地效飞行器是介于飞机、舰船和气垫船之间的一种新型高速飞行器。与普通飞机不同的是,地效飞行器主要在地效区飞行,也就是贴近地面、水面飞行,而飞机主要在地效区以外飞行;与气垫船不同的是,气垫船靠自身动力产生气垫,而地效飞行器靠地面效应产生气垫。地效飞行器在军事上可用于登陆运输、反潜和布雷等任务,民用方面可用于海上和内河快速运输、渔情侦察、水上救生等。
1932年5月24日,德国一架名叫“多克斯”的水上飞机正在大西洋上空正常飞行。忽然,发动机转速降低,飞机随之下落。原来,发动机部分油路堵塞,一场机毁人亡的事件顷刻间就要发生。奇迹却在这个时候出现了:当飞机掉到距水面约10米时,不知从哪里来了一种神奇的升力,它巧妙地将机身自动拉平,并让它一直保持在这个高度上向前飞行……最后,这股魔力将飞机完好无损地送到了目的地。
新闻界披露这一偶然事件后,许多科学家被深深震动了。这种鬼使神差的力量到底来自哪里呢?有的舆论急不可待地认为,这是偶然路过的外星人伸出手帮了一把忙,还有一些人深信是神的力量。务实的科学家们却踏踏实实地迅即投入到艰苦的研究中去了。在这项研究中最先取得重要成果的是空气动力学家。他们的研究表明,当运动的飞行器掉到距地面(或水面)很近时,整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加。这种可以使飞行器诱导阻力减小,同时能获得比空中飞行更高升阻比的物理现象,被科学家称为“地面效应”(或“表面效应”),并由此开辟了一门边缘学科,即“表面效应翼技术”,简称“地效飞行技术”。
俄罗斯秘密研究了这项技术,他们把这种飞行体称为“地效飞行器”或“地屏飞行器”。从结构上说它是飞机,但却贴着地面。它利用地面效应,在机体下形成一个空气卷筒,它随着飞机运动。通过三角形的相应承载面,这种效应更为加强。巨大的喷气发动机在前头将吸入的空气斜射到支承面下,从而加强这种飞行器的作用。真正的飞行是依靠装在尾部的其他发动机实现的。
“地效飞行器”不仅能够在水面上飞行、随地降落和重新起飞,而且能够越过结冰的苔原。它不受波浪、潮汐甚至地雷区的干扰。俄罗斯已经造出了多种型号,不仅能够在10米高度上运动,而且在需要时可以达到3000米以上高空。美国间谍飞机早在20世纪80年代初就已经在苏联的上空注意到地面上有一个奇怪的飞行体,它以令人不能置信的速度,在任何雷达都探测不到的低空飞行于里海之上。这种飞行物体态庞大、速度惊人,是贴水飞行的水面飞行器。美国人按照他们掌握的技术状况分析,他们认为地球人还不可能拥有如此怪异的庞大飞行器。这种发现和认识公之于世以后,世人的各种猜测和臆想如波涛起伏。最后,西方人只得模糊而又无奈地称之为“里海怪物”。
20世纪80年代末,90年代初,苏联解体,苏联的许多机密事件和科学技术逐渐被世人揭开真相,“里海怪物”也终于大白于天下。原来,自1932年芬兰工程师卡奥尔诺在结冰的湖面上成功地进行了地效飞行器牵引模型试验后,瑞典、瑞士、美国、德国、日本等一些较有实力的国家也都进行了一系列试验。然而,研制地效飞行器受到了当时许多技术条件的限制,在追求与等待中,一些国家逐渐放弃,比如美国就大大放慢了研究步伐,有的国家却仍在研究,比如苏联。
早在20世纪60年代,由于飞机气动力、结构力学、发动机及综合控制技术的日趋成熟,苏联出于军事上的需要,亟须研制系列高速船舶,于是,经过充分论证,集中精力研制发展地效飞行器提上了日程。当年,美国的侦察卫星从太空中看到的“里海怪物”,其实就是这些地效飞行器的身影。当西方人终于弄清“里海怪物”的底细之后,从政要到军事科学家无不大吃一惊。这种吃惊在于,他们发现,这种飞行器不仅有极为广阔的民用前景,更有可能改变战争样式的军事价值。在军事领域,地效飞行器除可用于攻击敌人舰艇及实施登陆作战外,还可用于执行运送武器装备、快速布雷、扫雷等任务,还可为海军部队提供紧急医疗救护。在民用领域,地效飞行器不仅可用于客、货运输,还可用于资源勘探、搜索救援、旅游观光、远洋渔船和钻井平台换员运输、通信保障与邮递等,用于跨海洋运输有较好的经济性和安全性。有人预言,地效飞行器的出现,将引起21世纪海上交通运输的革命。
我国的地效飞行器是在1998年试航的。1998年的上半年,“信天翁”3型(XTW-3)12座掠海地效翼艇在广西北海港外海域继续进行海上试验试航。下半年DXF100型15座地效飞行器(艇)在湖北荆门漳河水库,由中国科技开发院召开新闻发布会时进行了水上掠航演示。12月,“天鹅号”(751型)15座动力气垫地效翼船(艇)在上海淀山湖上海船舶工业公司举办的新闻发布会上也进行了水上掠航演示,同时宣布已通过系列试验及中国船舶工业总公司的验收。当中国第一艘地效飞行器终于于1998年11月在湖北荆门试飞成功的时候,英国航空界便惊呼道:“中国已成为世界上地效飞行器研制中最先进的国家之一。”
在当今社会,任何一种科学技术的产物都不容小觑,它们在特定环境下产生的巨大的能量让人惊叹。我国对地效飞行器的重视,使我国成为世界上地效飞行器研制中最先进的国家之一,是国人之骄傲。