本书收集了大量有关地效飞行器的资料，从发展历史，原理，当前的世界水平，其军民用前景以及发展中存在的技术障碍等方面，采用深入浅出的笔法，全面地介绍了地效飞行器。这本书无论对专业技术人员，还是对机关干部及青少年都是可读有用的。它将对推动我国地效飞行器的发展，起到有益的作用。

国人对地效飞行器关心者很多，对其发展前途持怀疑态度者也不少。根据科学技术发展历史，我们知道，一种新的技术要达到实用，一是取决于大量实践，二是采用随之进展的新技术。

本书收集了大量有关地效飞行器的资料，从发展历史，原理，当前的世界水平，其军民用前景以及发展中存在的技术障碍等方面，采用深入浅出的笔法，全面地介绍了地效飞行器。

第一章 地效飞行器溯源

第二章 地效飞行器的技术原理

一、借助神奇的“地面效应”

二、翼下藏玄机

三、突破关键技术

第三章 争奇斗艳的地效飞行器

一、名列前茅的俄罗斯地效飞行器

二、中国台湾地区“海天一号”地效飞行器

三、美国大型地效飞行器

四、趋向于多样化的德国地效飞行器

五、其他国家的地效飞行器

第四章 地效飞行器的技术优长

一、飞行速度快

二、适航性能好

三、操纵性颇佳

四、经济性良好

五、载重量很大

六、隐蔽性极佳

七、超低空突防能力强

八、机动性一流

九、安全性很高

十、用途较广泛

第五章 地效飞行器的作战运用特点

一、攻防兼备

二、易于突防

三、功能超群

四、效费比高

第六章 发展中的几种典型地效飞行器

一、俄“重振旗鼓”生产新式地效飞行器

二、奇特的俄罗斯穿浪三体半地效飞行器

三、俄美联合研制无人驾驶地效飞行器

四、美正在研制巨型地效飞行器

五、跃跃欲试的韩国大型地效飞行器

六、全新概念的水面割划式地效飞行器

七、考虑设计中的实用高速气泡船

八、观念迥异的转面翼地效飞行器

第七章 地效飞行器发展中的技术障碍

第八章 发展地效飞行器的启示

一、积极参与研究

二、长期系统规划

三、实行“以民养军” 

四、发展多类型

五、加强交流合作

六、走跨越式发展之路

七、加速研制特种地效飞行器

一、名列前茅的俄罗斯地效飞行器

20世纪60年代初，实力开始日渐增强和军事工业不断腾飞的前苏联率先对其造船工业部门提出要求：优先研制和发展各种速度更高、性能更佳的舰艇!为了完成这一紧迫任务，前苏联中央水翼艇设计局总设计师阿列克谢耶夫设计了多种利用水动力增升的水翼艇。没过多久，他又运用了一项新技术将水翼艇的航速迅速提高了2—3倍，达到60～100千米／小时。但是，到后来，如果再想增加速度时，却遇到了极其挠头的空穴效应：即船体航速增加到100～150千米／小时以上时，就再难以提高了，这个数值成了不可逾越的障碍。因为水的密度很大，大约是空气的800倍；在如此大密度介质中航行船体运动时受到的阻力就将变得很大。此时要想克服阻力，就需要提供非常大的功率；如果无法提供，那么要实现加速是很困难的事情。

阿列克谢耶夫认识到，一般的海上船舶速度也就是35～55千米／小时，即使高速舰船的最大航速一般也超不过100千米／小时，再想要提速就很难了。为此，他率先提出，要想使船舶的航行速度突破150千米／小时的屏障，只有将船舶飞离水面，离水后才能达到较高的航行速度运载效率。实际上，气垫船就是靠气垫托浮在海面上，因而阻力大为减少，速度快了，目前最大的可以达到185千米／小时左右。虽然速度比较高了，但它毕竟还是靠气垫托浮在海面上的，很多情况下还无法完全脱离海面。于是，阿列克谢耶夫转而想到了能否利用地面效应原理，来重新研制发展一种掠海飞行的飞行器。这种新式飞行器能完全脱离海面，速度小的一般都在100多千米／小时，速度大的在300多千米／小时到500多千米／小时，有的甚至可以达到750千米／小时。

1967年8月，一种外型颇似舢板、航速极快的怪异飞行器突然急速飞离里海海面而直插向空中，不多一会儿它便脱离了人们的视线。此时，正在岸边围观的人们见状，惊奇地大叫：“升空了!这是什么东西?它居然升空了!真是太神奇!太棒了!”这架新型飞行器就是后来非常著名的KM地效飞行器。它主要利用了地面效应和动力增升原理，同时兼收了飞机和舰艇的优长，实现了高速掠海飞行，而阿列克谢耶夫正是它的发明者。但是有许多人并不知道，到此时，阿列克谢耶夫为研制地效飞行器已经整整付出了20多年的心血。

实际上，还早在上大学期间，阿列克谢耶夫就对海上快速飞行的船艇产生了浓厚的兴趣，并曾把“水翼快艇”列为自己的研究课题。1941年在大学即将毕业时，罗·叶·阿列克谢耶夫怀着为苏联海军研制新型战斗快艇的愿望，如愿以偿，被分配到“红色索尔莫沃”造船厂当一名设计师。工厂拨给他一间专用工作室，并为他配备了几位有丰富专业技术工作经验的助手。凭借着自己多年快艇运动员的实际经验，阿列克谢耶夫深知：要从根本上提高船在水面的航速，就必须减少船与水流的接触面，巧妙利用地(海)表效应。1942年，他全力着手研制浅浸式水翼快艇，经过一段时间的全力攻关，很快取得了成绩。1950年，他和3位助手获得了斯大林奖金；又经过7年的艰苦拼搏，1957年他再次设计出了一种水翼客船。“水翼船虽然有水翼，但还是不能飞呵，怎么样才能让船飞起来呢?”对着水翼艇，他经常独自苦苦地思索着。通过长年的刻苦钻研和设计实践，阿列克谢耶夫越来越清楚地感到：要从根本上提高“船”的航行速度，只有减少“船”与水流的接触面，甚至完全不接触，唯此才能更好、更巧妙地利用海(地)表效应。总之，他对自己原先设计的那型速度较快的水翼客船并不满足，因为该客船的速度并没有达到他心中理想的数值。从那以后，每天下班，他常常一个人在海边盯着远处急驰的水翼船，在他的脑海中时常冒出这样的问题：“水翼艇虽然装有水翼，但还是不能长时间地脱离海面掠空飞行呀，怎么样才能让船像飞机一样在低空飞起来呢?”于是，他和他的设计小组接连提出了一个又一个的方案，但很快就一个又一个地被否决、被淘汰。在这之后的好些年，“如何才能使船飞起来?”的问题一直困扰着阿列克谢耶夫。

机遇总是为那些有心人准备的。苦心钻研与积累多年的阿列克谢耶夫终于迎来一次机遇。1961年的一天，他观看了一场水上飞机的掠海飞行表演，受到了极大的启发。表演刚一结束，阿列克谢耶夫就立即开始设计一种能从水面起飞、降落，并能在海面上实施超低空飞行的飞行器。没过多少日子，第一架小型实验型地效飞行器CM-1就问世了。不过，新问世的CM-1的确存在着不少的问题。为了攻克这些难题，阿列克谢耶夫常常废寝忘食，先后设计改进无数的方案。围绕着CM-1，他几次进行了重大改进，终于在1962年又研制改进成了CM-2自航式地效飞行器。这架地效飞行器初具现代地效飞行器雏型。重约5吨，采用前主翼和高平尾式布局，动力增升发动机在飞行器首部联成一个整体，巡航发动机装在垂尾中部。1963年，阿列克谢耶夫再次研制出了一种技术上已相当成熟的重型地效飞行器——KM。KM重型地效飞行器长100米，排水量重达544吨。不过，阿列克谢耶夫认为该地效飞行器不仅块头要大，而且其他指标也要相当不错。在这样的思想指导下，他对这架地效飞行器又反复进行了多项改进和试验，使它的巡航速度达到170千米／小时，而且各次飞行试验情况良好。自1963年起，阿列克谢耶夫既没有采用大量的风洞试验方法，也没有按照船舶设计模式先在试验水池进行水动力和船体试验，而是突破了飞机和船舶的常规设计思路，接连建造了多种型号的地效飞行器。由于阿列克谢耶夫大胆地突破飞机和船舶设计的常规道路，没有沿用传统飞行器首先采用大量风洞试验的方法，从而避开了漫长的试验过程，也节约了昂贵的试验经费。不仅如此，他也没有按照船舶的设计模式先在试验水池中进行水动力和船体试验，而是创造性地采用大量制作并研究各类缩比模型在开放水面实地检测试验的办法，摸索出地效飞行器独特的航行于气水介质之间，复杂的近地飞行环境中的稳定性这一关键技术，发明了高平尾、首部前置发动机气流垫升的地效飞行器布局外型。各类缩比模型的仿真研究和试验，使得以阿列克谢耶夫为首的前苏联科学家积累了极为丰富的经验。他们同时也认识到：研制和装备配有大翼展且飞行高度较低的巨型地效飞行器，已成为可能并将具有极其广阔的应用前景。

P47-53

人类发展运输工具总是向着提高速度和装载能力方面努力。根据1946年大科学家冯卡门和加布里尔的研究发现，运输工具随着速度的增加其单位拉动力能举起的重量是有个极限值的。现在发展成的运输工具，在速度的低端和高端都已达到了极限值。如轮船运行速度在30千米／小时，单位拖动力可运载400倍的载重；协和号客机飞行速度在2000千米／小时，单位拖动力可运载8倍载重。但在速度300—500千米／小时范围，单位拉动力可运的载重应该为50～25倍，可是现在世上已有的运输工具，如直升机仅为3、水上飞机只有10，轻型飞机也只有12，因此在这段速度范围内现有运输工具的运载能力离理论极限值差得很远，主要原因是这些运输工具的气动效率还太低。如果能研发出好的地效飞行器则其运输效率可以达到理论极限值。1932年道尼尔水上飞机发现在贴海面飞行时反而省油，这是因为机翼离地面越近其升阻比的提高是呈双曲线规律上升的，可比空中飞行时提高几十倍之多。其实，地面效应的作用早在19世纪研究空气动力学时就已发现，但真正用到飞行器上还是在1935年，当时芬兰工程师试验开发利用地面效应的飞行器。只是由于受到当时科技工业条件的限制，即没有好的发动机、轻质高强度材料以及对地面效应飞行器的空气动力及飞行力学特性研究不够深，因此地效飞行器得不到迅速发展。

直到60年代，苏联海军要求“中央水翼艇设计局”为之研制速度超过200千米／小时的舰艇，设计局的总设计师阿列克谢耶夫在经过深入研究后发现，要舰艇航行速度超过200千米／小时必须使舰艇脱离水面作贴近水面飞行。阿列克谢耶夫与苏联国家中央水动力研究院、中央空气流体动力研究院以及船舶工业的有关厂、所通力合作，几乎是举全国之力，集当时世界的科技工业水平，在10年内造出了从几吨级到500吨级的大型实用的地效飞行器，证实了地效飞行器是个有效的运输工具，无论是军用还是民用都有着广阔的发展前景。可惜的是，因为后来苏联的解体和经济的衰退，国家已无力继续研发地效飞行器，以致地效飞行器没有得到大规模使用的考验，因此至今地效飞行器还没有在军、民用方面得到广泛使用。此后，关心地效飞行器的国家很多，开的讨论会也很多，但都无实质性进展。

我国早在1970年代就研制了小型地效飞行器(亦称地效翼船)，以后又有多个单位研制小型地效飞行器，其中坚持运行的只有乘坐12人的“天翼一型”地效飞行器，已在太湖作旅游工具运行了8年多。

国人对地效飞行器关心者很多，对其发展前途持怀疑态度者也不少。根据科学技术发展历史，我们知道，一种新的技术要达到实用，一是取决于大量实践，二是采用随之进展的新技术。

李杰同志看到了这一点，花了很大的功夫，收集了大量有关地效飞行器的资料，从发展历史，原理，当前的世界水平，其军民用前景以及发展中存在的技术障碍等方面，采用深入浅出的笔法，全面地介绍了地效飞行器。这本书无论对专业技术人员，还是对机关干部及青少年都是可读有用的。它将对推动我国地效飞行器的发展，起到有益的作用。

中国科学院院士

中国工程院院士

在本书即将付梓出版之际，油然而生许多感慨，不少肺腑之言急于倾吐。在征得责任编辑同意后，匆匆写了以下几句话：这是一本在我心中酝酿已久，倾注我大量心血的著述，可以说是我迄今已出版的数十本著述中的最爱，但也是出版周期拖得较长一部。记得几年前，当我眉飞色舞地向徐贵祥主任和曹均宏编辑介绍本书概况时，尽管当时他们对“地效飞行器”知之不多，但却高瞻地看到了它的亮点，敏锐地意识到它将能够抓住读者的眼球，于是毫不犹豫地拍板让我尽早完成。当我掩卷搁笔交上初稿后，却无时不刻在想：必须时刻与责任编辑、主任及总编等通力合作、认真把关，最终拿出一个图文并茂、质量上乘、能传递大量新知识，且经济效益颇佳的精品。这无论对于读者、作者乃至编者都是一份应尽的责任，一件须臾不可马虎的“大事”。

一本书的出版尽管作者先期付出了很多的心血，但实际上它更是一个系统工程，是由专家、作者、编辑、校对、出版、发行、印刷等部门共同完成的事业，其中任何一个环节“断链”，都将出现败笔。在书稿的整个流程中，笔者始终在选题立意、构思设计、选取图片等方面得到顾诵芬院士、崔尔杰院士、陈东主任、郑晖副总编辑、徐贵祥主任等人的悉心指导和鼎力相助，以及曹均宏编辑和吕一兵编辑的精心修改，上下联络；特别是陈东主任为我提供了她多年的心得体会及联系前言的撰写，使该书顺利得以完成。在此，我向上述所有同志以及尚未提及，但对本书作出贡献的人，表示我最衷心的感谢!

李杰

2007年6月