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地面效应

地面效应是运动物体贴近地面运行时,地面对物体产生的空气动力干扰。当飞行器接近地面飞行或运行时,地面影响到空气绕飞行器的流动特性。地面效应可产生于低空飞行的飞机或直升机,汽车和汽艇也存在这种效应。高速行驶的小骄车由于地面效应和特殊的外形,会产生升力,引起汽车“打飘”,对汽车的驾驶和安全有严重影响。因而高速行驶的小汽车都要尽量减小地面效应,对速度极高的赛车更是如此。常用的方法之一是在赛车的前部和尾部装上一段小翼面,安装的方式与机翼相反,上表面较平,下表面弯曲,它在高速行驶时会产生向下的气动力,从而把汽车紧紧地压在地面上。

苏联研发的地效船
苏联研发的地效船

同时,利用地面效应可以设计出全新的飞行器──地效飞机。地效飞机贴近地面飞行,能够获取更大的升力,消耗更少的功率。20世纪六七十年代,美、苏、法、德、英、日等国都研制过地效飞机。其中,前苏联的地效飞机最为成功,60年代研制的“母鹞”式地效飞机最大速度可达550千米/小时,离地高7~15米,可载人800~900名。地效飞机的应用前景十分广阔,既可用于反潜反舰、扫雷布雷、军用运输等军事领域,也可用于货物运输、污染监测、资源调查等民用领域。

对轻型运动飞机而言,地面效应通常是在着陆接近地面的时候显现(理论是半个翼展的高度,实际感觉是机翼距地面高度3米以内吧)。机翼外型、重量差不多的上单翼和下单翼2款飞机,虽然机翼的高度相差不到1米,但在同样天气下着陆就会差别比较明显,下单翼的飞机地面效应明显高于上单翼的飞机。

直升机在悬停时对地面效应反应明显。有地效时悬停高度要明显高于无地效的悬停高度。

直升机地效悬停与非地效悬停
直升机地效悬停与非地效悬停

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