大家平时在搭乘飞机的时候，有没有注意到在一个奇怪的现象，那就是飞机在降落前，会在跑道上“耽搁”很长时间，这是为什么呢？

实际上，这是一种著名的物理现象，并且还被用于制造被称为“怪物”的军用飞行器。今天我们就一起来了解一下每位乘客都曾遇到过，但很少有人了解的“地面效应”（ground effect）。

此外，飞机在离地面很近的地方飞行时会遇到一个气垫，这个气垫也被称为隐形的“上帝之手”，它为飞机提供了一股强大的升力。这个贴近地面时获得的空气系技能增强也叫冲压效应（ram effect）。

早在 20 世纪 20 年代，飞行员们就已经通过一手的飞行经验了解地面效应了。1934 年，美国国家航空咨询委员会（NACA）的一份技术报告“Technical Memorandum 771”就指出了地面效应对飞机起飞和降落的影响。

一些飞行员甚至故意借用地面效应战术省油低飞。比如，1930 年德国巨型飞艇 Dornier DO-X 在飞跃大西洋时就利用了地面效应。而在二战时，当飞机没油或者引擎故障时，一些飞行员就会在海面低飞，借助地面效应让飞机飞得持久一些。

这样加血加魔的诱人物理规律军方自然不愿意放过。20 世纪 60 年代，前苏联和德国都在积极研发利用地面效应的飞行器 —— 地效飞行器。

1967 年，当前苏联研发的地效飞行器 Ekranoplan 的原型机出现在里海时，美国的情报部门大受震撼。

当美国中央情报局（CIA）的分析师看到 Ekranoplan 的卫星照片时，搞不清楚它到底是船还是飞机，因为它的吨位和船一样大，超过当时已知的任何飞机，但机翼又很小，而且还能高速飞行（最高速度为 560–740 千米 / 小时）。因此，他们给这种“元祖”地效飞行器取了个绰号 ——“里海怪物”（the Caspian Sea Monster）。

里海怪物的优势显而易见，它可以以飞机的速度运行，载重却和轮船一样，因此“里海怪物”地效飞行器也常被称为“航空母舰的杀手锏”和“突击登陆的理想工具”。

当机翼下部是凸起的形状，飞机就有可能被大地“吸住”。这是因为，这时凸面的机翼和地面之间形成了文丘里管，由于伯努利定律，此时机翼下方会出现一个低压区。

后来莲花 78 的改良升级版 79 在 1978 年拿下了总冠军。其他车队看到后纷纷效仿，F1 赛车一时间演变成了地面效应的装备战。

不过和飞机版的地面效应类似，赛车的地面效应也危机重重。当文丘里管的气密性被破坏，“抓地力”会突然松脱而导致车辆失控。比如在 1982 年的荷兰大奖赛时，名车手瑞内・阿尔努 (René Arnoux) 的赛车失控摔向轮胎墙就是车辆底部的文丘里管失效引发的。

因此在 1983 年，F1 管理机构（FISA）决定限制地面效应，规定各车队的底盘必须要平，不得再使用“氪金皮肤”来使赛车得到地面效应。

总而言之，这两个“接地气”的地面效应虽然都被高端玩家玩出了花，但是也能要人命呐。

– 那是什么魔法飞机？

– 伏地魔。

本文来自微信公众号：把科学带回家 （ID：steamforkids），作者：七君