翼地效应

2024年3月17日发(作者：北京大学心理学)

翼地效应介绍

地效应器专题 2009-02-22 11:02:04 阅读329 评论1 字号：大中小 订阅

地面效应（Ground effect）亦称为翼地效应 (Wing-In-Ground effect, WIG)或翼面效应

(Wing-In-Surface-Effect, WISE)，是一种使飞行器诱导阻力减小，同时能获得比空中飞行

更高升阻比的流体力学效应：当运动的飞行器掉到距地面（或水面）很近时，整个飞行器

体的上下压力差增大，升力会陡然增加。前苏联和中国目前是利用这种效应研制翼地效应

飞行器最先进的国家。

这种现像在飞机或是赛车产生的气流被地面或水面影响时就会发生。

此种现像主要使用在两个地方：

1.赛车利用特殊设计的车底来产生下向力来增加贴地性。如此一来车轮的磨擦力就会提高

从而令赛车更有效率。

2.翼地效应机 (Wing-In-Ground Vehicle, Ground Effect Vehicle GEV)是一种利用翼地

效应所产生的强大上扬力来飞行的特殊航空机。

翼地效应对航空机的影响

因为在同样的速度和推力下，近地飞行产生翼地效应时机体会有更大的上扬力。因此翼地

效应能有效地提升近地飞行时飞机的燃料效率。不过因为一般飞机只有在起飞或降落时会

这么近地，因此亦大部份飞机都只有这些时候能从翼地效应取得好处。 不过，翼地效应对

于机师来说亦需要紧慎对应。在降落时，飞机会在最后几尺因为获得翼地效应的上扬力而

突然上升(此情况被称为"balloon")。如果不懂对应，飞机就会在减速时突然急速提升高度，

亦其是降落速度其实非常接近失速速度，所以此时极易变成失速的状态。而即使只是数十

尺亦可能做成严重甚至致命的意外。如果跑道够长的话，那么就能够采用慢慢减速来对应

翼地效应产生的"balloon"，另一个方法则是放弃直接降落，加速取回飞行的上扬力，绕圈

回来再次降落。

翼地效应产生的原因在物理学上还有争议，一般认为翼地效应是因为气流在机翼和地面/

水面成为了一个高压气垫而产生了更大的上扬力。但是风洞实验却同时得出数据，显示高

压气垫虽然存在，但是地面/水面主要作用为扰乱翼尖涡流。在没有翼尖涡流的情况下，机

翼的攻角能变得更为接近理论水平，从而使飞机更有效率。

目前，西方一些军事强国正在积极从事应用地表效应制造地效飞机的研究，而且有些样机

已经走出了实验室。据报道，最近我国已研制成功具有国际先进水平的地效飞机，也称气

垫飞行器。它是飞机和舰艇的"混合物"，形似飞机，又具有船身，能贴近海面或地平面高

速飞行。

早在1932年，芬兰发明家卡里奥就率先制造出了世界上首架实用型地效飞机。该飞机长

2.6米，宽1.93米，有效载荷80千克。20世纪50年代末期后，美国、苏联、英国、日

本等国相继研制了多种试验型地效飞机，特别是苏联投入较大，效果明显。20世纪80年

代初，苏联研制出了名为"埃科兰诺"的地效飞机。随后，俄罗斯又研制出性能更佳的地效

飞机。据军事专家预测，随着这种飞机的研制成功和战场应用，必将给现代登陆作战带来

一场全新的变革。与传统登陆作战工具相比，地效飞机有着明显的优势，是未来登陆作战

最为理想的登陆工具：

一、机动性能好，直接突击上陆。地效飞机良好的机动性能体现在它的通用性和两栖性。

地效飞机速度比一般舰船高10-15倍，比大多数高速舰艇也快3-5倍。因其在巡航飞行阶

段不与水面直接接触，从而大大减少了航行时的阻力，提高了机动性能。它能根据需要灵

活调节飞行高度、速度，顺利越过专为登陆艇、气垫船设置的垂直障碍，而且还不受海区、

海岸和复杂地形的限制，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；解决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。登陆兵搭载地效飞机，可以在任何地点、时间和相对

复杂的地形条件下，从对方火力范围以外，超越常规登陆作战的换乘展开地区，置水中、

地面各种障碍于不顾，高速度冲向敌阵，直接突击上陆，对敌岸发起攻击。如俄军"奥兰"

地效飞机巡航时速为450-550公里，能在3.2-1.5米浪高的海况下起飞和降落，运送

400-850名士兵和数辆坦克。

二、隐蔽性能好，突防能力强。地效飞机综合了舰船和飞机两者的优点，集高速性、隐蔽

性和攻击性于一身，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；既可在水中机动，从水中、水上发起攻击，也可贴海飞行，实施精确打击。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相比。由于其体积小、操作

灵活、机动性能好、不易被敌发现，在登陆作战发起之前，地效飞机可运载侦察、袭击、

特种分队，利用不良天气隐蔽地实施秘密机动，完成各种战术任务。

三、载重量大，保障效率高。与普通飞机相比，地效飞机的载重量大得惊人，从而填补了

海上和空中运输器之间的空白。地效飞机一次可迅速输送100至1000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。由于地效飞机的特殊性能，使之具备了

在没有港口、码头的情况下都能自由进出，快速装载物资的特点，而且由于其甲板宽阔，

载重量大，运输效率高，所以除能完成两栖任务外，还可充分发挥其优长，用于各种作战

物资、人员的前输后送，进行快速保障。搭载特种侦察分队，利用夜暗和不良天气秘密渗

透到敌障碍区附近，对敌岸防御部署进行侦察、破坏，为空袭作战引导目标。

四、水中工兵，排除障碍。由于地效飞机的速度快、载重量大等特性完全适应现代登陆作

战的要求和未来运输工具的发展趋势。著名的波音747飞机载重量仅为其自重的20%，而

地效飞机的载运量可达自重的50%。地效飞机可携带大量的反水雷系统和工兵分队，既可

排除水中障碍物，也可越过水雷障碍区，直接进至水际滩头障碍区开辟通路。在水中航行

时，对水的压强小，不会受较少音响雷、水压雷、磁雷、锚雷等爆炸性障碍物的伤害，具

有超吃水、静水快速好、水下物理场小、对水下爆炸不敏感等特点，即使水雷爆炸，由于

地效飞机因其自身具有减压和防暴作用，受损程度也会比其他排水型舰艇小得多，以便其

进入复杂雷区排除水中各种障碍物。

五、巡航速度高，快速奔袭作战。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，航速可与直升机比美。如目前，

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。

六、适航性能好，登陆作战多面手。未来地效飞机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形能力、快速机动能力、突防能力；将装

备对空、对海、对地武器装备，实施动中打击；具有停靠、倒退、垂直起降等多种功能，

配备导弹后，可实施全方位快速攻击。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、机降、运输补给、反舰作战、反潜作战、扫雷布雷、侦察巡逻。既

可在水面和陆地上起飞、降落，也可在浪高1.5米以下水面稳定疾飞，飞越一般地面交通

物障，越过沙漠、沼泽、江河、雪地。既能掠海和掠江河湖面飞行，也可在水面上滑行，

也能在地面、冰面或雪面上进行低空飞行。