海怪和飞船

漂浮？飞行？滑行！

事实

它们在水面上咆哮前行，载着客货高速行驶，驶入港口时减速。凭借非同寻常的外观，吸引了所有人的注意，结合了飞机和船只的优点：这就是我们要介绍的地面效应载具。接下来，我们会了解到这些令人兴奋的载具，惊叹于它“海怪”般的外观，探索这些“会飞的船”在物流方面的潜力。

飞机或轮船都可以用于大型水域运输货物。当然，飞机速度快，但也很贵。船舶价格较低，但速度慢得多。鱼翅熊掌，不可以兼得吧？可以！这就是地面效应载具（也称为“地效翼飞机”）的用武之地。它们是工程奇迹——一半是船，一半是飞机，利用了深奥的物理原理。由于地面效应，地面效应载具能够略高于水面处相对轻松地滑行，平均效率比同等尺寸的飞机高30-50%，比标准船只高十倍。

利用地面效应

但是，为什么地面效应载具的水面上飞行高度如此之低呢？在更高的高度飞行或在水中移动有什么优势呢？利用地面效应时，载具会利用靠近地面的机翼形成的特殊气流条件。产生更低阻力、更高升力的现象有二。

第一种现象名为“尾流湍流”效应，起到阻挡作用。飞机机翼顶部和底部之间的压力差引发了涡流，在机翼末端形成尾流湍流。正压迫使空气从下侧围绕机翼末端向上流动，从而形成了向下的力，很大一部分空气阻力来自于此。但是，这种尾流湍流只能通过空气传播，因此，在地面或水面低空飞行时，会受到阻挡，进而减少阻力，从而减少了推进车辆所需的能量。在实践中，这意味着车辆油耗较少。

在气垫之上穿越海洋

第二种现象提供了有利的升力：靠近地面时，空气被困在机翼表面下，形成一种“空气流”，使飞机得以滑行。因此，提高了动态升力和机翼效率。这种升力也使地面效应载具比在高空飞行更加经济。这两种效应结合在一起，显著提高了升阻比。因此，这种飞机飞行速度快，同时也节省了燃料。

一个全新的创想？

利用地面效应是全新的创想吗？并非如此。长期以来，信天翁等海鸟一直在利用这种效应长距离节省体力和能量。原则上，每次飞机起飞或降落时，都会发生这种效应——这是一段时间以来，飞机设计师们所熟悉的现象。但是，地面效应载具是专门设计的，可以利用这种效应，行驶更远的距离，而且这种载具已经存在了一段时间。第一种真正的地面效应载具开发于20世纪60年代，主要源自前苏联。

里海怪兽之谜

也许最著名的地面效应载具是“KM”机型（船舶型号的俄语缩写）。这架巨型飞机由俄罗斯苏联舰艇和飞机设计师罗斯蒂斯拉夫·叶夫根尼耶维奇·阿列克谢耶夫（RostislavEvgenievichAlexeyev）设计于1964年。它的翼展相对较短，约40米，长100多米，有效载荷280吨，总重量约540吨。因此，重量两倍于当时最重的飞机，这一纪录直至1988年安-225 米莉亚首飞才被打破（最近安-225 米莉亚在乌克兰被毁）。它配备了十台喷气式发动机，其中八台可以在水面上空飞行后关闭，可以以400-500公里/小时的速度飞越里海，但速度极其缓慢，难以操纵，导致了转弯半径非常大。更重要的是，无法在天气或海洋情况恶劣时使用。

从军事角度来看，除了速度和有效载荷之外，它还有另一项优势，即飞行过程中无吃水深度。这意味着，敌舰的声纳系统无法探测到它，同时，由于低空飞行，也低于当时的雷达系统可探测高度。

西方情报部门将他们在20世纪60年代的卫星照片上发现的这艘未知海洋载具命名为“里海怪兽”，最初感到很困惑。铁幕倒塌之后，公开了更多的信息，在西方专家中引发了一轮热潮。

未来的召唤

20世纪70年代，西方也设计、测试并改进了纯地面效应载具。特别是在德国，虽然规模要小得多，但硕果累累。同时，人们对这种载具的兴趣有所消减，但最近，一部分公司采取了行动，以迎合当今的需求。除了德国的“海隼”和韩国的“翼船”机型以外，新加坡的“飞鱼8”机型是另一种将地面效应载具投入实际使用的尝试。德国工程师冈瑟·乔格（GüntherJörg）在20世纪70年代制造了“串联翼型Flairboat”机型相关的诸多原型，也推出了全新的设计机型。

海运还是空运？

这些“会飞的船”拥有许多优势，因此，人们开始它在关注运输货物方面的优势：速度比船舶快，油耗低，使其平均比同类飞机节省30-50%。基础设施要求类似于船只，因此，地面效应载具归类为船舶。地效翼飞机不需要降落带，也不受任何夜间飞行禁令限制。通过这种方式，可以将货物快速、廉价地运送到世界各地的沿海地区，可能成为一种支线运输方式。

一家雄心勃勃的公司已经在努力实现这一愿景，甚至有了无人驾驶模型。总部位于美国的Flying Ship Technologies公司于2021年“收到”了首笔大型飞行载具订单。将于2024年前，向一家欧洲跨国公司交付20辆载具，价格约为1亿美元。这可能是朝着货运的未来迈出的第一步，最初规模相对较小，但仍令人印象深刻。无论如何，从一开始就达到与安-124或A-380相同的运输能力从来不在计划目标之内。

无人驾驶的“会飞的船”

这种“会飞的船”设计目的并不在于尺寸，而在于机动性、速度和效率，其基本版采用电动机驱动，航程约为550公里（300海里），载货量为1.2吨。未来版本预计将采用替代绿色驱动技术，将航程延长至约1800公里（1000海里），有效载荷增至2.7吨。公司未打算将这些模型作为“大型运输载具”，而是打算用于将较小的刚需货物运输到偏远地区，例如加勒比海或人口稀少的群岛。

无论是岛屿计程车、渡轮还是货运，潜在的应用十分广泛，对于未来，地面效应载具会走多远，我们拭目以待。