行器来。

促进地效飞行器发展的一个最大因素可能是核动力。地效飞行器的大翼载荷和容易大型化的特点特别适合安装沉重的核反应堆,贴近海面飞行的特点又可以大大减少核反应堆在飞行器出现事故时发生破裂的危险。更为重要的原因是,地效飞行器是一种军民两用色彩非常明显的运输平台,不管是海上运输部门还是海军方面,都迫切希望能拥有一种高效率的海上运输平台。

从目前的大型飞机设计制造水平看,现有技术已经可以制造出飞行重量达千吨的巨型飞机,只是由于机场的限制,人们还不能这样做。但地效飞行器就不同了。从最近几年各国提出的地效飞行器设计方案看,起飞重量在2000吨以上的占绝大多数,实际上更大的飞行器设计方案早就有了,20多年前美、法的一些专家就已经提出了起飞重量达5000吨的设计方案,真有点想多大就能多大的味道。
地效飞行器可利用的现代技术

与四十年前“里海怪物”所采用的技术相比,现代业已成熟的各项技术已经可以满足研制高性能地效飞行器的需要,光是建造材料就足以使“里海怪物”减少十多吨的结构重量。如果再加上其他方面的技术进步,就有可能让地效飞行器表现出诱人的前景来。下面所及就是几种可以有效克服现有地效飞行器缺点的技术。

一、主动控制技术。这种技术就是通过各种气流扰动传感器和惯性测量装置,提前得出机体周围气体的流动速度和机体运动的轨迹趋势,探测飞行器前方海面波浪的变化情况,然后通过电脑控制程序使气动面作出相应的偏转,在机体运动轨迹发生微小变化时就能及时消灭和抑制变化增加的趋势,消除地效变化剧烈的影响。这样一来,用较小的平尾气动面就可满足操纵和稳定的需要,大型地效飞行器也不用再把平尾高置在垂尾上。操纵的灵敏性和反应速度是不用担心的,现在的科技已能使飞机的气动舵面每秒在一个方向上的角度变化100多次,完全可以满足应付地效剧烈变化的需要。主动控制技术目前已被用到了大型飞机上,在地效飞行器上也完全可以发挥作用。

二、矢量推力技术。矢量技术可以极大地提高飞机的飞行轨迹精度和操纵性,用在地效飞行器上也能达到改善安全性和经济性的目的。俄罗斯地效飞行器专家建议“可以利用涡扇发动机产生矢量操纵力矩,既可以产生矢量操纵力矩,又可以作为推进发动机产生推力”。其次,还可以考虑在飞行体的头部或尾部设置整体偏转的推力发动机,也能达到既可以提供推力、又能提供足够操纵力的目的。另外,还可以利用这些发动机向主机翼下喷气,为飞行器提供从水面起飞的初始气垫。用发动机代替平尾稳定可以节省相当大的重量:气动平尾每平方米产生的操纵力在200千克左右,而每平方米的平尾光结构重量就在30千克以上,加上为高置而付出的垂直翼面重量,总的付出重量要达到40千克,操纵用的“推重比”在O.5左右,而若用推重比达10以上的涡扇发动机提供操纵力,在垂直方向上操纵“推重比”少说也可以达到3或4以上。考虑到发动机还可以产生推力,在总体效果上推重比还要高一个数量级,因此用矢量发动机结合一定面积的操纵平尾是十分划算的。

三、浸水水翼技术。意大利一家公司20多年前提出的一种地效飞行器设计方案就采用了水翼稳定,这种飞行器的下部有三个能收放的水翼,在水上漂浮时水翼收起,掠海飞行时则放下没入水中,由电子自动控制系统随时调整确定三个水翼的升力,就像水翼艇一样,可以为航行中的地效飞行器提供安全可靠的稳定力矩,使艇身始终保持最佳的离水高度。据专家分析,与利用平尾保持纵向稳定的方法相比,利用水翼更有效,操纵推重比更高。更让人感到有创意的是,水翼上安装了喷水推进装置,这样也就解决了地效飞行器安装推进装置困难的问题。

四、浮力平台技术。为了解决现有地效飞行器起飞后机翼离水高度太大降低地效的问题,苏联设计师在“未来海上高速运输系统”计划中设想让飞行器从专用的浮力平台上起飞降落,这样就可以取消飞行器的船身式结构,外形结构就可按最小阻力特性设计,最大的好处是可以将机翼设置在机身下部,飞行时能最大限度地接近水面。这样做还在很大程度上摆脱了原有设计的缺点和限制,例如发动机的形式和安装位置就可以向最有利的位置靠近。大型地效飞行器有四台以上的推进发动机,只要解决了贴水飞行的安全问题,飞行的可靠性会大幅提高,完全可以达到民航机的标准。地效飞行器从浮力平台上起飞不存在新的技术问题,关键是让其从掠海飞行状态降落到浮力平台上,苏联人设想的高速浮力平台可采用双体穿浪船结构设计,甲板面向后倾斜,安装上类似于航母甲板上的阻拦索。实施对接时,地效飞行器飞行方向与浮力平台同向,当飞行器掠过浮力平台时,浮力平台上的碰撞调整挡板会与地效飞行器机身下相应部件发生碰撞,自动完成平台与机身位置的调整,此时,只要地效飞行器机身下的降落钩挂上阻拦索,就可以像舰载机在航母上降落那样完成与浮力平台的对接。

五、大型化技术。从空气动力学的角度看,飞机的飞行效率与自身的尺寸有一定的关系,大飞机的速度、航程、燃油效率等要优于小飞机。对于地效飞行器来说,尺寸“效应”的影响应该说是“有很大关系”,大尺寸的地效飞行器在贴海飞行时,海上的波涛就会显得“小”许多,而机翼离水面的相对高度也就可以“小”一些,有利于地面效应的最大限度利用。同时,由于机翼展长和弦长超出波浪的幅度,地面效应的变化也就相对平稳,这就是专家们认为地效飞行器越大越好的最主要原因。从物理角度来讲,大尺寸的飞行器转动惯量大,能够为稳定操纵提供较多的反应时间,有利于安全性的提高。当尺寸增加到‘‘定值后,发动机的安装位置也好解决,可以像飞机一样直接安装在机翼上,不再需要额外增加结构重量的安装支架。

六、推进效率更高的桨扇推进器。对于飞行速度为400千米/小时的地效飞行器来说,推进效率最高的装置非螺旋桨莫属,但传统的螺旋桨在低速和零速状态下推进效率最高,在400千米/小时的速度上推进效率至少会下降到40%,已经不能满足设计需要。适合地效飞行器采用的推进螺旋桨最好是单位面积推力更大的桨扇推进装置,桨扇推进器采用叶尖能在超音速气流中工作的翼型,不但具有桨叶直径相对较小的优点,还具有节省燃料15%的特点,将会对地效飞行器的经济性改善起到关键性的作用。现在,这种推进装置已经开始进入成熟阶段。


另外,新型的耐腐蚀复合材料对提高地效飞行器的经济性也有相当大的好处。虽然竞争对手——飞机可以从中获利,但地效飞行器从中获得的收益要远大于飞机。除了在经济效益、飞行安全等方面存在着一些问题外,苏联研制的一大批地效飞行器很快退出现役就是因为存在着严重的腐蚀问题。在30年后的今天,无论是制造飞行器的材料还是动力都已经取得长足的进步,机体材料的防腐蚀技术也有了革命性的进步,这对于提高地效飞行器的经济性和战术技术性能意义重大,将使其可与水上飞机展开有力竞争。

探索战争的真实本来面目--“战争风云”     

未来地效飞行器应如何设计

根据地效飞行器对地面效应依赖的程度,苏联专家将其分为三种类型;A型是指无法在地面效应以外高度飞行的平台;B型是指可以短时间内在地面效应外高度飞行的平台;C型是指可以长时间在地面效应以外高度飞行的平台。苏联研制的地效飞行器绝大部分属于第三类,研制这一类飞行器有飞机方面的经验可供参考,可以采用许多现成的飞机部件,而且这类飞行器既能够在恶劣海况下爬高飞行,也能够跨越陆地飞行,战术灵活性好。出于经济考虑和商业上的需要,西方国家提出的小型地效飞行器大都属于第一种和第二种,更多的是追求飞行器的运输效率。从西方国家提出的许多方案看,其外形与飞机的典型外形相去甚远,如前面提到的意大利研制的地效飞行器,从三视图上看几乎没有传统飞机的特点,倒是和美国的隐身轰炸机B一2有几分相似。不过西方提出的大型飞行器普遍与飞机有更多的相似之处,近年来大型运输机外形有向翼身融合方向发展的趋势,这一点非常有利于地效飞行器外形的确定,地效飞行器采用翼身融合可以得到更大的收益。

从发展的眼光看,三类地效飞行器之间不应该有严格的界限,既然能够在地面效应高度飞行,完整的气动结构就有在空中飞行的基础,而能脱离地效飞行一段时间则完全可以把时间进一步延长。解决了地效飞行器贴水面飞行的操纵稳定性后,技术难度相对小的空中飞行就更不会是技术禁区。俄罗斯专家对地效飞行器的分类完全是为了研究分析问题的方便,未来地效飞行器有可能部有在地效高度外飞行的能力,这是增加灵活性相当关键的设计,也是地效飞行器获得发展的一个必然选择。

由于设计传统和技术水平的不同,如果要分类的话,可能只是在外形.卜分为飞机型、飞翼型和“正规”地效型。这个“正规”型可以是前后串翼结构,可以是倒三角形,也可以是两个船身式机身用一个矩型翼联接起来,外侧再加一片梯形翼。总而言之,地效飞行器如果能成为一种成功的海上运输平台,外形变化上的丰富程度可能要超过飞机。为提高使用灵活性和效费比,未来地效飞行器最好还是展弦比大一些好,在设计上应向水上飞机靠近,美国波音公司的“鹈鹕”应该说是未来地效飞行器的范例。

通常认为“需要加装助推发动机”是制约地效飞行器经济性的一个原因。其实,从苏联研制的几种飞行器看,大部分安装的发动机并刁i具有“助推”作用,例如“里海怪物”KM采用了十台推力为10500千克的喷气发动机,它的起飞重量达到了544吨,但推重比只有O.2稍高一些,比许多大型客机还要低。和陆地机场相比,海上机场的特点就是长度“无限”,能够给地效飞行器提供足够的加速距离,因此其起飞推重比是可以低于飞机的。苏联的“里海怪物”和“小鹰”都采用了发动机偏转喷流在机翼下形成高压气垫的设计,据说是为了改善地效飞行器从水面上起飞的性能,但也有一些观点认为这是为了得到更好的推进效益。如果是前者,则从提高地效飞行器经济性的角度出发,这种设计在未来的大型地效飞行器上将不会出现;如果是采用矢量控制稳定,则可能要顺便地利用一下这种动升力技术。“小鹰”采用了一台涡桨发动机和两台涡扇发动机,有人把这也当成地效飞行器的一个缺点。苏联研制地效飞行器解决“有与无”的动机是相当强烈的,为节省经费,采用现成的发动机和先不考虑飞行器的经济性也是可以理解的,对于未来的地效飞行器来说,这种采用两种推进发动机的情况决不会再出现,除非这样做有十分明显的好处。

从运输效率的角度看,地效飞行器用作短途运输可能是充分发挥其作用的最佳途径。通常认为地效飞行器飞行距离大,其实这一特点并不突出。从美国波音公司公布的“鹈鹕”飞行性能数据看,其最大飞行距离并不是通过地效飞行完成的,而是在6000米高度飞行达到的,这多少说明地效的高效利用还有很长的路要走。大型运输机为了获得较好的经济性,总是要爬高到离地近20000米的高度才进入巡航飞行,如果距离短,就不能充分发挥这个高度的经济巡航作用,而地效飞行器由于不存在爬高过程,可以很快进入最经济的巡航速度范围区内,因此可以通过短程的地效飞行达到较高的经济性。“鹈鹕”采用的是高置机翼布局,首先是为了提高对海况的适应性,其外侧机翼可以在飞行中根据需要向上折起,则是为了提高掠海飞行时的安全性,向上折起的翼梢可以让“鹈鹕”尽可能低地掠海飞行,这样就可以满足短距离飞行时提高经济效益的需要,或在贴海隐身飞行时满足最大航程的需要。需要指出的足, “鹈鹕”还采用了轮式起落架,具有陆地机场起降能力。

为了提高运营的经济性, “小鹰”的后期生产型又在机翼外侧加装了小窄弦比的翼梢小翼,这种设计极大地改善了气动性能,据说可将升阻比提高到20,同时还能改善爬高脱离地效和高空飞行性能,可以说“小鹰”的改进型已经开始向飞机的设计特点靠近了。而从“鹈鹕”设计的特点可以看出,未来地效飞行器很可能会把与水上飞机的特点结合起来进行设计,这样就可在海况较好的时候实施贴海飞行,在海况不容许的情况下在高空飞行,或根据航线的长短以及运输货物的时间要求选择最佳的飞行高度。未来具有竞争力的民用运输平台必须是大型化的,起飞重量很可能要超过2000W乜以上,因此灵活的使用特点对于民用运输平台而言是非常重要的,而军用机在天气适应性要求上则更加强烈。

在机身外形的设计上,地效飞行器与飞机也有相互靠近的因素,美国现正在研制机身融合的飞翼型运输机,这种设计使机身具有相当高的结构承载效率,结构重量又较轻。波音公司的X一48B试验机400千米/小时的速度范围中升阻比可以达到32以上,而俄罗斯最近几年推出的地效飞行器别一2050在外形上与x一48B有相似之处。可以想象,如果再结合地面效应,那么类似于X一48B的飞行器的升阻比有望达到更高的程度。

苏联设计师提出的“未来海上高速运输系统”计划中的专用起降平台概念对改善地效飞行器的经济性具有很大意义,未来的地效飞行器将有可能充分利用这一概念。起飞困难一直是水上飞机的难题之一,对于重载起飞的飞机更是如此。正是因为起飞难度大,美国在二战中为水上飞机研制了好几型大功率液压弹射器。地效飞行器通常采用低置翼设计,起飞难的问题就会更加严重,但有了专用起降浮力平台后,地效飞行器的设计就显得比较简单了。未来的地效飞行器特别是大型的将会更多地依靠这种专用起降浮力平台来改善运输的经济性。从实施的角度看,让飞行器从浮力平台上起飞并不存在什么技术难题,起飞时由于是满载,正好可利用浮力平台解决问题,而降落时则不一定就非得要降落在平台上,可以降落在水面上,这就避开了降落的技术问题。

中国发展地效飞行器应注意的问题

中国科技界涉足地效飞行器是从上个世纪70年代初开始的,与苏联开始研制的情况非常相似,也是有多家航空和船舶科研机构共同进行这方面的研究,而且都在研制出能飞的样品上取得了一定成绩。从中国几型飞行器开始研制到试飞的时间跨度看,在已经有了大量现成的航空技术成果可供利用的情况下,还花费如此长的时间才推出仅能作为样品可行性展示的飞行器实物,说明地效飞行器的研制有进门容易、提高困难的特点,要真正研制出能够实用的飞行器来还需要在气动特点、机体设计和材料结构等方面进行大量工作。在飞机技术迅猛发展的情况下,要研制出可与飞机竞争的地效飞行器来,可以说是一项长期艰苦的科研工作。如果地效飞行器的研制在短时间内不能出现实质性的进展,很可能会在与飞机的竞争中败北,这就要求政府及时扶持,以便让研究工作能继续下去。中国的地效飞行器研制部门和专家应该充分意识到这一点,应该在科研体制和研制规划上制定出科学的发展计划,充分利用和借鉴已经拥有的航空科研及经验资源,发挥创新意识的巨大潜力,这样才能在不远的未来取得相应的成绩。

中国以前发展大型运输平台的做法缺乏系统性和科学化的管理,没有意识到像大型飞机这样一类的特种运输平台是国民经济和国防建设的重要装备,对这类大型运输平台对国民经济的带动作用和提高科技水平的意义认识不足。与其他国家相比,中国在这方面的科技投入远远不够,科研力量也非常薄弱。中国在上世纪60年代初就成立了专门研制水上飞机的特种飞行器研究所,该所于70年代就研制出起飞重量达70多吨的轰一五水上飞机,应该说是一个很好的开端,但研制成功后政府就基本上停止了这方面的投入,使水上飞机的研制出现了停滞不前的局面,以致现在为满足海军的需要还得考虑从俄罗斯再次进口水上飞机。在21世纪的今天,中国应该高度重视地效飞行器及水上飞机的研制开发,这也是提高科技水平满足国民经济和国防需要的重要步骤。

就改善军队快速部署而言,由于地效飞行器在速度方面的潜力更大,应该说是比高速穿浪船更好的选择。中国在发展地效飞行器的过程中应该充分意识到这种飞行器对提高科技水平和促进航空工业发展的重大意义。有不少读者认为中国海军应该实施跨越性发展,例如发展飞机航母,如果飞机航母真必要发展的话,则地效飞行器航母可能是地效飞行器不多用途中一个较好的选择。和飞机型航母相比,地效飞行器航母的续航时间要长得多,更适合航母“海上存在”的特点。地效飞行器和水上飞机军民两用的特点非常明显,这一点也是研制这类飞行器的强大动力,因此这方面的人力物力投入从长远观点看会得到丰厚的回报。

根据前面的分析也许可以得出结论,中国研制地效飞行器应以大型化为主要发展方向,小型飞行器则应该主要以水上飞机为主。考虑到经济效益只有在大型化的飞行器上才能得以充分体现,而大型化又会带来巨大的研制困难和投资风险,因此在研制过程中政府的支持非常重要。苏联之所以能在地效飞行器的研制上取得相当辉煌的成就,与苏联一心要取得在冷战中的技术优势有很大关系。需要指出的是,现在中国已经有好几个单位在研制地效飞行器,弄不好就会重复苏联的发展过程,多头并进难免会陷入低水平的重复研制,会浪费时间和资源。

世界上很多国家都开始了地效飞行器的研制工作,不光有俄罗斯、美国这样的老牌航空大国,就连韩国、波兰和中国台湾地区也开始了研究开发,并且已经取得不俗的成就。中国要想在研制工作中得到成功,非常有必要提高研制速度,尽可能早出成果。要指出的是,苏联地效飞行器的发展只是解决了“能飞”的问题,并没有真正解决让这种平台达到经济实用的地步。在苏联解体后的两年中,俄罗斯人曾迫切想把自己的地效飞行器技术卖给美国,但美国人到俄罗斯考察后并没有购买太多的相关技术,这说明苏联的技术遗产没有太多的参考意义。因此中国要想研制出实用的飞行器,更多的应该依靠自己的力量。据有关部门公开的信息表明,中国已经完成了起飞重量500吨左右的“海豚”地效飞行器的初步设计,获得了非常重要的阶段性成果,这值得庆贺。



“里海怪物”的前苏联地效飞行器,翼展 40 米(131 英尺),起飞重量 495 吨(1,091,000 磅)是世界上最大、最重的飞行器,它的试飞为地效飞行器的设计制造提供了大量有价值的宝贵数据,证明了当初设计的的正确性。它是后来苏联一系列大型地效飞行器的始祖


费舍尔所言的别—2500是什么东西,又有多大能耐呢?其实,该型机就是俄罗斯近年来研制的一款超重型水陆两用运输机。据资料介绍,这种运输机体形巨大,机身长123米,翼展156米,最大起飞重量超过1000吨。该机还可以以800公里的时速在8000米以上高空高速飞行,最大航程达1.7万公里。同时,该机还配备了新型发动机和机载无线电设备,能利用港口设施,远距离高速运送货物和乘客。该型机将主要用于人员和武器装备的航空运输,号称是目前水上航空方面最有发展前景的飞机。     

    根据费舍尔的分析,别—2500具备运送1000吨军事物资到台湾岛海岸的能力,对大陆解放军很有吸引力。一旦配备这种超重型两栖运输机,解放军在台海战事中,就有多个进攻方向可以选择,可以从东部海岸发起攻击,也可以从南部海岸实施进攻。同时,别—2500还可以快速增援滩头攻击部队,可以更加快速地集结起占领台湾主要城市的部队,从而求得速战速决。

    地效飞行器优点突出

    被费舍尔搞得神神秘秘的“地效航母”,实际上就是通常所说的地效飞行器。这种飞行器兼具飞机与高速船的特性,既可浮在水面以排水状态航行,又可在距离水面几米或几十米处做超低空飞行。当它超低空飞行时,利用的就是“地面效应”。所谓地面(表面)效应,就是指当运动的机翼接近地(水)面时,上下方压力差加大,从而使升力迅速增加,有人戏称“地面效应”为“上帝之手”,在地效区内飞行的飞行器就像是被这股力量所托起,从而进行高速稳定的飞行。而在高空飞行时,它则利用与一般飞机一样的工作原理进行飞行。

    相对其他运输工具而言,地效飞行器优点比较突出。首先,它能根据实战需要来灵活调节飞行高度。对于那些气垫船望尘莫及的垂直障碍或拦截,地效飞行器却能轻松飞越。同时,地效飞行器还具有较强的抗浪性。

    其次,地效飞行器做贴海面超低空飞行时,不与水面做直接接触,大大减少了航行时的阻力,还可避开水雷、鱼雷等武器的攻击。另外,当地效飞行器做贴海面飞行时,它还可以利用雷达的盲区,躲避对方的探测。

    第三,地效飞行器的载重量大得惊人,一架波音747飞机的载重量仅为其自重的20%,而地效飞行器的载重量可达自重的50%。因此,有军事专家就提出了地效飞行器携带大量反水雷系统与工兵分队的方案,这样一来,既可排除水中障碍物,也可越过水雷障碍区。

    另外,在军事领域,地效飞行器也有着极其广泛的用途。它不仅能用来执行侦察、巡逻、反潜、布雷、扫雷、救生或补给等任务,还可以在装上导弹等武器后,发展为导弹武库运输和发射载体。在高空的掩护下,它甚至能担负输送登陆部队或实施进攻等任务。

  别—2500不适合台海作战

    从技术角度分析,别—2500确实可以为实现远程大规模高速机动提供运输平台,但众所周知,这种运输平台一般都应用于远洋、远程的战略威慑,而台湾海峡最长跨度不过370公里,如此短的距离,使用别—2500来实现兵力投送,显然不太合适。同时,台海战争中的抢滩登陆战,必然是一场杀伤力大、打击精度高的战斗,使用别—2500这样的庞然大物在遍布火力网的台海穿梭,无疑就是给台军竖一个靶子,稍有军事常识的人都会对这种想法不屑一顾,更何况身经百战的解放军呢?

    另外,别—2500超重型水陆两用运输机因尚处于概念阶段,由于设计复杂以及研发成本高昂等原因,中国对它的兴趣到底有多大,目前尚难下结论。如此看来,费舍尔的这种言论,当作茶余饭后的消遣都显得荒唐,而像他这般大张旗鼓地鼓吹,就更是贻笑大方了。

费舍尔所言的别—2500是什么东西,又有多大能耐呢?其实,该型机就是俄罗斯近年来研制的一款超重型水陆两用运输机。据资料介绍,这种运输机体形巨大,机身长123米,翼展156米,最大起飞重量超过1000吨。该机还可以以800公里的时速在8000米以上高空高速飞行,最大航程达1.7万公里。同时,该机还配备了新型发动机和机载无线电设备,能利用港口设施,远距离高速运送货物和乘客。该型机将主要用于人员和武器装备的航空运输,号称是目前水上航空方面最有发展前景的飞机。     

    根据费舍尔的分析,别—2500具备运送1000吨军事物资到台湾岛海岸的能力,对大陆解放军很有吸引力。一旦配备这种超重型两栖运输机,解放军在台海战事中,就有多个进攻方向可以选择,可以从东部海岸发起攻击,也可以从南部海岸实施进攻。同时,别—2500还可以快速增援滩头攻击部队,可以更加快速地集结起占领台湾主要城市的部队,从而求得速战速决。

    地效飞行器优点突出

    被费舍尔搞得神神秘秘的“地效航母”,实际上就是通常所说的地效飞行器。这种飞行器兼具飞机与高速船的特性,既可浮在水面以排水状态航行,又可在距离水面几米或几十米处做超低空飞行。当它超低空飞行时,利用的就是“地面效应”。所谓地面(表面)效应,就是指当运动的机翼接近地(水)面时,上下方压力差加大,从而使升力迅速增加,有人戏称“地面效应”为“上帝之手”,在地效区内飞行的飞行器就像是被这股力量所托起,从而进行高速稳定的飞行。而在高空飞行时,它则利用与一般飞机一样的工作原理进行飞行。

    相对其他运输工具而言,地效飞行器优点比较突出。首先,它能根据实战需要来灵活调节飞行高度。对于那些气垫船望尘莫及的垂直障碍或拦截,地效飞行器却能轻松飞越。同时,地效飞行器还具有较强的抗浪性。

    其次,地效飞行器做贴海面超低空飞行时,不与水面做直接接触,大大减少了航行时的阻力,还可避开水雷、鱼雷等武器的攻击。另外,当地效飞行器做贴海面飞行时,它还可以利用雷达的盲区,躲避对方的探测。

    第三,地效飞行器的载重量大得惊人,一架波音747飞机的载重量仅为其自重的20%,而地效飞行器的载重量可达自重的50%。因此,有军事专家就提出了地效飞行器携带大量反水雷系统与工兵分队的方案,这样一来,既可排除水中障碍物,也可越过水雷障碍区。

    另外,在军事领域,地效飞行器也有着极其广泛的用途。它不仅能用来执行侦察、巡逻、反潜、布雷、扫雷、救生或补给等任务,还可以在装上导弹等武器后,发展为导弹武库运输和发射载体。在高空的掩护下,它甚至能担负输送登陆部队或实施进攻等任务。

  别—2500不适合台海作战

    从技术角度分析,别—2500确实可以为实现远程大规模高速机动提供运输平台,但众所周知,这种运输平台一般都应用于远洋、远程的战略威慑,而台湾海峡最长跨度不过370公里,如此短的距离,使用别—2500来实现兵力投送,显然不太合适。同时,台海战争中的抢滩登陆战,必然是一场杀伤力大、打击精度高的战斗,使用别—2500这样的庞然大物在遍布火力网的台海穿梭,无疑就是给台军竖一个靶子,稍有军事常识的人都会对这种想法不屑一顾,更何况身经百战的解放军呢?

    另外,别—2500超重型水陆两用运输机因尚处于概念阶段,由于设计复杂以及研发成本高昂等原因,中国对它的兴趣到底有多大,目前尚难下结论。如此看来,费舍尔的这种言论,当作茶余饭后的消遣都显得荒唐,而像他这般大张旗鼓地鼓吹,就更是贻笑大方了。
好东西,登陆我看出了地效飞行器实在是最佳选择了,其次就是气垫船了。
造型很拉风:D
不知TG有否立项
这个东西对海况要求高,民用可以,军用不合适!
大校又怎么啦,说错了也不会因为是大校而变成对的
地效飞行器只适合民用或者后方运输,登陆战不适合
抗损性差、转弯困难,这就够了
游民 发表于 2009-11-13 00:01
气垫船可以直接冲滩,地效飞行器还要在海上卸载,哪个有优势一目了然,地效那点速度根本弥补不了,气垫只要载重够可以直接运主战坦克,地效能运吗?
集成了少量优点和大量缺点的东东,{:shui:}
地效飞行器可以搞空投吗?
地效飞行器优点是速度比气垫船快,航程远
用这个登台作战是一个比较偏门的办法。但是偏门有时候会有出其不意的效果,少数几个这样的庞然大物或许能在做到出其不意的同时有效打击敌方士气,甚至打乱敌方阵脚。

自己研制的话好像是挺费力不讨好。我认为平时跟进这技术,需要的时候买几台来就好了。
超地平线运输可以避开敌方的雷达探测和水雷危险
历经09年8月和11月两次挖坟的老帖啊
只能当超高速坞登用吧