翼地效應

2024年3月17日發(作者：北京大學心理學)

翼地效應介紹

地效應器專題 2009-02-22 11:02:04 閱讀329 評論1 字號：大中小 訂閱

地面效應（Ground effect）亦稱為翼地效應 (Wing-In-Ground effect, WIG)或翼面效應

(Wing-In-Surface-Effect, WISE)，是一種使飛行器誘導阻力減小，同時能獲得比空中飛行

更高升阻比的流體力學效應：當運動的飛行器掉到距地面（或水面）很近時，整個飛行器

體的上下壓力差增大，升力會陡然增加。前蘇聯和中國目前是利用這種效應研制翼地效應

飛行器最先進的國家。

這種現像在飛機或是賽車產生的氣流被地面或水面影響時就會發生。

此種現像主要使用在兩個地方：

1.賽車利用特殊設計的車底來產生下向力來增加貼地性。如此一來車輪的磨擦力就會提高

從而令賽車更有效率。

2.翼地效應機 (Wing-In-Ground Vehicle, Ground Effect Vehicle GEV)是一種利用翼地

效應所產生的強大上揚力來飛行的特殊航空機。

翼地效應對航空機的影響

因為在同樣的速度和推力下，近地飛行產生翼地效應時機體會有更大的上揚力。因此翼地

效應能有效地提升近地飛行時飛機的燃料效率。不過因為一般飛機只有在起飛或降落時會

這么近地，因此亦大部份飛機都只有這些時候能從翼地效應取得好處。 不過，翼地效應對

于機師來說亦需要緊慎對應。在降落時，飛機會在最后幾尺因為獲得翼地效應的上揚力而

突然上升(此情況被稱為"balloon")。如果不懂對應，飛機就會在減速時突然急速提升高度，

亦其是降落速度其實非常接近失速速度，所以此時極易變成失速的狀態。而即使只是數十

尺亦可能做成嚴重甚至致命的意外。如果跑道夠長的話，那么就能夠采用慢慢減速來對應

翼地效應產生的"balloon"，另一個方法則是放棄直接降落，加速取回飛行的上揚力，繞圈

回來再次降落。

翼地效應產生的原因在物理學上還有爭議，一般認為翼地效應是因為氣流在機翼和地面/

水面成為了一個高壓氣墊而產生了更大的上揚力。但是風洞實驗卻同時得出數據，顯示高

壓氣墊雖然存在，但是地面/水面主要作用為擾亂翼尖渦流。在沒有翼尖渦流的情況下，機

翼的攻角能變得更為接近理論水平，從而使飛機更有效率。

目前，西方一些軍事強國正在積極從事應用地表效應制造地效飛機的研究，而且有些樣機

已經走出了實驗室。據報道，最近我國已研制成功具有國際先進水平的地效飛機，也稱氣

墊飛行器。它是飛機和艦艇的"混合物"，形似飛機，又具有船身，能貼近海面或地平面高

速飛行。

早在1932年，芬蘭發明家卡里奧就率先制造出了世界上首架實用型地效飛機。該飛機長

2.6米，寬1.93米，有效載荷80千克。20世紀50年代末期后，美國、蘇聯、英國、日

本等國相繼研制了多種試驗型地效飛機，特別是蘇聯投入較大，效果明顯。20世紀80年

代初，蘇聯研制出了名為"埃科蘭諾"的地效飛機。隨后，俄羅斯又研制出性能更佳的地效

飛機。據軍事專家預測，隨著這種飛機的研制成功和戰場應用，必將給現代登陸作戰帶來

一場全新的變革。與傳統登陸作戰工具相比，地效飛機有著明顯的優勢，是未來登陸作戰

最為理想的登陸工具：

一、機動性能好，直接突擊上陸。地效飛機良好的機動性能體現在它的通用性和兩棲性。

地效飛機速度比一般艦船高10-15倍，比大多數高速艦艇也快3-5倍。因其在巡航飛行階

段不與水面直接接觸，從而大大減少了航行時的阻力，提高了機動性能。它能根據需要靈

活調節飛行高度、速度，順利越過專為登陸艇、氣墊船設置的垂直障礙，而且還不受海區、

海岸和復雜地形的限制，較好地解決一般排水型登陸艇對登陸場地條件要求高，無法直接

輸送登陸兵上陸的問題；解決登陸兵需要在近岸換乘展開，徒步涉水穿越海灘，形成攻擊

戰斗隊形時易造成較大傷亡的問題。登陸兵搭載地效飛機，可以在任何地點、時間和相對

復雜的地形條件下，從對方火力范圍以外，超越常規登陸作戰的換乘展開地區，置水中、

地面各種障礙于不顧，高速度沖向敵陣，直接突擊上陸，對敵岸發起攻擊。如俄軍"奧蘭"

地效飛機巡航時速為450-550公里，能在3.2-1.5米浪高的海況下起飛和降落，運送

400-850名士兵和數輛坦克。

二、隱蔽性能好，突防能力強。地效飛機綜合了艦船和飛機兩者的優點，集高速性、隱蔽

性和攻擊性于一身，既能高速掠海飛行，又能有效利用雷達盲區，神出鬼沒，使對方難覓

足跡；既可在水中機動，從水中、水上發起攻擊，也可貼海飛行，實施精確打擊。這種得

天獨厚的優勢和強大的突防能力遠非一般作戰艦船和飛機所能相比。由于其體積小、操作

靈活、機動性能好、不易被敵發現，在登陸作戰發起之前，地效飛機可運載偵察、襲擊、

特種分隊，利用不良天氣隱蔽地實施秘密機動，完成各種戰術任務。

三、載重量大，保障效率高。與普通飛機相比，地效飛機的載重量大得驚人，從而填補了

海上和空中運輸器之間的空白。地效飛機一次可迅速輸送100至1000名士兵及數輛坦克，

使一艘登陸艇望塵莫及。以美國正在研制的地效航空母機為例，它的大小相當于一艘驅逐

艦，可載貨405噸，一次可運載400名士兵，16架直升機，幾十輛汽車和火炮。滿載巡

航半徑約6350公里，最大巡航時速為470公里。由于地效飛機的特殊性能，使之具備了

在沒有港口、碼頭的情況下都能自由進出，快速裝載物資的特點，而且由于其甲板寬闊，

載重量大，運輸效率高，所以除能完成兩棲任務外，還可充分發揮其優長，用于各種作戰

物資、人員的前輸后送，進行快速保障。搭載特種偵察分隊，利用夜暗和不良天氣秘密滲

透到敵障礙區附近，對敵岸防御部署進行偵察、破壞，為空襲作戰引導目標。

四、水中工兵，排除障礙。由于地效飛機的速度快、載重量大等特性完全適應現代登陸作

戰的要求和未來運輸工具的發展趨勢。著名的波音747飛機載重量僅為其自重的20%，而

地效飛機的載運量可達自重的50%。地效飛機可攜帶大量的反水雷系統和工兵分隊，既可

排除水中障礙物，也可越過水雷障礙區，直接進至水際灘頭障礙區開辟通路。在水中航行

時，對水的壓強小，不會受較少音響雷、水壓雷、磁雷、錨雷等爆炸性障礙物的傷害，具

有超吃水、靜水快速好、水下物理場小、對水下爆炸不敏感等特點，即使水雷爆炸，由于

地效飛機因其自身具有減壓和防暴作用，受損程度也會比其他排水型艦艇小得多，以便其

進入復雜雷區排除水中各種障礙物。

五、巡航速度高，快速奔襲作戰。普通艦艇的航速一般在30節左右，氣墊船為40-140節，

地效飛機則高達100-320節。飛行時，它完全脫離水面，航速可與直升機比美。如目前，

俄軍裝備的"里海怪物"地效飛機，裝備10臺發動機，巡航高度10米，速度達400千米/

小時，可搭載500名士兵進行低空飛行、水上滑行，越過沙丘、沼澤地等執行搜索潛艇、

運送裝備等任務，可奔襲數千千米。

六、適航性能好，登陸作戰多面手。未來地效飛機將綜合運用各種隱形技術，降低雷達、

紅外、聲、光、電磁等物理信號特征，并應用更為先進的綜合電力超導推進系統，消除噪

聲、降低紅外輻射，從而大大提高地效飛機的隱形能力、快速機動能力、突防能力；將裝

備對空、對海、對地武器裝備，實施動中打擊；具有停靠、倒退、垂直起降等多種功能，

配備導彈后，可實施全方位快速攻擊。由于地效飛機具有上述特點，因此在未來戰爭中，

它將被廣泛用于登陸、機降、運輸補給、反艦作戰、反潛作戰、掃雷布雷、偵察巡邏。既

可在水面和陸地上起飛、降落，也可在浪高1.5米以下水面穩定疾飛，飛越一般地面交通

物障，越過沙漠、沼澤、江河、雪地。既能掠海和掠江河湖面飛行，也可在水面上滑行，

也能在地面、冰面或雪面上進行低空飛行。