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地效翼船产业发展趋势地效翼船是一种特殊的水陆两栖交通工具，它利用升力效应在水面上飞行，可以在水面上高速行驶，具有较远的航程和较大的载荷能力。
地效翼船的产业发展趋势受到多个因素的影响，包括技术进步、市场需求、政策支持等。
本文将从这三个方面对地效翼船产业的发展趋势进行探讨。
技术进步对地效翼船产业的发展具有决定性的影响。
随着科学技术的进步，地效翼船的设计和制造技术不断提高，使得地效翼船的性能得到了大幅改善。
首先，地效翼船的气动外形设计越来越科学合理，减小了阻力，增加了升力。
现代地效翼船的外形设计采用了流线型造型，利用凸轮设计等手段来减小湍流阻力和升力损失。
其次，地效翼船采用的航空材料和浮力材料也有了极大的改进。
新材料的应用使得地效翼船在抗风浪、船体强度、航行稳定性等方面都得到了很大的提高。
此外，地效翼船的动力系统也在不断演进。
传统的地效翼船采用的是内燃机驱动，但如今随着电动机技术的发展，许多地效翼船已经采用了电力驱动系统，这不仅使得地效翼船的噪音和排放问题得到了解决，还大大增加了地效翼船的航程和经济性能。
市场需求是地效翼船产业发展的重要动力。
随着全球化的进程，跨海、跨河、跨湖等水域交通成为亟待解决的问题。
地效翼船作为一种能够同时在水面和空中运行的交通工具，具有跨越水域的独特优势。
首先，地效翼船的速度比传统船只快得多，节省了大量的时间和成本。
其次，地效翼船的安全性比传统船只更高，因为它可以躲避海上风暴和危险的水域。
第三，地效翼船的载重能力比传统船只大，可以满足跨海或跨河的大批量货运需求。
因此，随着人们对高效、安全、经济的水域交通需求的不断增加，地效翼船的市场需求将越来越大。
政策支持也对地效翼船产业的发展起到了至关重要的推动作用。
各国政府纷纷制定了一系列的政策来鼓励和支持地效翼船产业的发展。
首先，政府加大对地效翼船技术研发的资金投入，推动地效翼船技术的创新和突破。
其次，政府鼓励企业在地效翼船领域进行合作与创新，提供了一系列的政策扶持措施，包括减免税收、提供专利保护等。
地效翼船（wing-in-ground-effect vehicles）利用地面效应原理而制成的船只。
地效翼船可分为冲翼艇和气翼艇两种，其中冲翼艇由提供浮力的船体和一定展弦比的机翼组成。
利用机翼贴近表面运动时表面对气流的影响而产生表面效应，使机翼升阻比增加，既可以减少推进功率，又保持离开地面的航行。
作用冲翼艇具有速度快、巡航性好的特点，主要用在海洋平台、远洋渔业中的快速运送人员。
气翼艇除了利用空气动力表面效应原理外，在低速航行时还利用动力气垫起飞和降落，具有两栖性。
特性从贴水飞行、高升阻比、具有垫升力和地效力的特性，导出一系列使用上的优越性能：1.安全性：地效飞行器在距离水面1～6米的高度低空飞行，一旦出现紧急情况，可随时在水面降落，安全性高。
2.经济性：地效飞行器的升阻比高，因此可获得更大的承载能力和经济性。
其设计与制造对可靠性的要求、建设费用均比飞机低，售价约为同级飞机的50%～60%。
地效飞行器在水面起降，不占用宝贵的土地资源，并可节省大量的机场和跑道建设费用，其通讯、导航、空地勤保障条件要求也较低，运营成本明显低于飞机。
3.高速性：地效飞行器的速度为每小时120～550公里，是船舶的数倍至数十倍。
4.舒适性：地效飞行器在水面以上飞行，不直接受海浪冲击，所以颠簸程度比船舶小得多，也没有高空强气流造成的颠簸。
舱内噪音程度与大型客机相当。
5.适航性：地效飞行器不受空中管制的限制，出航方便。
它使用起来机动性好，耐波性强，适航性高。
由于地效飞行器吃水深度很小，又可在水面随处起飞和降落，因此它可以到达一般船舶和飞机难以到达的岛屿和水域。
除了水面之外，地效飞行器还可以在平坦的冰雪原、草原、滩涂、沼泽上飞行。
6.隐蔽性：地效飞行器可在超低空地面雷达的盲区飞行，不易被敌方发现，更难以实施瞄准攻击。
可以说，地效飞行器是人类的新发明，是继车辆、船舶、飞机之后的第四大交通运输工具，凭借其独特的性能优势获得了诸如“航空母舰的杀手锏”、“电子战的运载平台”、“突击登陆的理想工具”、“海上救援流动医院”、“海上超低空新作战空间”等等的美称。
地效翼船检验指南1. 概述
1.1 定义和工作原理
1.2 应用领域
1.3 检验的重要性
2. 检验前准备
2.1 检查文件和资料
2.2 检查设备和工具
2.3 安全措施
3. 结构检验
3.1 机身和外壳检查
3.2 翼面和尾翼检查
3.3 驾驶舱和控制系统检查
4. 动力系统检验
4.1 发动机和传动系统检查
4.2 燃料系统检查
4.3 电气系统检查
5. 系统功能检验
5.1 升降系统检查
5.2 转向和制动系统检查
5.3 导航和通信系统检查
6. 地面测试
6.1 滑行测试
6.2 低空飞行测试
6.3 高度和速度测试
7. 文件记录和报告
7.1 检验结果记录
7.2 缺陷和维修报告
7.3 检验证书签发
8. 维护和保养
8.1 日常维护
8.2 定期检查
8.3 储存和保养
9. 安全注意事项
9.1 人员安全
9.2 环境保护
9.3 紧急应对措施
10. 法规和标准
10.1 相关法规和规范 10.2 检验人员资质要求。
地效翼船的基本原理
地效翼船是一种飞行器，它利用地面效应的原理，在接近地面的空间内形成的气体压缩区域中获得升力，从而实现飞行。
其基本原理如下：
1. 地面效应
地面效应是指当飞行器越靠近地面时，由于地面附近空气的受限状态，形成了一种气窗现象，使得空气流动受到了限制，从而增加了空气压强，形成了较强的升力作用。
2. 风扇推进
地效翼船通常采用风扇推进，通过推进器产生的推力来推动前进，同时利用推进器将空气压缩到地面附近形成气窗，从而增加升力。
3. 翼体设计
地效翼船的翼体通常比传统飞行器更宽，这有助于增加翼面积和升力，同时在飞行过程中可以有效地利用地面效应，提高升力。
翼体通常使用高度折叠式设计，以便在起飞和停靠时能够更好地存储和维护。
4. 操纵机制
地效翼船的操纵机制包括驾驶舱、控制器和舵面，采用与传统
飞行器类似的方式进行控制，但需要更频繁地调整以使其保持在地面效应区域内。
综上所述，地效翼船利用地面效应原理和风扇推进技术，通过翼体设计和操纵机制的协调来实现飞行。
第6卷第5期船舶力学Vol .6No .52002年10月Journal of Ship Mechanics Oct .2002收稿日期:2002-04-08作者简介:叶永林(1974-),男,中国船舶科学研究中心硕士研究生。
文章编号:1007-7294(2002)05-0095-09地效翼船总体性能设计技术叶永林(中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082)摘要:地效翼船是介于船与飞机之间的一种新船型,是近年来国际船舶发展的热点。
本文系统阐述了地效翼船总体性能设计中应考虑的基本问题,提出了一套基本设计要素和相应的确定原则。
本文还系统介绍了地效翼船的有关试验技术。
关键词:地效翼船;地面效应;总体设计;性能;稳定性;气动力学;水动力学中图分类号:U674.942文献标识码:A1地效翼船概念及其发展简介地效翼船利用地面效应翼产生升力,在贴近水面的地效区内飞行,其阻力小,升力大,比高空飞机有更大的升阻比,见图1。
由于水的密度是空气密度的800倍,与常规船舶相比,地效翼船巡航时所受气动阻力,远小于水动阻力[1]。
a .地效区内机翼的绕流特性b .自由流中机翼的绕流特性图1地效对机翼的气流绕流的影响Fi g .1The influence of the airflow around the win g b y the g round effect20世纪60年代,俄罗斯成功地试飞了KM 地效翼船,其关键技术得到长足的发展。
之后,俄罗斯又发展了“小海雕”等一批中小型实用船,但近年来,其发展步伐明显减慢[2,3]。
我国的地效翼船研制、发展情况较好。
中国船舶科学研究中心较早开展地效翼技术的原理研究,1969年研制试飞了“961”艇,其后对“721”艇进行了研究设计。
1984年成功地试飞了“902”单人性能试验艇,其后又相继成功地研制了信天翁系列地效翼船。
近几年,国内已有多家单位在研制地效翼船,我国地效翼船已逐步走上实用开发道路[4～10]。
地效翼船检验指南(1)指导性文件GUIDANCE NOTESGD13-2007中国船级社地效翼船检验指南2008目录第1章通则第1节一般规定第2节检验与证书第2章结构第1节一般规定第2节结构强度第3节船体开口和密性试验第3章锚泊、拖带、系固与登陆设备第1节锚泊设备第2节拖带设备第3节系固设备第4节登陆设备第4章轮机与辅助系统第1节一般规定第2节动力装置第3节燃油系统第4节滑油系统第5节进气系统第6节排气系统第7节冷却系统第8节发电机舱通风系统第9节舱底排水系统第5章电气第1节一般规定第2节配电系统第3节电源第4节电缆第5节照明2第6节避雷第6章材料与建造工艺第1节一般规定第2节铆接附加要求第3节质量检验3第1章通则第1节一般规定1.1.1 适用范围1.1.1.1本指南适用于民用地效翼船。
对国际航行的地效翼船，除本指南规定外，还应满足主管机关及国际海事组织的有关规定①。
1.1.1.2本指南适用于在如下营运气象限制内，白昼航行的载客或载货（普通货物）地效翼船，且其距避护地航程不超过2h或200 n mile （取小者）：（1）营运气象限制Ⅰ：系指限制航行区域内有义波高不超过3.0m，且风力不超过7级（蒲氏风级）；（2）营运气象限制Ⅱ：系指限制航行区域内有义波高不超过2.0m，且风力不超过6级（蒲氏风级）；（3）营运气象限制Ⅲ：系指限制航行区域内有义波高不超过1.0m，且风力不超过5级（蒲氏风级）；（4）营运气象限制Ⅳ：系指限制航行区域内有义波高不超过0.5m，且风力不超过4级（蒲氏风级）。
1.1.1.3本指南不适用于下列地效翼船：（1）非营业性地效翼船；（2）体育用地效翼船。
1.1.1.4现有船舶在修理、改装、改建后，至少应满足原先适用的相应要求，如重大修理、改装、改建，在合理和可行情况下，应满足本指南的要求。
1.1.1.5船舶的稳性、消防、救生、通信等安全设备与环保要求应符合船旗国主管机关的有关规定。
地效翼船11.1掠海地效翼船发展背景掠海地效翼船是⼀种能够贴着⽔⾯飞⾏，航速⼤于150kn的特殊船型。
它⽐飞机有更⼤的升阻⽐，⽓动效率⾼。
可以在海上随时起落，安全性⾼，具有飞机⽆法达到的载重量。
掠海地效翼船在贴近地⾯（地效区内）飞⾏时，具有⼀般舰艇不可⽐拟的耐波性和⾼航速。
从1897年法国⼈最早提出“地⾯效应飞⾏”概念⾄今，⼈类对地效翼船的理论研究和实验已有了上百年的历史。
20世纪20年代初，⼀些⽔翼艇和飞机专家分别从船舶和飞机技术延伸，开始对掠海地效翼船进⾏研究，如1923年，苏联科学家、世界上⾸批直升机设计者——尤⾥耶夫发表了“地⾯对⽔翼空⽓动⼒特性影响”的论⽂。
1935年，芬兰⼯程师卡⾥奥成功地实验了⼀种⼩展弦⽐的地效翼船。
3年后，瑞典⼯程师特罗因格研制了“飞翼”型地效翼船模型。
但此后由于地效翼船的⼀些关键技术问题，如纵向稳定性等没有得到很好地解决，因⽽进展迟缓，直到20世纪50年代之前，掠海地效翼船的发展进程不⼤。
从20世纪50年代，被誉为俄罗斯⽔翼船之⽗的P.E.阿列克塞耶夫及其⾼速船设计群体，成功地开发并批量⽣产了“⽕箭”号、“流星”号和“海燕”号等世界知名的⽔翼船型号，其航速⾼达60-100km/h，曾被⼴泛地⽤于内河、湖泊、⽔库等⽔域的交通运输中。
但是，⾼速航⾏时⽔翼上出现的空泡现象制约了⽔翼船航速的进⼀步提⾼，120km/h这⼀数值成了该型船航速的实际极限。
1959年，P.E.阿列克塞耶夫提出了将不受空泡⼲扰的⽓动机翼⽤于⾼速船的设想。
经过⼏年的探索研究，这⼀科学设想催⽣出了⼀个新的⾼速船型，即地效翼船。
1966年，最⼤起飞质量544t、最⼤航速500km/h的“⾥海怪物”号多⽤途艇等多个型号的舰艇，并正式编⼊俄海军服役。
其⽤途之⼀是作为超⾼速导弹攻击艇，以对付航空母舰编队。
继“⾥海怪物”号研制成功以后，阿列克谢耶夫等⼈⼜在20世纪70—80年代相继研制成功5个型号的地效翼船并投⼊使⽤，1974年，“雏鹰”号地效翼船⾸次试飞成功并取得成功。
11.1掠海地效翼船发展背景
掠海地效翼船是一种能够贴着水面飞行，航速大于150kn的特殊船型。
它比飞机有更大的升阻比，气动效率高。
可以在海上随时起落，安全性高，具有飞机无法达到的载重量。
掠海地效翼船在贴近地面（地效区内）飞行时，具有一般舰艇不可比拟的耐波性和高航速。
从1897年法国人最早提出“地面效应飞行”概念至今，人类对地效翼船的理论研究和实验已有了上百年的历史。
20世纪20年代初，一些水翼艇和飞机专家分别从船舶和飞机技术延伸，开始对掠海地效翼船进行研究，如1923年，苏联科学家、世界上首批直升机设计者——尤里耶夫发表了“地面对水翼空气动力特性影响”的论文。
1935年，芬兰工程师卡里奥成功地实验了一种小展弦比的地效翼船。
3年后，瑞典工程师特罗因格研制了“飞翼”型地效翼船模型。
但此后由于地效翼船的一些关键技术问题，如纵向稳定性等没有得到很好地解决，因而进展迟缓，直到20世纪50年代之前，掠海地效翼船的发展进程不大。
从20世纪50年代，被誉为俄罗斯水翼船之父的P.E.阿列克塞耶夫及其高速船设计群体，成功地开发并批量生产了“火箭”号、“流星”号和“海燕”号等世界知名的水翼船型号，其航速高达60-100km/h，曾被广泛地用于内河、湖泊、水库等水域的交通运输中。
但是，高速航行时水翼上出现的空泡现象制约了水翼船航速的进一步提高，120km/h这一数值成了该型船航速的实际极限。
1959年，P.E.阿列克塞耶夫提出了将不受空泡干扰的气动机翼用于高速船的设想。
经过几年的探索研究，这一科学设想催生出了一个新的高速船型，即地效翼船。
1966年，最大起飞质量544t、最大航速500km/h的“里海怪物”号多用途艇等多个型号的舰艇，并正式编入俄海军服役。
其用途之一是作为超高速导弹攻击艇，以对付航空母舰编队。
继“里海怪物”号研制成功以后，阿列克谢耶夫等人又在20世纪70—80年代相继研制成功5个型号的地效翼船并投入使用，1974年，“雏鹰”号地效翼船首次试飞成功并取得成功。
成为世界上第一艘地效翼两栖作战艇（见图11-2），技术数据见表11-1
进入20世纪80年代，水翼船中央设计院以高尔基市的船厂为制造基地，致力于民用地效翼船的开发工作，其成熟的型船，不仅在俄罗斯航运界倍受欢迎，而且成功地打入了美国、加拿大等国的船艇市场。
11.2 地效翼船的基本原理
在飞机发展的早期，一些飞行员就发现了一种现象：飞机在起飞、降落和贴近地面飞行飞机的升力会大大增加。
这种现象称为“地面效应”而产生这种现象的区域称为“地效区”掠海地效翼船就是飞行在地效区的一种特殊船。
需要说明的是地效翼船与飞机的飞行原理有很大的差异。
飞机是依靠机翼上下表面压力差产生的升力支撑自身重量使其飞行，而地效翼船则主要依靠地面效应。
由于机翼下表面与地面或水面之间的空气流动阻塞，使得机翼下表面压力增大从而使升力增加。
11.6动力增冲与动力气垫技术
动力增冲技术与动力增冲地效翼船
在图11-23所示的机翼为动力增冲体，即在机翼之前的前置发动机喷口，向机翼的下方喷出高速的气流，在机翼下表面和地表面之间形成高压区域，使机翼在低速甚至静止时就能产生较高的升力，从而使起飞航速大大降低，阻力减小，并改善了波浪中的抨击压力、越峰能力及耐波性等。
采用动力增冲技术的地效翼船称之为动力增冲地效翼船。
图11-24为采用和不采用动力增冲地效翼船的水阻力比较，由图可以看出采用动力增冲降阻的明显效果
俄罗斯把这种大型动力增冲地效翼船叫做“Ekranoplan”，意思是“屏蔽机翼”或“低飞高机翼”
11.6.2 动力气垫技术与动力气垫地效翼船
动力气垫与动力增冲在原理上没有本质的差别，只不过动力气垫技术有一个专门的气垫系统，它由艇上向后喷射空气的前置导管螺旋桨或涡轮风扇、机翼。
襟翼和船体共同组成。
动力气垫有较大的气垫长宽比，其两侧有较深的侧壁，且在机翼尾部有可以封闭气垫的襟翼。
因而可以形成有效的动力气垫。
前置导管螺旋桨在低中速时起着垫升作用，高速时起着推进作用。
起垫升作用时，导管螺旋桨向后喷射气流有两个效应作用：一是湍射流效应；二是阻塞效应。
湍射流吸卷大量的外界空气，使射流截面积增大，有利于封住船身前面部分和形成气幕，大量的空气进入船底，很少部分气流向前回流，形成稳定的动力气垫。
动力气垫的前缘基本上属于周边射流式气垫，而后面属于增压式气垫。
气流进入到船底形成阻塞，大部分动能转化为压能，产生气垫静升力。
此外，气流从后缘喷出又能产生推力回收。
用动力气垫技术的地效翼船称之为动力气垫地效翼船。
利用动力气垫起降的地效翼船，从静止就可以垫升前进。
随着航速逐步增大，随速度的平方而增加的机翼升力逐渐起主要作用，飞高也开始逐渐增大。
当机翼的升力足够时，动力气垫的升力不再起主要作用，地效翼船由起飞平稳地进入到完全的地效飞行。
11.6.2.2中国的动力气垫地效翼船
中国1975年就掌握了动力气垫技术。
结合动力增冲地效翼船和动力气垫船的技术，1988年，由中国船舶及海洋工程研究设计院设计的“天鹅号”地效翼船是当时世界上最大的动力气垫地效翼船（图11-26），其总体性能达到了国际先进水平。
2012年，由中国企业自主研制的“天使号”地效翼船在长荡湖圆满完成首航（如图１）。
这种新型交通工具，可载荷6人，贴近水面飞行，最大飞行高度150米，飞行速度每小时可达到70－80海里，采用新型复合材料制成，起飞后能连续飞行两个小时，且起飞和降落所需水域较小。
2013年，由海南某地效翼船公司制造的中国首艘12座地效翼船———CYG－11型地效翼船（如图２），在南海试飞成功。
这一次试飞，除载荷重量增加外，速度也达到了每小时110海里，且耗油量仅为百公里28L，这标志着我国在这一领域又取得了较大的进步。
11.10地效翼船的优缺点与应用前景
11.10.1 地效翼船的优缺点
11.10.1 .1地效翼船的优点
（1）巡航速度高。
动力增升型地效翼船的巡航速度是全垫升气垫船、侧壁式气垫船、双体船和水翼艇的3~5倍，是排水型船的10倍以上；
（2）运输效率高。
动力增升型地效翼船的运输效率[功率/（有效载荷×航程）]约为飞机的2倍，是全垫升气垫船、侧壁式气垫船和水翼艇的2~4.5倍；
（3）高耐波性。
由于地效飞行器采用动力气垫和动力增冲等技术，大多数都能在3级海情下顺利起降，在浪高小于3m时可以稳定安全的巡航航行。
（4）良好的两栖性能。
类似于两栖气垫船，能在不平整的地面运行，如沼泽、沙滩、雪地、草地等；
（5）隐蔽性高。
由于该船能够以较低的飞行高度贴近水面或地面运行，不易被雷达监测，适合隐蔽的军事行动。
11.10.1 .2地效翼船的缺点
（1）由于海洋环境的影响，会限制地效翼船适航性和经济性的进一步提高，当地效翼船进入到巡航速度时，大部分的功率会被闲置，造成了质量上的累赘和经济上的浪费。
（2）海洋盐雾对地效翼船的航空发动机有腐蚀作用，发动机的保养和维护困难，易导致发动机工作失常，需要特殊的进滤气装置且维护保障费用高。
（3）由于掠海地效翼船的飞行高度较低和地效作用，易激起海面较明显的喷溅，易被高空飞机和卫星的可见光探测仪发现。
此外，由于发动机功率巨大且布置在机背，红外线辐射大，易被红外线探测仪发现。
（4）飞行高度不能太高。
由于其小展弦比而不能飞得太高，其气动力性能有待提高，只能在地效区内运行，并且飞得过高就会带来动力增升型地效翼船的缺点。
11.10.2 地效翼船的应用
11.10.2.1军事领域的应用
近年来我国与周边国家的海洋局势不断地复杂化，中日钓鱼岛争端、南海争端等，都需要具备海岛快速到达及迅速现场处置的能力。
大型飞机受到机场方面的限制，水上飞机又运输能力有限，而各类舰船又速度太慢。
所以从目前的实际情况出发，我国的军事、海监、渔政等部门迫切需要一种具备多种运行状态、高速、隐蔽及大载运量的高效运输工具，大型地效翼船将会是满足这些需求的一种非常合理的选择。
地效翼船的军事用途一旦被成功运用，那么我国海军用以守卫国家安全的力量将会更加强大。
11.10.2.2 民用领域的应用
（1）货物运输。
地效翼船很适合海上快速运输，有着可比肩于飞机的速度，并且比飞机运输效率高得多，运输成本也低得多。
并且不需要起飞降落用的机场跑道，这是它突出的优势；
（2）客运行业。
我国有很多适合地效翼船的航线，例如上海至青岛、重庆；烟台到大连等。
据报道，乘坐普通的公务船从海南三亚到西沙永兴岛耗费大约15个小时，而乘坐2014年海试成功的“翔洲1”号却只需一个多小时；
（3）后勤补给和工程维修。
我国的海洋工程很多，当某些工程出现故障或发生事故时，例如海上风电或海洋平台，此时地效翼船能够以更快的速度和更高的效率将需要的资源、设备及工作人员运送到位；
（4）旅游娱乐。
随着地效翼船的发展，它能像游艇一样成为旅游娱乐的一种工具。
