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地效翼船的空气动力原理及性能特点

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地效翼船的空气动力原理及性能特点

发布日期:2018-02-24 作者: 点击:

地效翼船的空气动力原理 

       当普通飞机在空中飞行时,机翼下方的压力大于其上方的压力,产生升力,托着飞机运行;而地效翼船在贴近水面或地面时,船底下的空气受到挤压、流动受阻塞,压力增大,从而产生附加的升力。地效翼船获得的升力,除了借助飞机机翼获得升力的一般原理外,还巧妙地利用了地面效应原理。当有翼飞行器在做近地(高度于两倍翼弦长度)的水平飞行时,其气动特性与在中高空飞行时是不一样的。由于地面的存在,改变了气流的下洗场和流速,在离地表很近的带有翼刀或隔断端板的机翼下方,就会形成气流的“堵塞”,减了流速,使上下翼面间的压力差加大,从而提高了机翼升力、降低了诱导阻力,增大了飞机的升阻比。实验证明,这种飞行器在贴近地面(或水面)飞行时的升阻比要比在高空时增加许多,其所需的推进功率较。一架相同起飞重量的地效翼船与普通固定翼飞机相比,其油耗可节省一半,有效载重系数比高25%~50%以上,航程可增加50%左右。 

地效翼船的空气动力原理及性能特点

地效翼船的性能特点 

        地效翼船的气动外形与水上飞机相比有许多相似之处。都拥有流线型的机身以减阻力;按照在频繁接近水面上空的飞行条件设计,采用水密的船形底机身以利于在水面上起降;为避免机翼涡流造成的干扰,和地面效应对纵向稳定性的影响,水平尾翼的位置往往比较高,通常设置于后部的最高点。地效翼船的气动外形也有许多独特之处。机翼的展弦比非常,只有1.2—2,而且通常为下单翼;在翼尖的下方或机翼中段设置有宽大的隔断端板,或整体式浮筒,用来形成气动封闭区,减机翼下面被压缩的空气外泄;因为气垫场效应造成的操纵效率降低,地效翼船的水平尾翼翼展通常设计的比较宽大,以提高操作敏捷性。 

       地效翼船巡航飞行高度通常为翼展的0.05~0.2倍,但某些机型在载重量较的情况下,也可以短时间爬升到几百米的高度。地效翼船速度较快,型的可达180公里/时,前苏联大型喷气动力地效翼船甚至高达500公里/时。适航性强,具有良好的越障、抗风浪能力,可在l.5米以下浪高稳定飞行,浪高超过1.5米时仍能飞行,很适合在平坦陆地、内陆湖或近海执行任务。 

       地效翼船通常把发动机安装在机翼前方,并将部分喷流或螺旋桨滑流直接排放到机翼下部,以人为增强地面效应,起到增升作用。采用这种动力增升技术的地效翼船,在起降或飞行过程中,可以向下偏转主翼上的前后缘襟翼,在机翼襟翼、机身和翼尖隔断端扳间构成一个半封闭的气垫室。由前置发动机向气垫室内供气产生气垫压力,能够极大的提高起降或飞行时的升力,降低起降速度。甚至由于动力增升装置功率大、气垫室密闭效果好、形成气垫压力高,可在零航速的情况下将机体短时间托起。采用动力增压技术的地效翼船,综合了空气动力地效翼船与空气静力地效翼船的优点,工作原理介于两者之间。它能像全垫升气垫船一样,以很低的航速自行登陆或下水。其操纵特性良好,能自如地悬停实现无坡度急转弯,甚至就地回转。这种混合型的航空器一般被称为动力气垫型地效翼船,。以螺旋桨发动机为动力的型地效翼船,只能飞行在地效区高度内,一般不具备爬高飞离地效区的能力。躲避障碍物时,主要采取水平机动绕过障碍物的方式。以喷气式发动机为动力的中大型地效翼船,由于动力强大,可在短时间内跃升几十米至上百米的高度。但由于它们的主翼展弦比,离开地效区高度后气动效率和操纵性会变得很差,只能在避障、发动突击等特殊情况下短时间使用。


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