(天津海運職業(yè)學(xué)院，天津 300350)

一、引言

2012年，由中國企業(yè)自主研制的“天使號”地效翼船在長蕩湖圓滿完成首航(如圖1)。這種新型交通工具，可載荷6人，貼近水面飛行，最大飛行高度150米，飛行速度每小時可達到70-80海里，采用新型復(fù)合材料制成，起飛后能連續(xù)飛行兩個小時，且起飛和降落所需水域較小。

圖1 天使號地效翼船

圖2 GYG-11型地效翼船

2013年，由海南某地效翼船公司制造的中國首艘12座地效翼船——CYG-11型地效翼船(如圖2)，在南海試飛成功。這一次試飛，除載荷重量增加外，速度也達到了每小時110海里，且耗油量僅為百公里28L，這標(biāo)志著我國在這一領(lǐng)域又取得了較大的進步。

從地效翼船的發(fā)展歷史來看，原蘇聯(lián)是最早開始研發(fā)地效船技術(shù)的，后被俄羅斯繼承并發(fā)展。上世紀(jì)中期各國開始相繼研發(fā)地效翼船，我國也在60年代開始了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，從上世紀(jì)末開始，我國的民間企業(yè)開始大力研究地效翼船技術(shù)，這為我國地效翼船的發(fā)展起到促進作用和技術(shù)支持。

地效翼船在外形上看，與我們看到的普通飛機有很多相似之處，如外形上，為了減小阻力而設(shè)計的外形與飛機設(shè)計十分相似。但不同的是地效翼船的機翼向下彎曲，尾翼較高。他是利用防生學(xué)的原理，從海鷗的掠海滑翔中研究出來，利用地表效應(yīng)使船體和水面之間形成類似氣墊船的氣墊，從而提供了升力，另外地效翼船在貼近水面時，底部與水面之間較窄，空氣流通通道變小，流動受到阻塞，兩側(cè)的壓力就相應(yīng)增加，為地效翼船提供了額外的升力，

使它能夠平穩(wěn)快速的飛行。其實，每個人在小的時候都看到過這種現(xiàn)象，我們玩的紙飛機，在落地的一瞬間會貼著地面很快的平行飛行，這其實就是地效翼船的飛行原理。

為提供地效翼船的地表效應(yīng)，它的飛行高度要貼近水面，通常在幾米范圍內(nèi)，一般情況為飛行器翼展的0.05～0.2倍。但隨著技術(shù)的發(fā)展，某些機型在一定情況下也可升到幾千米的高度。地效翼船速度比氣墊船還要快，小型的地效翼船速度可達90節(jié)，而某些大型的噴氣式型號，速度可達260節(jié)，是普通商船的十幾倍。而且這種地效翼船適航能力強，受風(fēng)的影響也比氣墊船小很多，經(jīng)過改裝后的地效翼船，還可以在平坦的陸面進行起降和航行。

圖3 地效翼船掠海飛行

圖4 海鷗的掠海飛翔

二、地效翼船的優(yōu)勢

1.速度

地效翼船的航行狀態(tài)和飛機的飛行狀態(tài)接近，在升空后只需要克服空氣帶來的阻力，根據(jù)所配發(fā)動機馬力的不同，大型地效翼船的速度可與一般民航飛機相接近，一般為每小時700公里左右，小型地效翼船的速度也可達到每小時150公里左右。比普通貨船高出3-5倍。因此，從速度的角度來看，它較現(xiàn)有船舶具有明顯的速度優(yōu)勢。

2.適航性

地效翼船所飛行的高度，既不會受到海浪沖擊的影響，也不會受到高空較強氣流的影響，舒適性優(yōu)于船舶和飛機，不會帶來較強的顛簸感，艙內(nèi)噪音程度與大型客機相當(dāng)。地效翼船的結(jié)構(gòu)設(shè)計也具有很好的抗擊風(fēng)浪的能力，根據(jù)機型的不同，可抗擊1-5米的海浪，在必要的時候，還可飛到上千米的高空避開惡劣的海況。地效翼船的重量較輕，吃水較淺，不會受到可航水域水深的限制，且起落所需水域面積較小，因此可以到達一些普通船舶難以到達的淺灘。除了水面之外，地效翼船在陸地上也能起到相同的作用，可在平坦的陸面上進行飛行。地效翼船真正做到了海陸空全面發(fā)展，這也必將成為未來交通工具發(fā)展的新趨勢。

3.載重能力

由于地面效應(yīng)帶來的額外升力，使地效翼船可以搭載自身重量的一半，而普通運輸飛機僅為自身重量的五分之一，使它較普通飛機擁有更多的載重能力。中國最新研制的運-20軍用運輸機，最大載重能力為66噸，已可躋身全球運力最強十大運輸機之一。而目前的400噸級地效翼船的載重能力是達運-20的2倍多，裝載能力達到150噸以上。各國地效翼船研究不斷深入，美國正在研制一種載重能力達到1200噸，航程超過1萬公里，飛行高度6-6000米的新型遠洋地效翼船，這種地效翼船也可被改裝成載客2000人的海上高速郵輪。我國地效翼船技術(shù)的發(fā)展也在穩(wěn)步的上升，目前與俄羅斯共同研制的一款地效翼船，已初步完成技術(shù)設(shè)計，這款名為“海豚”的地效翼船有三種不同的型號。一種為客滾型，用來搭載乘客和車輛，設(shè)計搭載乘客180人，小型車輛26輛，中型車輛1輛；第二種為客貨型，用來搭載乘客和貨物，設(shè)計搭載乘客320人，貨艙載貨360噸；第三種為全客型，全部用來搭載乘客，設(shè)計人數(shù)640人。這種地效翼船可按照不同的用途進行改裝，適于海上緝私、港口或沿岸巡邏、海上搜救、島嶼擺渡、醫(yī)療救助等用途。

4. 經(jīng)濟效益

一方面，地效翼船的載重系數(shù)較普通飛機的要大，而耗油量僅為普通飛機的一半，這樣減少了燃油方面的費用；另一方面，地效翼船對起降的水域要求不高，尤其是在某些島嶼上，不用建設(shè)專業(yè)的機場跑道，大大節(jié)省了機場建設(shè)費用，降低了運輸成本，提高了經(jīng)濟效益。

5.安全

地效翼船的飛行高度通常距離水面較近，而且能像船舶一樣停在水面上，如果發(fā)生機器事故，也可平穩(wěn)的降落到水面，不會產(chǎn)生高空墜機的危險。另外，如果遇到海面風(fēng)浪較大，也可升到高空，避開惡劣海況對安全的影響。

三、地效翼船的未來發(fā)展前景

1.民用領(lǐng)域

海上中/短途運輸，如天津港到大連港的航線，航線距離約為210nm，現(xiàn)有客船需要航行12h，而未來采用地效翼船只需1-2個小時甚至更短；從三亞坐船到西沙群島，大約需要18個小時左右，而地效翼船只需要九分之一的時間即可抵達，使“海上高鐵”成為現(xiàn)實。同樣也可以用于島嶼間的觀光，對開發(fā)西沙群島旅游來帶便利條件。

2.政府領(lǐng)域

海上救援，可以利用地效翼船速度快、起降方便、運載能力強的優(yōu)勢，快速駛往出事地點，進行救援，同時地效翼船上還可配備一些醫(yī)療急救設(shè)備，對需要搶救的遇難者，及時的進行醫(yī)療救治，減少因救治不及時而造成的死亡。此外，可以利用地效翼船飛行時離海高度低的特點，進行海上人員搜救，這樣可以更準(zhǔn)確更有效的搜索落水者，而且可以承載更多的落水者，是海上搜救飛機無法做到的。

海島補給，在中國的南海有許多大大小小的島礁，這些島礁都依賴于船舶進行補給，只要供應(yīng)船稍受海況天氣等因素耽擱，島上的軍民生活就會窘迫一陣。而島嶼面積小，無法建設(shè)機場等問題，也使船舶成為了唯一補給工具。最新成立的三沙市也面臨著這樣的補給問題，這也大大影響了島上的建設(shè)。地效翼船較強的抗浪性、運載能力以及起降地點要求低等，都可以快速、高效、安全的滿足島礁上的補給，對島礁的快速建設(shè)，提供后援保證(如圖5)。

圖5 地效翼船的補給運輸

巡邏緝私，其實早在2004年，中國的第一艘地效翼船就已經(jīng)配給了中俄邊境的邊防部隊，幫助邊防戰(zhàn)士更好的完成巡邏任務(wù)。這樣的做法也可以應(yīng)用到海上打擊走私犯罪、南海巡邏、海上反恐中去。

3.軍事領(lǐng)域

地效翼船是兩棲登陸的理想工具，是布雷掃雷的運載平臺，也是?？辗礉摰挠行Чぞ?。

同時地效翼船也可作為導(dǎo)彈快艇(如圖6)來使用，由于其速度快，飛行高度低，不易被雷達察覺，經(jīng)過改裝后的地效翼船，必將使來犯敵人望而卻步，發(fā)揮保衛(wèi)海疆的作用。

圖6 地效翼船在軍事上的應(yīng)用

四、結(jié)束語

我們國家在地效船的發(fā)展領(lǐng)域，雖然起步較晚，但通過多年來的努力，已經(jīng)取得了不錯的成績。相信在不久的將來，地效翼船會給世界交通運輸帶來革命性的發(fā)展，為我們的生活帶來更多的便捷，成為未來不可或缺的交通工具。希望這種最初為戰(zhàn)爭而設(shè)計的交通工具，能更多的應(yīng)用到民用領(lǐng)域，為世界的發(fā)展而服務(wù)。