一股神秘的力量似乎從地面生出，讓駕駛員難以操縱飛機和汽車，這股力量來自何方呢？

1932年，德國一架飛機在大西洋上空飛行時突發故障，飛機急速下降，眼看就要機毀人亡。突然“奇蹟”出現了，當飛機掉落到距離水面幾米之際，一股神奇的升力竟使機身自動拉平，並使飛機一直保持這個高度飛行，最後安然無恙地回到目的地！

這一偶然現象引起了科學家的極大興趣，經研究，科學家發現，當飛機接近地（水）面時，都會遇到一種特殊的地面效應：一種升舉力。

地面效應從何而來？

經常開車的人都知道，小轎車在高速行駛時會“打飄”，好像被某種力量向上託著一樣。這就是地面效應對小轎車的影響。而更快速掠地飛行的飛機，地面對它的影響更大。其實所有貼地或貼著水面高速行駛的機、車都會受到地面效應的影響。

為什麼會有地面效應呢？地面效應當然不是地面直接產生的，它是空氣的流動受到地面的影響後出現的氣流效應。

飛機在正常飛行時，途中受影響的空氣是以飛機翼展為直徑的空氣圓柱，這個範圍內的空氣柱會產生垂直飛機前進方向的快速渦旋氣流，超過這個範圍，渦旋氣流速度明顯減小，兩個翼展範圍之外，則渦旋氣流速度很小，可忽略。但是當飛機接近地面時，這個氣流圓柱的下半部分就被地面“擠扁”了，被“擠扁”的氣流柱同時對地面產生壓力、對飛機產生升舉力，這有點兒像氣墊船的氣墊作用。

飛機距離地面高度不同，地面效應的大小也不同。飛機距離地面兩個機翼的高度時，氣流柱才會受到地面的影響，飛機才會體會到地面效應，而飛機距離地面半個翼展（也就是1個機翼高）時，地面效應最大。

同樣道理，汽車在快速行駛時，受影響的空氣會產生快速的渦旋氣流，由於汽車車體本來就距離地面很近，因此這個快速氣流柱會受到地面擠壓，同時氣流柱又會對地面產生壓力，對汽車產生升舉力，讓汽車打飄。

降伏地面效應

地面效應不但在飛機即將墜機時，可以挽救飛機和乘客，還可以在飛機起飛時，讓飛機容易升空，看起來很有益。但是，對於沒有經驗的飛行員來說，地面效應未必是福，它反而是導致空難的一大原因。

尤其是小型飛機超負荷載重時，雖然可以在地面效應的作用下起飛，但是飛機一旦爬到一定高度，地面效應突然消失，由地面效應產生的升舉力也突然消失，氣流對飛機的總升舉力會小於飛機的重力，這就會導致飛機猛然下降，若飛行員經驗不足，來不及應對，就會出現墜機事故。

同樣道理，在飛機降落時，飛機也會因為地面效應的升舉力突然增加而速度改變，如果不懂得應對，被地面效應又抬得較高的飛機突然失去地面效應後，會處於失速狀態而突然下墜，這就很危險。

有經驗的飛行員該如何讓飛機降落呢？如果跑道夠長的話，就可以採用慢慢減速下降來應對地面效應產生的升力；另一個方法是在進入跑道之前就提前慢慢減速，這需要飛行員技術嫻熟。如果遇到上述被地面效應上舉的情況，則可以放棄直接降落，加速飛行，上升到一定高度後，繞圈回來再次降落。

無論對於轎車還是賽車，“打飄”會讓駕駛員難以控制汽車，還會讓汽車與地面之間的摩擦減小，汽車無法進一步加速。因此，對於汽車來說，人們希望消除地面效應的影響。

根據氣流壓強與速度的關係，空氣流速加快，壓強就會減小，因此賽車設計者們一般採用兩種方式防止賽車打飄：一種是在賽車體底部安裝向後吹的風扇，加速空氣流動，另一種方式是把車體底部設計成貼地的凸面，讓氣流透過地面與車體之間的狹縫時大大加速。這兩種方式都可以讓車體底部的壓強小於車體頂部的壓強，從而壓著汽車貼近地面，有效防止汽車打飄。

利用地面效應，看上去很美

地面效應雖然在某些方面是有害的，但是它對飛機、車船產生的升舉力卻是誘人的。科學家一直想利用地面效應來設計貼近地面（水面）行駛的車輛、艦船或飛機，這可以大大提高速度，減少耗能。

前面談到，對於飛機來說，地面效應有效的距離是一個翼展以內，而飛機在這麼低的空中掠地飛行，即使是經驗再豐富的飛行員也難以控制飛機，因為飛機飛行的高度實在太低了，一個不小心就會碰到地面，造成災難。而且地面往往並不平坦，海面則海浪滔天，快速飛行的飛機如何能夠確保在安全距離內飛行呢？

在如此低的位置飛行，反應稍慢一點，就容易出問題，但人的反應能力總是有限的，我們需要高度精確的控制裝置，來代替人類對飛機進行快速而精確的控制。這種裝置有始終與地（水）面接觸的感測器，它將地（水）面與機身之間的距離不斷傳給飛機的控制系統，控制系統再根據感測器的資料來控制飛機的升降舵，讓飛機及時上升或降落，讓飛機保持在距離水面或地面一定高度下飛行。另外，還可以對飛機機翼的下表面進行設計，使其更利於利用地面效應。

正是因為難以控制，雖然各國科學家早已在這方面投入研究，但至今還沒有正式開通利用地面效應的飛機航道。

水上翼船，貼水飛馳吧！

1956年，一艘被西方稱為“裡海怪物”的船舶以時速400千米的驚人速度掠過裡海海面時，整個西方都被震驚了。這是蘇聯秘密研究的怪船，它看上去是飛機的樣子，有機翼般的兩個翅膀，但它卻無法飛上高空，只能在海面上像氣墊船或箭艇一樣快速掠過。研究者把它叫做水上翼船。

與船相比，它比任何船隻都快，水上翼船可以在2小時內把200名左右的旅客送到1000千米以外的地方，這是其他任何船艦望塵莫及的。與飛機相比，水上翼船載貨或載客量要大得多，而且製造成本比飛機低，耗油也比飛機低得多。實驗證明，它比普通飛機載重大一倍，油耗省一半，航程可增加50%。它還不易被雷達發現，在水面上低空掠行，也不易受到水雷、魚雷等武器攻擊。

但水上翼船由於航速太快，又緊貼水面航行，無法急剎車、急轉彎，一旦在海面遇上普通船隻，很容易發生衝撞，因此需要為水上翼船專設海上航道，還需要高科技導航，以保障航行安全。條件太苛刻了，所以很少有國家願意真正開通水上翼船航線。只有英國打算在英吉利海峽開設專線，屆時，水上翼船穿過英吉利海峽只需10分鐘。

水上翼船雖然很快，但只能在風平浪靜的海面航行，浪高時就歇菜了。為了克服這個缺點，科學家又研究了類似水上翼船的水上飛機，例如德國研製的一種水上飛機可以在浪高超過1。5米的海面，以時速 200千米飛行。它還可以飛越灘頭、海洋、冰川、灌木林等地區，比直升機都快。經過完善後，它有望在將來被廣泛應用於登陸、運輸補給、掃雷佈雷、偵察巡邏、救生救護以及空中加油等。

科學家還設想了未來的“三棲”全能飛機，它既能在空中飛，又能在水面跑，還可以在水下一定深度潛航，它利用水面作為天然跑道，能在水面上起飛和降落，它可以與航空母艦配合，完成各種作戰需要。

目前科學家還想到了設計地面效應的火車，它有點像磁懸浮列車，有固定的道路，離開地面又貼地行駛，但它帶有車翼，利用的是空氣的浮力，行駛的成本比磁懸浮列車的低廉得多。只是它起飛時還需要噴氣起飛，而且行駛中還很容易受風、空氣渦流和天氣的影響。

相信不久的將來，利用地面效應的飛機和火車都將會擔當起運輸重任。