[发明专利]兼有高飞功能的地效飞行器

说明书

本发明涉及一种兼有高飞功能的地效飞行器，属于可在水面上航行和空中飞行的交通工具，兼有船舶和飞机的特性，具有良好的技术性能和可观的经济效益。除客、货运输外，还可用于海上救援、搜索、海关缉私、渔政海监、水警边防及多种军事用途。

地效，即地面效应，指飞行器在贴近地(水)面时，除有机翼上下翼面空气压差产生的一般升力外，还有翼下表面与地(水)面间所形成的空腔阻滞气流形成空气冲压而产生的气垫升力。地效飞行器，又称地效翼船、冲翼艇、地效飞机等，是一种新型高速水上交通工具，其外形类似水上飞机。由于其机翼结构特殊，使其在近水面飞行时，能够很好地利用地面效应原理和流体力学原理，同时可降低全机的诱导阻力，因此较一般飞机升力(升阻比)大为提高，成为一种可以完全脱离水面航行的新型高速船舶。它可以在水上或陆地起降，长时间贴近地(水)面高速飞行，兼有船舶和飞机的特性，具有良好的技术性能和可观的经济价值。

与其它运输工具相比，地效飞行器的运行效率高于飞机，航速快于常规船舶，且航行安全，应用范围广，预示其有可能形成一广阔的市场，成为继飞机、船舶之后的又一类交通运输工具。

地效飞行器的优越性

航速高：本世纪以来各国一直都在争相研制高速船舶，遗憾的是船速难以突破性的提高，其原因有水的阻力、稳定性及航行品质等诸多因素制约。而地效飞行器利用地效原理和飞行力学原理使机身完全升离水面，象飞机一样飞行，因此其航速可达数百公里/小时。

经济性好：

地效飞行器由于利用了地效原理，使其升阻比提高，所以在地效区内巡航飞行时可比同级别飞机节约能耗，载重能力提高；同时，由于地效飞行器是在水面起降，因而不需专用机场、码头及场站设施，节省建设费用。

安全性高：

由于地效飞行器巡航状态是在地效区内(几米以下)离水航行，因而不受水中障碍物影响，绝无一般船舶触礁等危险；在紧急状况或遇故障也可直接降落水面滑行或停泊等待救援，而飞机在空中遇险则往往发生灾难性后果；

机动性强：

地效飞行器可在水面停泊系留，水面滑行时可实现零回转半径；两栖型地效飞行器还可在无任何上岸设施时方便地上岸下水，便于维修、人员上下、货物装卸等。掠海型地效飞行器还具有短距爬高能力，能象飞机一样升至几十米的高空，因而可规避水面船舶、障碍。

可大型化：目前在跨洋运输中，飞机的运输成本远高于低速船舶，而低速船舶的转运时间又远大于飞机，同时由于机场及相关设施所限，飞机很难更进一步大型化，也很难大幅度地提高运力；地效飞行器由于可在水面起降，其大型化不受技术以外的客观因素局限，且大型化还会进一步提高其运输效率；

地效飞行器的研制是1935年芬兰人卡里奥开创的，60年来由于存在飞行稳定性、波浪中起降时遭遇波浪受强冲击时的结构强度等技术难题，发展甚慢。全世界至令研制的能持续飞行的地效飞行器仅有70种左右。

经世界各国科技人员的多年努力，目前已解决了一系列难题，地效飞行器技术已日趋成熟，正进入实用化阶段。近年来陆续出现了各种不同的地效飞行器产品，一批新型地效飞行器正在研制开发。多年来，前苏联、美国、德国、中国和日本等国在这方面进行了大量的研究工作，并取得了不少成果。除美国一度中断其研究外，其他四国都坚持科研开发工作，先后研制出一批型式不同的地效飞行器，有些还进行了批量生产；其中俄罗斯的地效飞行器技术进展最快，其部队已配备数种军用地效飞行器，并正在发展民用型地效飞行器。九十年代以来俄罗斯逐渐公布其掠海地效飞行器技术情况，引起了许多国家的兴趣。韩国、泰国、新加坡、澳大利亚、南斯拉夫等国正开始地效飞行器的研制或向俄罗斯洽淡引进地效飞行器技术；美国、英国已派出官员对俄地效飞行器进行考察，拟合作研制及引进、改型作为英吉利海峡的快速渡船和越洋的战略运输工具；我国台湾地区也正从俄罗斯引进小型地效飞行器，一旦掌握技术将可能发展为军用地效飞行器，在民用方面已提出了环岛“蓝色高速公路”的计划。

我国当前对地效飞行器的研制处于世界前列水平。70年代末期以来，在进行了大量性能研究和模型试验的基础上，我国先后完成了双座“750型”、单座“902型”、3座“信天翁I型”、12-15座的“信天翁II型”、“信天翁III型”、“天翼型”和20座的“天鹅型”地效飞行器并成功地进行了载人飞航。

现有技术的示意结构见图19。在机身的两侧各有一副地效机翼2，机翼外端为浮舟3(或端板)。浮舟外没有外翼或者仅有尺寸较小的起横向稳定及转向机动性作用的侧翼15。

其不足之处在于：在地效区外飞行时横向稳定性差、安全性低；在地效区内飞行时机动性很差；飞行高度有限。