地效

2024年3月17日發(作者：秋風紈扇)

氣墊船是利用高壓空氣在船底和水面（或地面）間形成氣墊，使船體全部或部分墊升而實現

高速航行的船。氣墊是用大功率鼓風機將空氣壓入船底下，由船底周圍的柔性圍裙或剛性側

壁等氣封裝置限制其逸出而形成的

地效船與“水上飛機”各自的原理

地效飛行器（WIG craft，wing-in-ground-effect craft），亦稱作“地效船（WIG boat）”或“飛翼

船”。它是一種既離開水面又貼近水面飛行的，利用地面效應和動力增升原理實現高速掠海

飛行的飛行器。這里，所謂“地（水）面效應”指的是飛行器在低高度飛行以及在起飛和著陸

過程中通過地面產生出一種使機翼誘導阻力減少、升阻比增加，飛行器升力顯著提高的效應。

而動力增升則是主要利用襟翼使高速的高速氣流向下偏折，從而增大機翼升力 實質上是發

動機的推力轉向，從而得到附加升力 地效飛行器可以在水面上行駛，也可以在低空中飛行，

甚至可以在沙灘、沼澤地、冰地斜坡和低矮橋梁上隨意起降， 一種典型的地效船就是把螺

旋槳后高能氣流導入由機翼、機身、襟翼、端板與水面構成的增升氣腔，氣流在腔內受阻后，

氣流動能轉變為壓力能，作用于機翼下面的壓力能產生墊升升力，使其在起飛時，可借助墊

升升力減小滑行阻力，迅速離水，起到了增升的效果，此外，在降落時，增升氣腔內的氣墊

升力也產生一定的反壓，使其減少與水的撞擊，著水更加穩定。

水上飛機的英文名為water plane，是指能在水面上起飛、降落和停泊的飛機，簡稱“水機”。

其飛行原理與正常飛機無異，升力的來源是飛行中空氣對機翼的作用。??機翼的上表面是彎

曲的，下表面是平坦的，因此在機翼與空氣相對運動時，流過上表面的空氣在同一時間內走

過的路程比流過下表面的空氣的路程遠，所以在上表面的空氣的相對速度比下表面的空氣

快。根據帕奴利定理——“流體對周圍的物質產生的壓力與流體的相對速度成反比。”，因此

上表面的空氣施加給機翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，這就產生

了升力。??從機翼的原理，我們也就可以理解螺旋槳的工作原理。螺旋槳就好像一個豎放的

機翼，凸起面向前，平滑面向后。旋轉時壓力的合力向前，推動螺旋槳向前，從而帶動飛機

向前。當然螺旋槳并不是簡單的凸起平滑，而有著復雜的曲面結構。老式螺旋槳是固定的外

形，而后期設計則采用了可以改變的相對角度等設計，改善螺旋槳性能。??

1972年《一九七二年國際海上避碰規則》第三條第五款規定“水上飛機”一詞，包括為能

在水面操縱而設計的任何航空器。第十三款規定“地效船”一詞，系指多式船艇，其主要操

作方式是利用表面效應貼近水面飛行

1967年國際民航組織關于航空器的定義 ：“凡依靠空氣的反作用，但不是從空氣對地面的

反作用，而在大氣中取得支撐力的任何機器”

高承載性與高速性

地效飛行器的載運量可達自重的50％，而著名的波音747飛機載運量僅為其自重的

20％；它可完全脫離水面或地面航行，需要克服的阻力只有水的1／800，因此其飛行速度

比一般船艇速度高9-14倍，比大多數高速船也快2-4倍。

高運輸經濟性

與飛機相比，客運地效飛行器單位公里耗油量基本上與現代先進飛機相當，但它卻不象

飛機必須從投資大的機場跑道起降，而自身具有一定的爬坡登岸能允與船艇相比，貨運地效

飛行器每千克負載以500公里/小時的航速運送5000公里的運輸費用僅相當于常規船舶以40

公里／小時航速的運輸花費，即0.3—0.4美元而比900公里／小時速度的飛機的運輸費要少

一半還多。

多航態營運特性

地效飛行器一般都具有低速排水航行、中速氣墊狀態航行和高速離水航行等特性。

高耐波性與適航性

由于地效飛行器采用動力氣墊增升等技術，大多都能在3級海情下順利起降，在浪高小

于3米時穩定安全地巡航航行。 兩棲性地效飛行器不僅可在水面、冰面、雪地上低空

掠行，且具有一定的爬坡、登岸能力，它不受航道環境和碼頭條件限制，可以快速將人員和

貨物運往灘頭。

良好的隱蔽性和突防能力

地效飛行器通常都是貼水面或地面高速掠行，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。

較強的作戰能力

地效飛行器比現有的導彈快艇速度要快、機動性要好，可利用其高速性和突防能力對敵

艦進行有效的攻擊，而敵人的水雷、魚雷不會對其構成威脅。

多用途性

在軍事領域，地效飛行器除可用于攻擊敵艦艇及實施登陸作戰外，也可用于執行運送武

器裝備、快速布雷、掃雷等任務，還可為海軍部隊提供緊急醫療救護。在民用領域，地效飛

行器不僅可用于客、貨運輸，還可用于資源勘探、搜索救援、旅游觀光、遠洋漁船和鉆井平

臺換員運輸、通信保障與郵遞等。

技術障礙

盡管地效飛行器使用前景廣闊，但至今發展尚有不少技術障礙。 首先是地效飛行

器設計理論還不成熟。與常規飛機設計不同，這種飛行器由于在飛行中，不僅受地面效應影

響，還會受到海情、浪高的許多隨機因素的影響，在整個航行過程中大都處于非定常飛行狀

態，空氣動力原理十分復雜，特別對飛行器操穩特性的控制和操縱面的設計帶來很大的難度，

因此這種飛行器的設計大量依靠風洞試驗和水面實際試航，不僅費時費錢，還很難得到一般

規律。 此外，這種飛行器要經常從水面進入大氣，又要從大氣進入水面，這兩種介質的交

替使用會給機體造成特別大的沖擊載荷（就像我們在跳水時不小心可能受“水拍”一樣），

并使飛行器的氣動力受到強烈擾動，造成翻轉、強烈顛簸，嚴重的會破壞機體結構折斷機翼、

機身等。