千噸的巨船也會飛!地效飛行器究竟是什麼「黑科技」?

2020-09-05 新建觀世界

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飛起來,一直是人類數千年都在不懈追求的目標,以至於在我們的潛意識中,「飛」是飛機的專利,但其實這個世界上會飛的機器可不僅僅只有飛機這一個。


按照空氣動力學分類,飛行器可分為利用空氣浮力的飛艇和熱氣球以及利用空氣動力的飛機、滑翔傘等等,其中在動力固定翼類別中,就有一種十分神奇的飛行器,它至今仍然是世界上體積最大、噸位最重的飛行器紀錄保持者,它就是地效飛行器。

地效飛行器,很多人聽到這個名字一定很陌生,它也被稱為飛翼船,是一種利用地面效應原理實現飛行的飛行器,它和氣墊船有著很大的共同之處,不過歸根結底原理還是不同的。我們熟知的氣墊船是通過自身動力在船和水之間形成一層氣墊,從而快速推進;而地效飛行器則是利用地面效應。

何為地面效應?通過減小飛行器的誘導阻力從而獲得比在空氣中飛行時更高的升阻比,在飛行器極其靠近地面的時候,飛行器受到的升力就會大幅增大,以至於可以懸浮起來。

是不是很神奇?我們在實際生活中的確有利用到地面效應,比如說我們常看見的F1賽車拉力賽,賽車就是反向利用了地面效應,增大了向下的力,讓賽車輪胎和地面之間的摩擦力顯著提升,進而改善賽車抓地效果。

不過畢竟地效飛行器噸位普遍較大,加之地面效應僅保持在數米之下,所以地效飛行器在「飛行」時仍然限制頗多,無法隨意改變高度,不能夠真正一飛沖天。

最著名的地效飛行器是前蘇聯的「裏海怪物」,極限飛行重量高達1000噸,這簡直是不可思議的,因為即使是超級運輸機,也僅數百噸,想讓上千噸的地效飛行器能夠懸浮在水面上,其中的技術難度之高可想而知,所以即使至今美國等國家也未能仿造出像「裏海怪物」這麼龐大的地效飛行器。

不過可以確定的一點是,地效飛行器對燃料的耗費更低,比飛機更省油,所以將其打造成廉價的交通工具,似乎是一個不錯的主意,因為水面上幾乎不存在障礙物,所以說應該能夠替代遊輪和渡船等等水上載具。英國的斯坦利·胡克爵士曾經提出過比「裏海怪物」還要龐大得多的地效飛行器概念版,噸位超過2000噸,能夠搭載1000名乘客,堪比火車的運載量。

但其實地效飛行器越大,飛行穩定性越低,如果飛行到一半突發風浪,地效飛行器就有墜入水面以下的風險;另外水面上運行的地效飛行器可能會受到鹽分的腐蝕和水的鏽蝕,這對於追求「低成本、高效率」的地效飛行器而言是不可接受的,所以考慮再三,2000噸的超級地效飛行器的相關研究還是以失敗告終。

如今地效飛行器又有了新的作用,可能將成為突破航母警戒,完成對敵方航母「必殺一擊」的神器,根據科學研究證明,低空小體積慢速接近的物體容易被海洋噪聲所淹沒,所以只要地效飛行器攜帶彈頭以慢速突破預警機探測圈後,就能夠快速投放反艦飛彈完成對航母戰鬥群的奇襲,即使最後地效飛行器因此折損,但無人化操作和低成本設計,和敵方航母的損失比起來,簡直就可以低到忽略不計。

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