zt 地效飛行器(超級組圖)

《現代軍事》雜誌供中華網稿件 2005
　　
地效飛行器 [ 一 ] ：填補運輸效率的黃金空白


填補運輸效率的黃金空白 —— 地麵效應原理與地效飛行器
中國科學院院士、中國工程院院士、中國航空工業第一集團公司科技委副主任：顧誦芬
中國科學院院士、中國力學學會會長：崔爾傑

　　運輸效率是衡量一切交通運輸工具優劣的重要指標。現代運載器 —— 車、船、飛機等，正朝著快速、安全、舒適、經濟及大運載量方向發展。




運輸效率與速度的變化有一個自然規律：速度小的時候運輸能力相對要強，也就是說，在同樣的拉力下，拉動的重量要多得多。在 1950 年，錢學森的老師馮 . 卡門 (Von Karman) 教授與意大利人加布裏爾 (G. Gabrielli) 一起，在統計了當時各種運載器的特征數據後，找出了運輸效率 K=G ／ W 隨運行速度 V 的關係，即對運載器要求高的速度又有一定的高運載效率是有個技術限度的。在下中，低端是火車，高端是超音速客機，運輸效率隨速度變化呈一條直線，即圖中的斜線。這是一條極限曲線。




從圖中可以看到，火車在 100 千米 / 小時的速度時，空氣阻力很小，隻需要克服鐵軌的摩擦力就夠了， 100 千克的拉力可以拉動 10000 千克的重量；而超音速客機 “ 協和號 ” 飛到 2000 千米 / 小時， 100 千克的拉力隻能拉動 600~700 千克的重量。這是客觀規律。因為速度大了以後，空氣阻力增加得非常快，會消耗很多的能量。從圖中還可以看到，當 V=100 千米 / 小時左右，無論水翼船和氣墊船的運輸效率 K 都不到 10 ，而馮卡門 - 加布裏爾曲線 K 表示它們應該可以達到 150 以上，之所以達不到的原因是這類船沒有離開水，而水的阻力是隨速度的平方在增加，而且水的密度又是空氣密度的 800 倍，因此船的最高速度很難超過 150 千米／小時。怎樣才能進一步提高船的航行速度和運載被率 K ，這是各國科學家所特別關注的。
 
　　隨著現代科學技術的不斷進步，這條曲線可能平移 K.V=15000 是 1995 年的水平， K.V=20000 是美國航空航天局（ NASA ）預測的 2l 世紀水平。人們注意到，在速度為 300-500 千米 / 小時，運載效率 K 為 15-30 靠近極限曲線這一區間，在地效飛行器問世之前，是一大片空白。
 
　　為什麽要搞地效飛行器？是因為在這個區間，原有的運輸工具效率都比較低，水上飛機 K=8-10 ， 100 千克拉力有可能拉動 1000 千克重量；輕型飛機 K=12 ，有可能拉動 1500 千克重量；特別是直升飛機， 100 千克拉力最多拉動 300 千克重量，都離極限曲線很遠。而地效飛行器因為充分利用了地效的增升作用， 100 千克拉力有可能拉動 3000 千克重量，達到了 K=25 以上，接近了極限曲線的邊界。由此可見，地效飛行器高速高裝載量的運輸潛力很大，有望達到極其有效的運輸效率。





早在 20 世紀初，空氣動力學家就發現了飛行器在靠近地麵飛行時，因地麵影響減少了流經機翼的下洗，因而能增加升力、減少誘導阻力，使飛機能得到比空中飛行更高的升阻比 L/D 。其中 L 為能舉起飛行器的力，也就是飛行器重量， D 為飛行器在該飛行速度的阻力。因此， L/D 也表征了飛行器的運載效率 K 。這一現象被稱為 “ 地麵效應 ” 。

　　 1932 年，德國人在北海飛道尼爾 DO-X 水上飛機時，發現貼近海麵飛行時的耗油率要比在空中飛行時低。 20 世紀 60 年代，蘇聯著名設計師阿列克謝耶夫 (R.E.Alexeyev) 首先提出，要使船的航行速度突破 l50 千米 / 小時的屏障隻有將船飛離水麵，離水後能達到高的運載效率。

　　地麵效應的強弱取決於機翼離地高度 h 與機翼弦長 b 之比。一種典型機翼，遠離地麵，即 ≥0 4 時，升阻比 K 為 25 ；但近地麵，即 =0.1 時，則 K=50 。這表明飛行器若貼地麵或水麵飛行，運載效率 K 將比空中飛行時高一倍。阿列克謝耶夫正是利用這個原理設計了一係列的地效飛行器，其運載效率 K 遠高於同樣飛行速度 V=300 千米 / 時的直升機。一般，直升機因為要保證垂直起降，氣動阻力很大， K 不到 3 ，固此不可能有高的運載效率。水上飛機和輕型飛機由於不能利用地麵效應，氣動阻力也較大。而地效飛行器利用了地而效應，使運載效率 K 大大提高到接近馮卡門 - 加布裏爾曲線的邊界 K=30 ，因此效率是很高的。如果地效飛行器設計成組合式機翼，即主翼用大弦長、小展弦比形式，再加上小弦長、大展弦比外翼，就有可能突破馮卡門 - 加布裏爾曲線，上升到更高水平即 K=70 以上。
 
　　地效飛行器在水上飛行時還有一個抗浪的問題，必須飛過浪尖。為了能飛過浪尖，對浪大的地區就必須飛得高。如在 4-5 級海情，浪高 2.5 米的情況下，地效飛行器的弦長最好要 15 米以上，這樣的地效飛行器將重 500 噸左右。因此，為了在海浪中全天候飛行，地效飛行器必須做大。

由於地效飛行器貼近海麵飛行有較高的運載效率，因此無論軍用民用都有廣闊的前景。俄羅斯的一些研究單位，曾對不同情況下地效飛行器的使用、維護、經濟性和可靠性等廣泛的問題進行了研究，證實了將地效飛行器用於海上作戰、運送兵員、作為導彈發射平台和用於反潛目的征技術上和經濟上的突出優勢。





    一是快速機動。 400 噸級地效飛行器的速度為 500 千米 / 時，約為一般船舶速度的 10 倍，能出敵預料地從任何方向到達 1000 千米作戰半徑內的任何地點，完成突擊性任務。地效飛行器在距離水麵 1-5 米的高度飛行，能超越水平障礙實施機動，在海上自由起降，對氣象條件和岸上設施的依賴性小，戰時可多點多方向對敵艦船和瀕海目標實施攻擊，其航行速度接近導彈初速，更易於導彈的發射。

　二是裝載盤大。 400 噸級地效飛行器的有效載量可達 60 噸以上，具有充分的發展空間。目前一次可裝載 500~640 人或 3 輛兩棲裝甲突擊車，亦可裝載相應重量的綜合電子戰裝備，以及軍械、後勤供應等備類保障物資，成為海上 ( 水上 ) 超過我國現有最大運輸機的大承載量的高速平台。

　三是隱蔽性高。地效飛行器掠海飛行，長時間處於岸基雷達、艦載雷達和潛艇聲納的盲區，隻有在非常接近敵方目標時，才有可能被探測到。其貼近水麵的飛行高度還將致使敵方的殺傷概率大為降低。
　　
     四是安全性好。地效飛行器不直接承受海浪的顛簸，也不會遭遇大氣紊流的幹擾，適於武器的運載和發射；地效飛行器即使發生故障，也可隨時方便地降落水麵，不會造成嚴重的安全事故。
 
　 五是經濟性好。地效飛行器借助 “ 地 ( 水 ) 麵效應 ” ，氣動數率高；製造盡量采用船舶設備和生產工藝，成本僅為同級飛機的 50 ％左右，且不需建設機場和跑道，可節省大量的土地占用和場站設施建設費；使用維護便捷，運營費用要是顯著低於飛機。超大型的地效飛行器因為裝載能力大航行速度高、運載效率高，特別適合用作遠程投送。

　　美國正在研製的 “ 鵜鶘 ” 地效飛行器，長 152 米，翼展 109 米，有效載重 1270 噸，作為軍事應用可運送 17 輛坦克。海上飛高一般不超過 6 米，陸地上飛行高度可達 6000 米，海上航程超過 1 萬千米。對於民用則可做成載客 2000 人的越洋運輸艇。俄羅斯從 20 世紀 80 年代開始研製 “ 別 -2500 超重兩棲地效飛機 ” ，它體型巨大，翼展達 156 米，有效載重為 700 噸，最大航速可達 800 千米 / 小時。專家們斷言：這類超大型地效飛行器，將主要用於越洋航線，並可用於科學考察任務，尤其適合海洋探索，在未來的海上基地間運送設備和補給。這種超大型地效飛行器，由幹沒有起飛爬高等過程，因此飛行周轉快，也可作中、短程航班使用。

　　地效飛行器的空氣動力學原理

　　空氣動力地效飛行器 ( 如地效飛機衝翼艇、依靠地而效應進行遠距離飛行的飛機等 ) 獲得所需要的升力，除了借助飛機機翼獲得升力的一般原理外，還巧妙地利用了地麵效應原理。當有翼飛行器在做近地 ( 高度小於兩倍翼弦長度 ) 的水平飛行時，其氣動特性與在中高空飛行時是不一樣的。由於地麵的存在，改變了氣流的下洗場和流速，在離地表很近的帶有端板的機翼下方，形成氣流的 “ 堵塞 ” ，減小了流速，使上下翼麵間的壓力差加大，從而提高了機翼升力、降低了誘導阻力增大了飛機的升阻比。實驗證明，這種飛行器在貼近地麵 ( 或水麵 ) 飛行時的升阻比要比在高空時增加許多，其所需的推進功率較小。設計良好的地效飛機，其油耗可節省大約一半，有效載重係數比普通飛機高 25 ％～ 50 ％以上，航程可增加 50 ％左右。

　　空氣動力地效飛行器的外形與普通飛機有許多相像之處，但也有不同的地方。它們多數是按照在水麵上空的飛行條件設計的，采用船形機身以方便在海上或湖上起飛、降落和滑行；機翼的展弦比一般比較小 ( 約為 1.2 ～ 2) 且位置較低；在翼尖的下方設置有端板或浮筒，用以減小翼麵下方高壓空氣的外泄，水平尾翼的位置往往比較高，以避開機翼尾流的不利幹擾並減少地麵教應對縱向操穩特性的影響；為提高操縱效率，其水平尾翼的翼展比較大。

　　中大型空氣動力地效飛行器的速度較快 ( 可達 500~550 千米 / 小時 ) ；越障、抗浪能力和適航性好 ( 在浪高 l.5 米以下時飛行穩定，浪高超過 1.5 米時仍能飛行 ) 。它們一般在 “ 有利地效區 ”( 相當於翼展 0.05 ～ 0.2 的高度 ) 上飛行，但某些機型在載重量較小的情況下，也可以短時間爬升到幾百米的高度，其缺點是載重係數比空氣靜力地效飛行器要低一些，而且難以像空氣靜力地效飛行器，如氣墊船，那樣 “ 懸浮 ” 在空中並靈活轉彎。





如果在機翼前方安裝噴氣發動機或螺旋槳，並將部分噴流或螺旋槳滑流直接排放到機翼下部，則地麵效應的作用會更明顯，增升效果也更好。采用了動力補壓 ( 亦稱動力增升 ) 技術的這種地效飛行器，在主翼前方設置有 2 台以上的動力裝置。起降或飛行過程中，其主翼上的前緣襟翼、後緣襟翼向下偏轉，從而與機翼、機身和翼尖端扳 ( 或浮筒 ) 等構成一個半封閉的氣墊室。由前置發動機或機翼前麵的螺旋槳、風扇等，向氣墊室內供氣，產生氣墊壓力，可大大增加上下翼麵之間的壓力差，提高起降或飛行時的升力，降低起降速度。某些型號的地效飛機，由於動力增升裝置的功率大，氣墊室的密閉效果好，形成的氣墊壓力高，可在零航速的情況下將機體托起。

　　采用動力補壓技術的地效飛行器，綜合了空氣動力地效飛行器與空氣靜力地效飛行器的優點，工作原理介於兩者之間。它能像全墊升氣墊船一樣，以很低的航速自行登陸和下水。其操縱特性良好，能自如地懸停實現無坡度急轉彎，甚至就地回轉。這種混合型的航空器一般被稱為動力氣墊型地效飛行器。
　　以螺旋槳發動機為動力的小型衝翼艇、氣墊艇等動力氣墊型地效飛行器，隻適宜在地效區內飛行，一般不具備爬高飛離地效區的能力。躲避障礙物時，主要采取水平機動的方式。主要以噴氣式發動機為動力的中大型地效飛行器由於動力強勁，可在短時間內躍升幾十米至上百米的高度。但由於它們的主翼展弦比小，離開地 ( 水 ) 麵後氣動效率變得很差，往往隻能在避障、發動突擊等特殊情況下短時間使用。
　　采用大展弦比機翼的巨型空氣動力地效飛行器，實際上是可依靠地麵效應進行遠距離飛行的飛機，其使用靈活性很大，但利用地效的能力稍弱一些。美國波音公司正在研究開發的 “ 鵜鶘 ” 就是這樣一種飛行器。

　　地效飛機的速度比船隻快得多，而且能貼近地 ( 海 ) 麵飛行，因而隱蔽性較好，不易被艦載武器和地麵防空火力擊中。上述特點使它具有極大的軍事價值。
　　 ( 傅前哨 )


地效飛行器 [ 二 ] ：俄羅斯及我國地效飛行器發展

俄羅斯及我國地效飛行器的發展

陳東 高飛 王曉東

　　 近年來， “ 地效飛行器 ” 這個原本陌生的字眼，越來越頻繁地出現在各種軍事報告和報紙雜誌中：美國披露了有效載重 1270 噸的 “ 鵜鶘 ” 地效飛行器；俄羅斯重新啟用了冷戰時期的秘密武器 ——“ 雌鷂 ” 地效飛行器 ( 一種導彈發射平台 ) ；中國也加快了地效飛行器的發展步伐。




時鍾撥回到上世紀 60 年代末。當時美國的 “ 鎖限 ” 照相偵察衛星發現，前蘇聯正在裏海試驗一種十分奇怪的飛行器。它樣子像飛機，但飛行過程貼近海麵，飛行速度快、載重量大。美軍情報官員對這種飛行器百思不得其解，隻好稱其為 “ 裏海怪物 ” 。這一神秘的龐然大物一時轟動了全世界 ……





蘇 / 俄的地效飛行器

　　所謂的 “ 裏海怪物 ” ，其實是前蘇聯的一種大型軍用地效飛行器。前蘇聯十分重視發展地效飛行器，加之有裏海、黑海等內海、大湖作為理想的試飛場所，因此在地效飛行器的設計、製造方麵一直處於世界領先地位，先後研製出 20 餘種型號的地效飛行器，其中 “ 小鷹 ” 、 “ 雌鷂 ” 等型號已經編入部隊使用。俄羅斯裝備部隊的所有地效飛行器均出自同一家權威設計局。我們曾有幸參觀過該設計局。深感這是一支功勳卓著、水平超群的優秀技術隊伍，僅紅旗勳章和列寧勳章獲得者就有十八名之多。老局長阿列克謝耶夫親自擔任了 “ 裏海怪物 ” 和 “ 小鷹 ” 地效飛行器的總設計師。





基於地效飛行器既是飛機和船舶技術的結合，又與一般觀念的飛機或船舶有重大差異的特點，阿列克謝耶夫大膽地突破飛機和船舶設計的常規道路：沒有沿用傳統飛行器首先采用大量風洞試驗的方法，避開了漫長的試驗過程和昂貴的試驗經費；也沒有按照船舶設計模式先在試驗水池中進行水動力和船體試驗，而是創造性地采用大量製作並研究各類縮比模型在開放水麵實地檢測試驗的辦法，摸索出地效飛行器獨特的氣水動力布局，解決了地效飛行器在氣水介質之間複雜的近地飛行環境中的穩定性這一關鍵技術，發明了高平尾、首部前置發動機氣流墊升的地效飛行器布局外型。
 
　　美、蘇在地效飛行器領域的起步時間相差不多，競爭是在極端保密的條件下分別進行的。 1964 年，美國威柯裏公司的樣機在試飛時發生事故，研究工作中止。西岸公司的縮比樣機開始試飛時，究然升高後墜毀。據俄羅斯專家的事後分析，事故原因是由於在某些飛行狀態下的不穩定所造成，而這正是地效飛行器獨特的關鍵技術之一。由阿列克謝耶夫領導的前蘇聯的權威技術專家們，卻突破了一係列技術難關。 1966 年，蘇聯秘密建成了稱為 “KM” 的大型地效飛行器 l ： l 樣機，並被運至裏海基地開始試驗。它就是 “ 裏海怪物 ” ，長 100 米、重 544 噸，可乘載 1000 名武裝士兵。





      80 年代，第一架專為軍事目的而設計的 “ 小鷹 ” 號地效飛行器 ( 見圖 ) 問世。它最大起飛重量 l50 噸，巡航時速 400 千米，共生產了 5 架，其中 2 架用作原型機試驗， 3 架用於作戰目的，分別於 1979 年、 1981 年和 1983 年交付海軍使用。 10 多年間， “ 小鷹 ” 在開闊海域進行過 400 多次飛行，在 l.5-2.5 米海浪下完成了 500 多個起降，飛行裏程超過 30 萬千米。試驗顯示出 “ 小鷹 ” 良好的使用性能，證明它是一種非常有效的海上兵器，既可用於作戰也可用於運輸。

　　地效飛行器的另一個重要軍事用途，就是作為導彈武器的運輸和發射平台。前蘇聯 / 俄羅斯為此設計和建造了排水量 450 噸，巡航時速 550 千米的 “ 雌鷂 ” 號地效飛行器。它可以裝載 6 枚導彈和配套的發射、電子設備，在高航速下對海上目標實施導彈攻擊。第一架 “ 雌鷂 ” 已於 1989 年交付海軍使用，飛行試驗裏程超過 50000 千米，完成了在 3 米浪高下的起降試驗，證實了其設計理念完全滿足軍事應用要求。




      地效飛行器還可用幹海上救援，能夠快速反應，及時到達出事地點，而且能夠在水上降落、展開救生。俄羅斯在建的 “ 救生者 ” 海上救護地效飛行器卜，裝有全套醫療設備如手術室、康複室及燒傷中心，可設 150 張病床、載 500 名輕傷員，或承載 700-800 人等待援助。此外，地效飛行器還可用於海上搜索和反潛作戰，其搜索效率遠遠超過其他任何海上飛行器。

      至此，前蘇聯的專家已經較充分地掌握了地效飛行器的技術基礎，具備了建造各種類型地效飛行器的實力。其間，阿列克謝耶夫為了解決民用飛機燃油效率低、售價和運營費用昂貴的問題，曾正式向蘇共中央委員會報告建造民用地效飛行器的計劃。但出於 “ 作為秘密打擊武器的地效飛行器必須嚴格保密、防止隨著商品出售使得技術流失 ” 的軍備競賽原因而被當局嚴厲禁止。





      直到冷戰結束、蘇聯解體後，地效飛行器才被掀開神秘麵紗。美國遠景規劃局曾斥資 500 萬美元，組織了一個包括航空、船舶、電子、材料以及戰略研究等各行專家在內的龐大考察團，不惜手段對俄羅斯地效飛行器進行多方考察，寫出了長達幾百萬字的考察分析報告；此後美國防部又派出代表團赴俄談判購買地效飛行器技術。俄羅斯人出於可以理解的原固，盡管自己因財政拮據已凍結了地效飛行器的研製和生產，卻開出天價嚇退了美國防部代表團。此外，德國，英國、日本、澳大利亞等國也在關注著地效飛行器這一新興的技術領域。




我國的地效飛行器

　　從上世紀 70 年代起，我國航空、船舶戰線的科技人員便開始了對地效飛行器技術持續多年的跟蹤與研究。經過數十年的努力，解決了地效飛行器的一係列關鍵技術，在地效飛行器的組合翼式總體布局、穩定性設計、水動力布局、水撬 - 緩衝技術、動力增升技術，外載荷預報技術、結構設計準則、設計標準化、新材料研製等方麵都取得了突破和較大進展。目前，我國已經形成了具有自主知識產權的地效飛行器設計技術，先後研製出若幹種小型地效飛行器。通過這些型號的設計、製造，在湖泊、內河和海上的試驗，以及在太湖的長期運營，積累了較為豐富的經驗，形成了數支研製設計隊伍。比較有代表性的成果是：




      中國船舶 702 所研製的 “ 信天翁 ” 小型試驗樣機，曾獲 “ 尤裏卡 ” 世界發明博覽會最高獎。 “ 信天翁 3” 起飛重量 4300 千克，速度 144 千米 / 小時，裝備 2 台航空活塞發動機， 1997 年在廣西北海海麵試飛成功。 “ 信天翁 4” 起飛重量為 6700 千克，速度為 130 ～ 150 千米／小時，裝用 2 台進口航空渦輪螺旋槳發動機，從 1999 年起在長江和青島海麵進行了試飛。
 
　　由中國船舶 708 所研製的 “ 天鵝 ” 小型試驗樣機，起飛重量 7500 千克，速度 130 千米／小時，裝有 3 台發動機。由於把氣墊技術與地效翼技術結合起來，使其具有低速排水航行、中速氣墊航行和高速離水航行的多航態運營性。 1997 年曾在上海的澱山湖進行過掠水航行演示。




      中國科技開發院和航空 605 所，航天 701 所共同組建地效飛行器開發中心，開發出我國第一代實用型小型地效飛行器 “ 天翼一型 ” 。該地效飛行器起飛重量 4800 千克，速度 180 千米 / 小時，裝有 2 台進口航空活塞發動機， 1998 年研製試飛成功。英國權威航空雜誌《國際飛行》認為， “ 中國由此成為世界上地效飛行器的主要開發國之一。 ”1999 年， “ 天翼一型 ” 通過了中國船級社的人級船檢，完成了全部市場準入手續，在我國太湖投入運營，被來自世界各地的地效飛行器專家譽為 “ 世界第一個地效飛行器的商業運營基地 ” 。幾年來已經進行了數千小時的客運飛行，安全運載國內外旅客幾萬人次。





      中、俄聯合開發的 “ 海豚 ” 地效飛行器，集中了中、俄雙方已有地效飛行器的優點，具有最優化的性能價格比。目前已完成了初步設計，通過了風洞試驗、水池試驗、開放水麵的模型拖曳試驗，獲取到大量寶貴的技術數據，形成的技術文件與圖紙數百份，取得了重要的階段性成果。 “ 海豚 ” 地效飛行器可依據定貨方的要求製造出 3 種型號：一是全客型，可搭乘 640 人，約為 “ 波音 747” 客機載客最的 l.5 倍，而價格僅為它的一半；二是客貨型 ( 即 “ 海豚 K”) ，上層載客 320 人、下層載貨 360 噸；三是車客型，載客 180 人，加 26 輛小型車、一輛中型車。 “ 海豚 ” 經過改裝可適於緝私、巡邏、救護等專項用途，以匣登陸、發射導彈、運輸、救援、布雷排雷等軍事用途。





      2002 年，中國從事地效飛行器研製的 38 個單位、 60 多名專家領導，及所有的地效飛行器總設計師，齊聚太湖地效飛行器商業運營基地召開聯誼學術會，共商中國地效飛行器發展大計。 2004 年，顧誦芬、孫家棟、崔爾傑、陸建勳、童誌鵬、朱森元等六位中國科學院、中國工程院院士聯名疾呼：地效飛行器的研製和發展，是我軍武器裝備和我國運輸產業，在世界範圍內搶占 “ 第五界麵 ” 及低空海上飛行技術領域的曆史性機遇。如果把握得當，有可能在進一領域率先引發一次技術革命，促進航海業發生重大變革。





      不久前，軍內外 40 多位專家經過充分論證得出結論：地效飛行器集飛機與艦船之長，是一種新概念武器裝備，在未來戰爭中可大量運用並引發海上作戰方式的重大變革。若由軍事需求牽引高科技推動，跨越式發展我國軍用地效飛行器，可推動我新軍事變革的進程、提高我軍的海上快速機動能力。




地效飛行器 [ 三 ] ：透析地效飛行器的戰略價值

地效飛行器何以東山再起 —— 透析地效飛行器的戰略價值
薛翔

　　未來的海空戰場誰領風騷？這是一個很難回答的問題。但可以肯定地說，地效飛行器的特殊戰略功能，決定了它在現代武器係統中的突出位置以及在未來戰爭中的重要作用。它的特殊性就是利用 “ 地麵效應 ” 在水麵上超低空高速飛行，起降距離短、對場地要求低，不受風浪，潮汐和雷區的影響。它既可以作為超越奔襲的投送工具，也可以裝配武器係統用於低空突擊，還可以遂行多種支援和作戰保障任務。可以說，地效飛行器蘊含進攻、投送和威懾等多種作戰功能，有著不可替代的優長和作為 “ 殺手鐧 ” 武器的發展價值。




戰略地位：在曆經曲折後重新崛起

　　在 20 世紀 60 年代，蘇聯的地效飛行器曾令美國震驚。當時的美國人不知道這是一種什麽新式武器，而稱之為 “ 裏海怪物 ” 。事實上，蘇聯也確實將其作為對抗美國的一種新型戰略武器投入發展。但在 20 世紀下半葉，地效飛行器卻一度被打人了 “ 冷宮 ” ，連技術先進的蘇聯也將地效飛行器的發展擱置起來。

　　可以說，半個多世紀以來，地效飛行器的發展走過了一段極為曲折的曆程。 1932 年，芬蘭工程師卡奧爾諸首次進行地效飛行器模型的試驗，隨後，包括瑞典、德國、瑞士在內的多國紛紛開始研製。 1957 年，蘇聯首先研製成功世界上第一架地效飛行器，後來又研製了 “ONNMO 一 2” 、 “ 河上客車 ” 、 “ 小鷹 ” 等多種機型。美國在裏海首次發現蘇聯地效飛行器並揭開其而紗之後，千方百計地對其進行技術偵察並自己加速研製，很快也造出了 “ 哥倫比亞 ” 號， “ 加林頓 ” 號等樣機。然而， 20 世紀下半葉，由於海上鬥爭較之核對抗、信包爭奪和空中鬥爭相對沉寂，因而，以海上鬥爭見長的地效飛行器未能成為軍事領域的主要角色。加之其發展過程中確實也遇到了一係列技術難題，於是，在一些國家縮小武器裝備建設規模的過程中，地效飛行器等 “ 難點項目 ” 相繼下馬，其在全球範圍內的發展步伐減緩下來。
 
　　隨著科學技術的迅猛發展，全麵發展地效飛行器的技術條件日趨成熟。同時，各國軍方對快速投送和機動作戰提出了新的需求，具有 8 倍於艦船時速、具備超平麵投送和作戰能力的地效飛行器再次為各國所重視，成為世界軍事領域關注的焦點，美、俄等國更是將其作為軍事競爭的又一新型手段。





      目前，能羅斯全麵繼承了蘇聯 “ 小鷹 ” 、 “ 雌鷂 ” 等地效飛行器的研製成果，在地效飛行器技術上處於明顯的領先地位。雖然在 90 年代初期，由於經濟因素製約，俄地效飛行器的發展曾一度麵臨困難；但近年來，隨著俄羅斯經濟的複蘇以及對地效飛行器戰略作用的重新定位，能總統普京要求重新啟動研製工作，並製訂了新的地效飛行器發展計劃。美國一直認為，地效飛行器是解決危機的重要力量。雖然由於關鍵技術受限，發展進程緩慢，但近年來，隨著技術難點的逐步解決，美國在該領域的發展逐步加速。可以說，俄、美在地效飛行器領域的競爭，如同在其他軍事領域一樣，已漸趨白熱化。
　　攻防作戰：未來海空戰場的 “ 殺手銅 ”

　　從地效飛行器的作戰功能看，無論是突擊海上目標還是低空進襲縱深目標，無論是作為 “ 硬打擊 ” 手段還是作為 “ 軟殺傷 ”( 電子幹擾 ) 平台，都有不可替代的作用。

　　在未來戰場上，地放飛行器很可能形成有一定規模的作戰能力。平時在近海快速部署、顯示軍事存在，具有特殊的威懾效應；戰時可攜帶導彈，配合其他作戰力量快速攻擊敵包括航母編隊在內的各類艦船和海邊基地；亦可打擊和幹擾敵預警機等信息係統節點，對敵信息作戰和支撐係統構成癱瘓性攻擊。如果地效飛行器能解決三棲作戰問題，用於登陸作戰，將使敵人防不勝防。實施登陸作戰時，可以從裝載地域直接超低空飛行，迅速奪占灘頭陣地，撕開敵抗登陸作戰體係；或以非線式攻擊方式突破敵防禦前沿陣地，直接空降於敵防禦縱深，贏得戰略全局的主動。

　　俄羅新在其攻擊型地效飛行器上裝配了反艦導彈和防空導彈，如 “ 雌鷂 ” 式地效飛行器的反艦導彈射程達 400 多千米，因此有很強的反艦和防空能力。地效飛行器可以與彈道導彈、潛艇和作戰飛機等武器互補，構成多維一體的作戰體係，大大增強聯合作戰效應。地效飛行器續航時間長、飛行高度低、運載量大、速度快，對敵航母艦隊有較強的突防和攻擊能力，可以在其他武器係統的配合下攻擊敵航母戰鬥群，有效重創其外圍艦艇，甚至直接攻擊母艦。成為列付航空母艦的 “ 殺手鐧 ” 武器。





      有人曾預測，或許有一天，俄羅斯的 “ 小鷹 ” 地效飛行器會與美國的 “ 小鷹 ” 航空母艦打一場空海對抗的世紀 “ 鷹戰 ” 。航母雖然龐大而笨拙，但艦載機空戰能力強，護航艦隊防禦嚴密，俄、美的 “ 鷹戰 ” 鹿死誰手尚難料定。

　　機動保障：效果理想的戰略投送工具

　　在 2003 年的伊拉克戰爭中，美國因為土耳其不提供軍事基地，第四機步師卸載在土耳其的重型裝備難以按計劃迅速投入實戰。同樣是由於投送力量不繼，使美軍在開戰數日後不得不停止進攻近一周時間。這一教訓，使美國更加感到發展地效飛行器這種新型投進工具的重要性。
 
　　目前，美國緊鑼密鼓地發展載重 1270 噸、能裝 17 輛坦克的 “ 鵜鶘 ” 地效飛行器，主要目的就是用於全球戰略投送，以適應其全球戰略部署和軍事幹預的需要，彌補海外軍事基地的短缺。據測算， 1270 噸左右的地效飛行器可載 3000 餘名士兵，約 10 小時便可以完成跨太平洋的投送行動； 10 餘艘這樣的地效飛行器往返使用，可在一晝夜投送近 6 萬人員和大量武器裝備進行跨洋遠程攻擊，快速贏得戰略主動。

　　無獨有偶，俄羅斯也計劃研發大型地效飛行器，作為重要的戰略投送手段。俄羅斯已生產的 “ 鷂 ” 式地效飛行器，其航程達 3000 多千米；目前還在研製總重 5000 噸、可載 1500 噸貨物或 2000 名全副武裝的士兵，航程達 10000 千米的超大型地效飛行器。該飛行器的運載能力超過運輸機十幾倍，幾架就可以投送 1 個師。

　　未來大量千噸級地效飛行器的投入使用，可以大大提高軍隊的戰略機動能力，降低遠程作戰對海外基地的依賴性。更重要的是，這種大規模遠程奔襲作戰能力的提升，使擁有地效飛行器的軍隊能夠在極短時間內經海路 “ 兵臨城下 ”—— 這種能力本身就是一種極具震撼作用的戰略威懾力。

　　海防救援：處置海上突發事件的有效手段

　　 1989 年，前蘇聯的 “ 共青團員 ” 號核潛艇失事。據報道，蘇軍在收到求救信號後，竟然派不出理想的救援工具。蘇軍曾派出救援飛機，但到達目的地後降落不下來，也找不到準確的失事地點，在附近海域盤旋幾圈後不得不返回。最終隻能讓艦艇出動，但由於速度太慢，經過 10 多個小時趕到出事海域時，核潛艇中的艇員已全部遇難。由於這一事件的教訓，前蘇聯很快改裝了一架進攻型地效飛行器，拆除了導彈發射架、增加了手術室和病房，建成世界上首架專事救援的 “ 救生者 ” 號地效飛行器。

　　近年來，許多國家接連發生類似的海上遇險、海盜搶掠、空中撞機、潛艇失事等海上突發事件。這些突發事件往往遠離陸地，既要快速到達又要能停泊下來，現場采取處置措施。能夠滿足這些要求的惟有地效飛行器。





特別是在當今經濟全球化的背景下，海上商貿急增，遠洋商船這些國家的流動國土越來越多，維護海上權益、保證海上戰略通道安全對各國快速處置海上突發事件的能力提出了新的戰略需求。同時，新的海戰兵器的發展和海上作戰係統的信息化趨勢，也要求海洋國家發展包括地效飛行器在內的各種先進的海戰武器，提高海上防衛能力，維護國家海洋利益。





        展望未來，地效飛行器很可能會大規模運用於海上作戰，並引發作戰樣式的革命性變化。地效飛行器將成為一種較之飛機、艦船毫不遜色的新型兵器，占據未來海空戰場的超低空空域，使海上的爭鬥提速、空中的較量駐停，以其特殊的作戰和保障功能遂行各種任務。而隨著進攻型、防禦型、支援保障型等不同類型，以及人、中、小不同量級的地效飛行器作為作戰和保障力量裝備部隊 ( 可能獨立編成，亦可能與海航部隊混編 ) ，新型的地效飛行器部 ( 分 ) 隊必將成為未來聯合作戰的新生力量，成為維護國家海防和應對未來信息化戰爭的重要力量。

地效飛行器 [ 四 ] ：地效飛行器的海戰應用


地效飛行器的海戰應用
　　
柳克俊
　　
　　早在上世紀20年代，航空界就已經發現並認識到，飛機在低高度飛行和在起降過程中，地麵效應會產生增加機翼升力的效果。利用這種客觀現象，人們研製出了地效飛行器。它的外形同水上飛機相似，機翼和尾翼麵積都很大，在貼近水(地)麵飛行時由於地麵效應(板塊效應)使機翼的升阻比明顯增加。地效飛行器是一種新型交通工具和運動平台。與普通飛機(包括水上飛機)相比，它具有升力大、有效載荷多、節約燃料和航程遠的特點；與高速水上交通工具——氣墊船相比，其遠航性能和巡航速度更具有優越性，並能在水上起飛、降落。它既像飛機又像艦船，是二者優勢混合的產物，突出了“雜交優勢”。
　　
　　然而，地效飛行器優勢的發揮是有條件的，與它的運行環境密切相關，例如，要求活動地域遼闊、起伏平緩等。所以，寬闊的水麵，如江河、湖泊，尤其是占地球表麵大部分麵積的海洋，是它展現身手的理想舞台。





    地效飛行器由於突出的性能特點，軍事應用的價值十分突出，海軍對它更是青睞有加。如地效飛行器可作為導彈等武器平台，能在水、陸、島嶼等處待機，可隨時起飛而無需專用機場。它通常在離水麵不超過10米的超低空飛行，正好處於雷達搜索的盲區，再加上速度很快，使雷達難以發現；它還采用各種隱身技術，而且不會在水麵上留下航跡，所以具有超乎尋常的隱蔽性和對目標的突然攻擊力。又如，用它來反潛，不僅續航時間長，而且在需要時可以上升到一定高度，使潛艇的水聲等探測係統難以發現。除此以外，它遷適用於遂行掃雷、布雷、海上救援、偵察、巡邏，以及快速運送兵員、武器、作戰物資等任務。
　　
　　尤其突出的是它能兩棲作戰，可實現水上登陸和由岸下水。利用特有的動力氣墊，可減少在風浪中起降時所受到的衝擊，提高起降時的耐波性能。不僅可在水麵航行，也可以在沙灘、沼澤、雪地、冰上航行。它機動性好，可用多種航態航行並升高越障，在戰役中能快速有效地完成作戰人員和物資的運送，幫助部隊快速達成搶灘登陸、打開突破口、建立橋頭堡等任務。它必要時可在海上浮航和漂泊，比飛機要安全很多。
　　
　　在當今世界競爭日趨激烈的情況下，俄羅斯、美國、德國等發達國家為取得競爭優勢，都很重視地效飛行器的研製和開發，已經研製出第二代地效飛行器。但事情是一分為二的，地效飛行器既有優點也有不足，存在特殊的困難。如它的運行介質環境很複雜，飛行不易平穩；海上起降和低空飛行會遇到各種風浪，既麵臨空氣動力學問題，又涉及水動力學問題；飛行器的研製，既會遇到類似飛機的問題，又會遇到類似艦船的問題；而飛行器的結構，既要充分考慮如何利用地麵效應，又要顧及飛行器執行相應任務時的需要。
　　
　　地效飛行器雖然經曆了幾十年的發展曆程，但由於種種原因，尚未得到真正的普及應用。這種性能獨特的飛行器是飛機和艦船的“雜交”，要求有教的集成和綜合，必然涉及很多跨部門、跨學科的問題。這是一個典型的係統工程，裏麵既有科學理論問題，又有技術實現問題，不但存在技術問題，而且有管理問題。因此需要以係統為研究對象，全麵、綜合地考慮問題；要以實現係統總體效果最優為目標，同時優化實現這一目標的方法和途徑。要充分做到需求牽引、技術推動、宏觀調控、微觀搞活。要選準突破口，落實措施，機動靈活地分段實施，實現軍事、經濟效益的雙豐收，使地效飛行器得到更快的發展。