地效翼船的應用前景展望

伍賽特

（上海汽車集團股份有限公司，上海200438）

0 引言

除常規排水型船之外，高性能船舶也是船舶領域的重要成員之一，其通常為追求高水平的綜合航海性能及完善的使用功能的船舶的統稱[1]。地效翼船是近年來廣受關注的一類高性能船舶。

1 地效翼船概述

地效翼船是一種航速大于150 Kn，能貼近海面騰空航行的高性能船舶。它之所以稱為船而不叫飛機，就是因為其受水面或地面的影響，即“地面效應”決定這種船的工作原理和航行性能。并且它比飛機有更大的升阻比，氣動效率高。它可以在海上隨時起落，安全性高，具有飛機無法達到的載重量。地效翼船在貼近地面（地效區內）飛行時，具有一般艦艇無可比擬的優良耐波性和高航速。

我國從20世紀60年代開始研究地效翼船，經過四十余年的努力，已掌握縱向穩定性、起飛降落性能等相關的核心技術，如中國船舶科學研究中心與中國船舶及海洋工程研究院等單位都成功地研制出一些性能良好的地效翼試驗船，并在船型系列上向實用化和大型化迅速發展，成為在該研究領域僅次于俄羅斯，與德國并駕齊驅的國家。

2 地效翼船的優勢

（1）飛行速度快。這是地效翼船的突出特點，比一般艦船速度高9～14倍，比大多數高速船也快2～4倍。

（2）高運輸經濟性。由于地效翼船利用地效飛行，與普通飛機相比氣動性能好，升阻比高，正常飛行時耗油低，運營成本明顯低于飛機。

（3）高耐波性。由于地效飛行器采用動力氣墊和動力增沖等技術，大多都能在3級海情下順利起降，在浪高小于3 m時能穩定安全地巡航航行。

（4）兩棲性。能在海上和陸上實現短距離起落及低空掠飛，且具有一定的爬坡、登岸能力。

（5）隱蔽性好、突防能力強。由于地效翼船通常貼水面或地面高速掠飛，飛行高度低[2]，所以一般都處在敵雷達盲區內，很難被發現。即使被發現，它也能規避敵艦載或陸基防空武器的攔截，突防能力很強[3]。

（6）機動性好、作戰能力強。可利用其高速性和突防能力對敵艦進行有效的攻擊[4]，并且能在短時間內將大量物資和軍事力量運送到目的地。

（7）安全性高。由于地效翼船采用低空飛行的運行方式，一旦出現緊急情況，可隨時在水面降落[5]。

（8）舒適性好。地效翼船在水面以上飛行，不直接受海浪沖擊，所以顛簸程度比船舶小得多[6]。

3 地效翼船的劣勢

（1）海洋環境的影響，會限制地效翼船適航性和經濟性的進一步提高。需要巨大的主機功率才能克服滑行起飛時的阻力峰，如500 t級的地效翼船“里海怪物”，需要用6臺航空燃氣輪機才能達到100～140 km/h的起飛速度。但進入到巡航速度時，大部分的功率又被閑置，造成質量上的累贅和經濟上的浪費。

（2）海面鹽霧對地效翼船的航空發動機有腐蝕作用，發動機的保養和維護困難，易導致發動機工作失常，需要特殊的進濾氣裝置且維護保障費用較高。

（3）由于地效翼船的飛行高度較低和地效作用，易激起海面較明顯的噴濺，形成一條白色航跡，易被高空飛機和衛星的可見光探測儀發現。此外，由于其發動機功率巨大且布置在機背，紅外線輻射大，易被紅外線探測儀發現。

（4）地效翼船的飛行高度極低，對急劇變化的地形適應能力較差，不宜在山巒起伏的地區使用，只能在相對平坦的地區使用[7]。

4 地效翼船當前面臨的技術性問題

雖然近年來許多國家對地效翼船的研究都取得了突飛猛進的進展，解決了不少技術問題，但是仍然有很多問題需要進一步改進和完善，才能提高地效翼船的可靠性。

4.1 理論研究問題

地效翼船的設計理論還不像飛機那樣成熟，設計要比常規飛機復雜得多。目前，地效翼船的設計主要依靠大量的風洞試驗和實船試航試驗，不僅費時耗財，還很難得到一般規律。

4.2 安全性問題

其中主要是操縱性問題和波浪中的起降問題，因這兩個問題直接關系到地效翼船的安全可靠性。地效翼船在大氣與水面這兩種介質間的交替運行會給機體造成較大的沖擊載荷，會導致船體結構破壞[8]，機翼、機身折斷等一系列后果。

4.3 發動機的腐蝕問題

地效翼船發動機的設計也必須予以特別考慮，因為它使用的介質是含有大量鹽霧和水汽的空氣，會造成發動機腐蝕和壽命降低，引發故障。

4.4 地效翼船的材料

為提高適航性，滿足海洋使用條件，必須考慮采用先進的復合材料和技術，地效翼船才能向大型化發展——材料既要輕又要強度高，既能經受海面的沖擊和振動，又能耐海水腐蝕，還應有更好的耐疲勞性能。

5 地效翼船的應用前景展望

5.1 地效翼船在軍事領域的應用前景展望

由于地效翼船作為戰略運載平臺具有經濟、快速和隱蔽的特點，其首先在軍事方面得到了廣泛和重要的應用。

（1）反艦、防空作戰。地效翼船具有續航力大、不易被探測等優勢，可對敵方實施全方位的抵近攻擊，具備較強的突擊能力。

（2）反潛、掃雷。地效翼船可憑借其裝載能力強的特點，攜載大量的聲吶浮標、探測儀器和反潛武器，成為一個有效的反潛平臺。前蘇聯海軍曾用地效翼船與普通反潛機協同作戰試驗，爭取獲得最佳的反潛功效。地效翼船幾乎不受任何水雷的威脅，是執行快速布雷、掃雷等任務的理想載體，因此將成為水雷的頭號“克星”。

（3）登陸、兩棲作戰。采用地效翼船能使登陸作戰不必再像傳統的登陸艦艇那樣受到岸灘和地形的限制，可實施極其隱蔽的登陸作戰。

（4）海上運輸和補給。由于地效翼船具有航速高、航程遠和裝載量大的特性，非常適合海上運輸，執行海上補給和運送武器裝備等任務。

（5）海上作戰支援和緊急醫療救護。可對作戰艦船或潛艇實施快速支援和救生，如前蘇聯的“救星號”地效翼船裝備有醫療救生設備用于海上救助。

5.2 地效翼船在民用領域的應用前景展望

（1）可以發展為超高速客貨運輸船，利用其強大的動力性能，減少運輸中間環節。

（2）用作旅游、觀光游覽船，既安全又便于欣賞景物，又富有快速感和刺激性。（3）用于運輸補給船、遠洋漁船和鉆井平臺換員運輸船。（4）用于海上緝私和搜索、救援船等。地效翼船也可執行對失事艦船的救援。

（5）用于資源勘探和測量、通信保障等。在地效翼測量船上可以安裝激光測深、激光測高、紅外測溫、立體光學測量等設備，在短時間內測取大范圍的水深、波浪、表溫和海岸地形等海洋要素。

6 結論

本文結論總體如下：

（1）地效翼船作為戰略運載平臺具有經濟、快速和隱蔽的特點，因而首先在軍事方面得到廣泛和重要的應用，在作戰、運輸補給及救援方面都有著優異的戰術性能。

（2）地效翼船在民用運輸領域同樣有著廣闊的應用前景，可用于高速客貨運輸、觀光旅游、勘探測量及搜索救援等方面。

（3）目前地效翼船仍面臨著安全性、發動機腐蝕及材料選擇等技術性問題，但隨著相關技術的不斷發展，其必定有著廣闊而美好的應用前景。