设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 1863|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 ) f9 V. D2 b+ {! k5 w
/ W  F$ z; o  v
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。" Y* Z2 u- M9 q0 |, p! r

. s' j. O' Q; q( g$ I% Y+ d4 G9 z1 m: h- _5 T% e3 s$ @/ ]
典型地效飞机
9 G! A7 s9 Y$ `2 L4 i2 M& C3 M( T- i4 Z1 G& z
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。* A& f$ }8 `9 V' w* @
7 G, k5 e" \) \3 \. l+ O, R4 m

  @, O/ {/ c% [( Q6 U; `5 a- n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
  X: {, D. N; Y6 g& j& @6 M; H' a# D) l
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。8 Z& Q8 b: S2 n6 ~8 _8 X8 `+ e8 I
8 ?; o" m4 @4 M' d' Q( p# e" }
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。# x" ^& y! h# v3 b

/ {- I8 |6 ^) y" {/ y- W0 V( B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。
  ?" ~6 G7 i$ @" b' X
8 E2 i& q) \+ ]" H+ S. G+ Y- Z  z+ l2 X( U8 _$ W
横滚转弯需要非常小心,翼尖触水可能造成失事
- [8 {! v/ I9 \# i
( q- h7 ~' O" q3 q: r/ u+ K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。7 i, |5 |* A. j; s- \  u4 g
8 ~4 V  Z- y( x7 v) J

7 H6 m$ F2 U6 g& _, O最有名的地效飞机肯定是“里海怪物”' X0 j  W# t7 \; L

9 c9 Z+ B7 o4 G, y“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”。5 |7 U: E3 Q7 {' D: j% v

, C6 Q3 u1 R1 g9 H/ ?- k9 ~0 S7 C0 V现在,REGENT (Regional Electric Ground Effect Naval Transport)的Viceroy Seaglider代表了新一代地效飞机。# X, A  C* K/ R! S4 N/ S) v8 h

" L0 A% u* B: C1 C- ]& }0 j
0 L, L- A$ S& }% w8 Y% B! }; r/ o( w% P4 o+ F) u
6 t0 q  l) |! k( ^5 k5 b

$ u! m& p0 V7 P$ j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。% ^* s, P. r; l3 _  N
9 `7 G- e. }* [7 i% t: a
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。
9 L# X  o4 O6 b) }  I/ k8 g  Q6 g; ~; a! [; N
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。- m* B- e# p& i/ n

& r8 w( w5 T) w. |- z/ O2 ^1 k$ A8 c& Q" D7 s
* d- r% v& P2 l1 R2 u7 h& T  Q" ~

. A4 S: f8 }& U
2 Q/ @0 \8 x, H- K; B6 R& K  c: \6 W( e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。& O; ~$ {* ]* B+ o
" f) s' Y( w2 @; M3 ~
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。
+ m, y4 H* ?6 n* y
$ a$ [( f2 g8 {( A, V/ A, X2 {6 y/ N/ v! d* L" s( i' U

9 Y& W, @, h( V! F) m1 QSeaglider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。' g2 M0 c) z" o5 \
' v6 D# [" h/ W6 l$ G+ Z
Seaglider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。
- x! n2 L' B; B# w0 X7 e8 p& M6 k% K& n& `1 U9 ]5 v; W5 p
Seaglider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。
/ M) p* U  n& N. N1 K8 P
; {/ d  Z4 z! u" z6 fSeaglider是小型地效飞机,DARPA还在研究大型的,如Aurora Flight Science的Liberty Lifter。* [7 G* x3 R+ _0 w
' G! r) o3 I& F) ^! E
' w0 O( G- Z2 q! J- s6 S8 _2 y& a2 p
, n3 a. P! x( G+ v6 R
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。
" _" D4 D/ t& C' m# V
6 B* g/ q' }) v' m7 a$ I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。
2 K/ W' A8 D' j7 W# V  X$ U8 ^3 T! s  P8 l5 M, j
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
    擦汗
    5 小时前
  • 签到天数: 3214 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
    11 小时前
  • 签到天数: 1500 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
    : N# k) j5 H: \' X( ?( b0 F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 ...
    % |, V+ k6 o" P" e* y
    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
    擦汗
    5 小时前
  • 签到天数: 3214 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 10:308 f3 K+ F: H1 Y) N
    解放军的边防部队以前装备过几架,后来退役了。
    " w* @8 r' g* X8 o7 Y& S8 g  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 ! U+ O8 R, I( C% Q, t
    ( q9 C0 o& m# Z3 p0 V. D
    & A7 N: N: Q' R- c6 o" [$ n" P
    & e  o% p: u1 K, g; [9 S* f
    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, 2026-4-6 12:06 , Processed in 0.062341 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