一股神秘的力量似乎从地面生出，让驾驶员难以操纵飞机和汽车，这股力量来自何方呢?

年，德国一架飞机在大西洋上空飞行时突发故障，飞机急速下降，眼看就要机毁人亡。突然“奇迹”出现了，当飞机掉落到距离水面几米之际，一股神奇的升力竟使机身自动拉平，并使飞机一直保持这个高度飞行，最后安然无恙地回到目的地!

这一偶然现象引起了科学家的极大兴趣，经研究，科学家发现，当飞机接近地(水)面时，都会遇到一种特殊的地面效应：一种升举力。

地面效应从何而来?

经常开车的人都知道，小轿车在高速行驶时会“打飘”，好像被某种力量向上托着一样。这就是地面效应对小轿车的影响。而更快速掠地飞行的飞机，地面对它的影响更大。其实所有贴地或贴着水面高速行驶的机、车都会受到地面效应的影响。

为什么会有地面效应呢?地面效应当然不是地面直接产生的，它是空气的流动受到地面的影响后出现的气流效应。

飞机在正常飞行时，途中受影响的空气是以飞机翼展为直径的空气圆柱，这个范围内的空气柱会产生垂直飞机前进方向的快速涡旋气流，超过这个范围，涡旋气流速度明显减小，两个翼展范围之外，则涡旋气流速度很小，可忽略。但是当飞机接近地面时，这个气流圆柱的下半部分就被地面“挤扁”了，被“挤扁”的气流柱同时对地面产生压力、对飞机产生升举力，这有点儿像气垫船的气垫作用。

飞机距离地面高度不同，地面效应的大小也不同。飞机距离地面两个机翼的高度时，气流柱才会受到地面的影响，飞机才会体会到地面效应，而飞机距离地面半个翼展(也就是1个机翼高)时，地面效应最大。

同样道理，汽车在快速行驶时，受影响的空气会产生快速的涡旋气流，由于汽车车体本来就距离地面很近，因此这个快速气流柱会受到地面挤压，同时气流柱又会对地面产生压力，对汽车产生升举力，让汽车打飘。

降伏地面效应

地面效应不但在飞机即将坠机时，可以挽救飞机和乘客，还可以在飞机起飞时，让飞机容易升空，看起来很有益。但是，对于没有经验的飞行员来说，地面效应未必是福，它反而是导致空难的一大原因。

尤其是小型飞机超负荷载重时，虽然可以在地面效应的作用下起飞，但是飞机一旦爬到一定高度，地面效应突然消失，由地面效应产生的升举力也突然消失，气流对飞机的总升举力会小于飞机的重力，这就会导致飞机猛然下降，若飞行员经验不足，来不及应对，就会出现坠机事故。

同样道理，在飞机降落时，飞机也会因为地面效应的升举力突然增加而速度改变，如果不懂得应对，被地面效应又抬得较高的飞机突然失去地面效应后，会处于失速状态而突然下坠，这就很危险。

有经验的飞行员该如何让飞机降落呢?如果跑道够长的话，就可以采用慢慢减速下降来应对地面效应产生的升力;另一个方法是在进入跑道之前就提前慢慢减速，这需要飞行员技术娴熟。如果遇到上述被地面效应上举的情况，则可以放弃直接降落，加速飞行，上升到一定高度后，绕圈回来再次降落。

无论对于轿车还是赛车，“打飘”会让驾驶员难以控制汽车，还会让汽车与地面之间的摩擦减小，汽车无法进一步加速。因此，对于汽车来说，人们希望消除地面效应的影响。

根据气流压强与速度的关系，空气流速加快，压强就会减小，因此赛车设计者们一般采用两种方式防止赛车打飘：一种是在赛车体底部安装向后吹的风扇，加速空气流动，另一种方式是把车体底部设计成贴地的凸面，让气流通过地面与车体之间的狭缝时大大加速。这两种方式都可以让车体底部的压强小于车体顶部的压强，从而压着汽车贴近地面，有效防止汽车打飘。

利用地面效应，看上去很美

地面效应虽然在某些方面是有害的，但是它对飞机、车船产生的升举力却是诱人的。科学家一直想利用地面效应来设计贴近地面(水面)行驶的车辆、舰船或飞机，这可以大大提高速度，减少耗能。

前面谈到，对于飞机来说，地面效应有效的距离是一个翼展以内，而飞机在这么低的空中掠地飞行，即使是经验再丰富的飞行员也难以控制飞机，因为飞机飞行的高度实在太低了，一个不小心就会碰到地面，造成灾难。而且地面往往并不平坦，海面则海浪滔天，快速飞行的飞机如何能够确保在安全距离内飞行呢?

在如此低的位置飞行，反应稍慢一点，就容易出问题，但人的反应能力总是有限的，我们需要高度精确的控制装置，来代替人类对飞机进行快速而精确的控制。这种装置有始终与地(水)面接触的传感器，它将地(水)面与机身之间的距离不断传给飞机的控制系统，控制系统再根据传感器的数据来控制飞机的升降舵，让飞机及时上升或降落，让飞机保持在距离水面或地面一定高度下飞行。另外，还可以对飞机机翼的下表面进行设计，使其更利于利用地面效应。

正是因为难以控制，虽然各国科学家早已在这方面投入研究，但至今还没有正式开通利用地面效应的飞机航道。

水上翼船，贴水飞驰吧!

年，一艘被西方称为“里海怪物”的船舶以时速千米的惊人速度掠过里海海面时，整个西方都被震惊了。这是苏联秘密研究的怪船，它看上去是飞机的样子，有机翼般的两个翅膀，但它却无法飞上高空，只能在海面上像气垫船或箭艇一样快速掠过。研究者把它叫做水上翼船。

与船相比，它比任何船只都快，水上翼船可以在2小时内把名左右的旅客送到千米以外的地方，这是其他任何船舰望尘莫及的。与飞机相比，水上翼船载货或载客量要大得多，而且制造成本比飞机低，耗油也比飞机低得多。实验证明，它比普通飞机载重大一倍，油耗省一半，航程可增加50%。它还不易被雷达发现，在水面上低空掠行，也不易受到水雷、鱼雷等武器攻击。

但水上翼船由于航速太快，又紧贴水面航行，无法急刹车、急转弯，一旦在海面遇上普通船只，很容易发生冲撞，因此需要为水上翼船专设海上航道，还需要高科技导航，以保障航行安全。条件太苛刻了，所以很少有国家愿意真正开通水上翼船航线。只有英国打算在英吉利海峡开设专线，届时，水上翼船穿过英吉利海峡只需10分钟。

水上翼船虽然很快，但只能在风平浪静的海面航行，浪高时就歇菜了。为了克服这个缺点，科学家又研究了类似水上翼船的水上飞机，例如德国研制的一种水上飞机可以在浪高超过1.5米的海面，以时速千米飞行。它还可以飞越滩头、海洋、冰川、灌木林等地区，比直升机都快。经过完善后，它有望在将来被广泛应用于登陆、运输补给、扫雷布雷、侦察巡逻、救生救护以及空中加油等。

科学家还设想了未来的“三栖”全能飞机，它既能在空中飞，又能在水面跑，还可以在水下一定深度潜航，它利用水面作为天然跑道，能在水面上起飞和降落，它可以与航空母舰配合，完成各种作战需要。

目前科学家还想到了设计地面效应的火车，它有点像磁悬浮列车，有固定的道路，离开地面又贴地行驶，但它带有车翼，利用的是空气的浮力，行驶的成本比磁悬浮列车的低廉得多。只是它起飞时还需要喷气起飞，而且行驶中还很容易受风、空气涡流和天气的影响。

相信不久的将来，利用地面效应的飞机和火车都将会担当起运输重任。