设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 2112|回复: 5
打印 上一主题 下一主题

[武器展望] 地效飞机的新生

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
楼主
 楼主| 发表于 2025-5-4 05:47:19 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2025-5-3 18:44 编辑
3 h' c4 T8 ^' o8 N2 P, y' `4 p8 g: g; I. h+ w+ k: f
地效飞机是一种很特别的飞行器构型。从外观上看,这很像飞机,但又经常贴地(实际上更多的是贴着海面)飞行,典型飞行高度只有几米,不超过十几米。
& w+ H0 c/ M7 B3 T/ C5 \7 w
5 A7 H( J" `: H: P: H/ z$ o3 }4 S
* A2 }. W0 ?5 S. |4 @0 O8 D: z典型地效飞机
% K5 e# @! d" s  v/ S
5 r5 S- V( @; s6 v地效全称地面效应。机翼或者升力体很接近地面的时候,向下的压力在地面反弹,反作用于机翼或者升力体,形成额外升力。民航客机在着陆时,最后几米高度常常会感觉被地面“顶”了一下,这是地效起作用了。8 R' W% O& K! i

/ ?' U) l' Z3 s5 g+ _5 g) P  U+ x. ^
从较高高度到地效高度,翼尖涡流从完全发育到被压扁到受到阻挡5 O1 B4 N. E) M# e# E4 R
: g* I; }& F8 U6 m* l" t8 J
升力由机翼下表面的高压产生,在翼尖处,下表面的高压会侧向绕流到上表面,形成翼尖涡流,这带来升力损失和额外阻力。在离地特别近的高度上,翼尖涡流部分被地面阻挡,降低升力损失,等效为产生额外的升力。有意利用地效的话,可以较小的动力代价获得较大的升力。这就是地效飞机的基本思路。
4 ]! ]* Z2 W( T2 P, W) U: f! ?; C' |" `
地效飞机不是不可以爬高飞行,只是气动效率特别差,不到万不得已,一般不这么做。
8 B& R/ \$ [. b' n, y6 r& S' n' m4 F8 ~8 j" s. y: ]2 W: K" _
地效在地面和水面都有,但水面天然平坦,地效飞机因此多用于海上。但海面上还是会有礁石、船舶和其他障碍物,低空气流扰动也增加了地效飞机保持水平飞行的挑战,所以需要特别强大的俯仰控制能力。急转弯避让在很多时候不可行。急转弯是通过大侧角横滚中拉升做到的,在极低空,这可能导致一侧翼尖触水,造成危险。一般需要直接拉起避让。% b/ _( h( f1 B) n3 Q& [. c5 s

3 J2 i6 G0 \  _
. s8 ^6 K5 h* k) Q; t# q  v6 O横滚转弯需要非常小心,翼尖触水可能造成失事  K5 `" @0 F$ o
7 h- l& g4 C3 L$ |; z' \. V% _
地效飞机也有机体、机翼、尾翼,但与典型飞机相比,翼展短得多,机翼肥厚得多,平尾翼展则要大得多。由于空气阻力大大低于水阻力,地效飞机的速度比任何船都要快得多,但一般不及飞机。由于升力得到地效的极大助力,用于产生升力的动力消耗比飞机低得多,航程远远超过同级飞机。地效飞机的这个独特的跨界特点赢得很大重视,但也由于独特挑战,直到最近才获得较大发展。( ~3 n! p, `$ t8 v

: |2 s  e: \% S3 S+ ~! p3 m2 c  f7 s7 a
最有名的地效飞机肯定是“里海怪物”
2 g( y  x! x7 G- ~& H" w( M# P8 M& f- `0 T3 ^
“里海怪物”是苏联在70年代研制的大型地效飞机,还在冷战结束前夜短暂使用过一段。由于主要在海上使用,地效飞机(包括“里海怪物”)是分类到船舶的,而不是飞机,所以严格来说,应该说“地效船”。
/ ?" b* d% H, B3 O: J
) Y% r+ [1 i0 x& |* E4 P9 m( u现在,REGENT (Regional Electric Ground Effect Naval Transport)的Viceroy Seaglider代表了新一代地效飞机。
) l# s( U) k4 c  S
: |$ o1 v" k+ h3 @  a2 ]% m2 S! l/ H; r& b
6 Z' T2 a5 ~, g8 N  ^& c
: R9 e9 g1 w: @$ B+ {& `8 [; w

' m  m7 h9 s8 R2 B- G8 M在很多方面,这与“里海怪物”是截然不同的。这是电动的,所以可以用12台电动螺旋桨实现分布式推进,不仅提高可靠性,还将得到螺旋桨增压的气流沿翼展均匀分布,大大提高机翼产生升力的效率。电动机也不怕海水,螺旋桨位置较低也不怕,但气动上比传统水机的高置螺旋桨有效得多。
2 x7 |4 z# O0 r7 n9 E" M/ K8 y
4 e- ^+ O6 b) s+ u  q6 ~下垂的翼尖自然成为附子的支撑,不仅便于在水面起飞、着落时提供横向稳定性,也强化飞行中的地效。有意思的是,尾翼采用独特的盒形翼,上下翼面相当于双翼,可以等效为增加的平尾翼展;左中右三个垂直翼面则相当于三垂尾,不仅结构上有增强作用,也提供更加强大的方向稳定性。稍大的阻力对于低速飞行来说问题不大,重量代价也可以接受。1 T) u# u3 M& R

) z" g4 F6 h# w, I; j最有意思的是船体部分。水上飞机大多采用深V形船体,改善风浪中的横摇稳定性,还带有阶梯式船底,形成滑行艇的高速减阻效果。Seaglider依然用深V船体,但船底有前后一对水翼,水面速度达到一定后,水翼产生足够升力,船体脱离水面。- @% S" k- h+ u7 j- f) ?5 l

! k. W7 E  x$ v: Y+ f2 [3 P
6 C% D, q) M& S# f. f* |+ q0 |* U% [$ x

; ]0 }/ h: C! v: M
3 o8 ^5 E2 k* I8 \+ d" F4 m$ \6 r$ D水翼船作为高速船型已经使用已久,优点和缺点都已经熟知。用于地效飞机的“起落架”,还有额外的好处。起飞、着陆需要迎风,但在中低风力的时候,风和浪不一定来自同一方向,侧浪造成的摇摆对起飞、着陆作业是不必要的困扰。大风时,风和浪的方向大体一致,但一波一波的大浪打来,造成严重的起伏,也是一个问题。采用水翼后,船体脱离水面,水翼深埋水下,浪的因素大减,只需要考虑风的因素就可以了,大大简化操作。水翼状态在12节就可以实现,45节以上就可以起飞了。& I0 A: G9 s: ^$ {' l( _  |

7 R* }; N9 e4 _' I典型水翼有V形和平直两种。V形在侧倾的时候有自稳作用,但受水面波浪影响较大;平直的“潜航”深度较大,基本不受水面波浪影响,水翼的面积、重量和阻力也较小,但缺乏自稳能力,需要自动调节保持稳定。
6 x* R8 }1 J' f' I& `
. W3 j  r, E  i1 F% y4 X. I; }% U& U- F9 L- p

9 m4 u( s" }( A8 x) ^% M8 lSeaglider采用可收放的平直水翼还解决了着陆冲击问题。水翼触水时,冲击力大大低于船体直接触水,有利于降低船体强度要求和减轻重量。
+ O! W% v! X- F9 @" c" n$ T6 e- ^
& r. H* @3 Z! @7 qSeaglider机组2人,可载客12人,或者1600公斤货物,航程290公里(下一代电池可延长到650公里,改用混动可增程到1600公里以上),速度160节(300公里/小时),噪声比螺旋桨飞机或者直升机降低至少30分布,也就是说,差不多是重型卡车的水平,目标单价在500-700万美元。这当然不便宜,但比照载客13人加机组2人的贝尔412直升机,速度260公里/小时,航程980公里,载重3000公斤。贝尔412在航程和载重方面还是有优势,但单价高达1600-2000万美元,这还是基于越战时代UH-1的基本技术,成熟度和规模经济效应已经发挥到极致了,但还是有显著的成本差别,运作费用差别就更大了。
) M( k- m! K" F" L. X' k/ V# o" N+ d
2 p% d# d0 W. y; \" _9 aSeaglider已经引起轮渡公司和美国海军陆战队的注意。英吉利海峡轮渡有意用这个进行跨海峡航运,美国海军陆战队则有意以此为跳岛作战的运输平台,装上某种武器也是很可以想象的。由于飞行时不接触水面,尾流很微弱,不易发现,生态和浪涌冲刷影响也小。- e2 u( Y3 I' C8 I" z7 f: C% Y
) X: ], N- k- [7 E/ `# m- j5 K
Seaglider是小型地效飞机,DARPA还在研究大型的,如Aurora Flight Science的Liberty Lifter。
* D; Z, O+ ~0 v  f- v& \7 X/ c% e) e, H8 R
! M  p6 Q$ X) S8 n
8 ?) z6 |6 {+ z- y. X8 Z
这比Seaglider大得多,也采用更加常规的船体起飞和降落,但载重量相当于C-130J,可运载装甲车甚至轻型坦克。/ w& M0 M9 }; W0 b% k: x, E

- _8 o; ~8 |; `$ M( Z中国的地效飞机研究也不落后,这对中国的海岛运输有用,内陆河湖运输也可以很有用。军民两用更是中国的强项,军用开路,民用开花,在互动中极大降低成本和迭代技术。
" }9 E5 [) m$ Z$ f1 g
/ {" Z: K/ s& E0 ]要是中国Seaglider能把价格干到500-700万人民币,可能很快就有很大的市场。这并非不可能的价格。要是美国能干到500-700万美元,中美实际劳动生产力为基础的兑换率大概也就4:1,还有与电动汽车的共享加成。也就几辆比亚迪仰望U8的价格。军用更有巨大潜力,一发300远火弹就100万了。

评分

参与人数 6爱元 +50 学识 +2 收起 理由
helloworld + 10
landlord + 12 涨姿势
老树 + 2 涨姿势
老票 + 16 + 2 涨姿势
住在乡下 + 6 涨姿势

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

  • TA的每日心情
    难过
    昨天 06:29
  • 签到天数: 3257 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2025-5-4 08:32:17 | 只看该作者
    我记得曾经有一个科技部副部长一直在推这个方向,好像有一个专项,大约2005年前后。不过就象鲲鹏一样,需求不大或不迫切,估计进展不大。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:15
  • 签到天数: 1537 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2025-5-5 10:30:23 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2025-5-3 16:32% m; B7 D, k  }2 K! e0 `5 m
    我记得曾经有一个科技部副部长一直在推这个方向,好像有一个专项,大约2005年前后。不过就象鲲鹏一样,需求 ...
    7 o8 j% S. ?! |/ |: [$ g/ u2 K
    解放军的边防部队以前装备过几架,后来退役了。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    难过
    昨天 06:29
  • 签到天数: 3257 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2025-5-5 10:51:55 | 只看该作者
    故乡在喀什 发表于 2025-5-5 10:30& _8 e5 s+ Y  A5 H
    解放军的边防部队以前装备过几架,后来退役了。
    " O% X2 W! C! l% T* _  x+ b
    有一年总参特种旅来了几个代表,想把空中三蹦子(旋翼机)做无人化改造,其中就有给高海拔边防部队运输给养的设想,最后项目没有落地,

    点评

    给力: 5.0 涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2025-5-5 12:44
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-1 23:57
  • 签到天数: 303 天

    [LV.8]合体

    5#
    发表于 2025-5-5 12:02:38 | 只看该作者
    本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2025-5-5 22:21 编辑
    3 N* }2 l2 \3 @+ T. y! k8 w  h- j% u, R3 B, b; D- [
    9 e" ?$ A- M; f4 h# B% J& Z$ D
    ) T- c' ^9 w* X* ~! D/ g! u. ^1 _, V% j
    最牛地效飞行器。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2026-6-3 05:29 , Processed in 0.069157 second(s), 20 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表