DARPA 的自由升降机概念是苏联水上飞机的现代版本

为了将来能够在海滩着陆，美​​国国防部高级研究计划局正在研究一种苏联时期流行的超大型水上飞机。在 5 月 18 日分享的一段视频中，五角大楼的蓝天项目部门设想了一种超低空飞行的“自由升降机”，它是一种功能强大的运输和货运飞机，可以在没有船舶友好型港口的地方高效地将货物运到岸上。

要了解国防部的这个部门为何对这种飞行器感兴趣，首先要考虑一种称为“机翼贴地效应”的现象。

DARPA 的新闻稿中写道：“人们曾尝试开发利用‘机翼贴地效应’飞行的飞机，这意味着飞机在地面或水面上的飞行距离不超过翼展长度。”苏联开发了基于相同原理的飞行器，称为“地效飞行器”——这种水上飞机可以快速飞行，无需跑道即可起飞和降落，但仅限于平静的海面，无法进行太多机动。

飞机在地面附近飞行通常不是一个好主意，原因有很多，首先是天气影响更大，坠机风险更高。但地效飞行器，如地效飞行器和 DARPA 计划中的自由升降机，却利用了低空飞行的优势。

2003 年，比尔·斯威特曼在《大众科学》杂志上写道，在正常飞行中，“在机翼的侧翼尖端，下方的高压空气会流向上表面。这会产生涡流，即旋转的气流，从而夺走机翼的升力。但如果飞机飞得非常靠近地面，涡流就没有空间正常形成，它会变弱。”（避免机翼尖端产生涡流是翼尖小翼存在的另一个原因，也是航空航天工程师更喜欢细长机翼以提高效率的原因。）

从对地效飞行器的早期观察中就可以看出机翼贴地效应的潜力。 《大众科学》于 1977 年首次报道了喷气式地效飞行器，声称它是为反潜战而设计的，最高时速可达 350 英里/小时。该飞行器在机身前部鸭翼上安装了八台喷气发动机，使排气向下偏向海面。 《大众科学》写道，这架俄罗斯飞行器“通过喷气冲击波在主翼下方的水面上反弹而产生的气泡获得升力。”

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DARPA 的新型自由升降机以二战时期的“自由轮”命名，这种货物运输船在战争期间大量生产，之后用作商船。该机构不仅希望其“自由升降机”概念能够以新颖的方式飞行，还希望制造这种飞机的人能够以经济实惠且可扩展的方式做到这一点。

在军事用途上，自由升降机被设想用于在没有正常停靠和卸货基础设施的情况下将部队、车辆和货物运送到海岸。这可以用于支持灾难后的救援任务，或协助轻型装甲车满载海军陆战队员穿越潮滩到达内陆目标。

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为了突破苏联地效飞行器的飞行极限，DARPA 希望自由升降机能够像传统飞机一样在波涛汹涌的海面上飞行，甚至能飞到 10,000 英尺的高空。这将有助于自由升降机到达更远的内陆水道，甚至可能飞到湖泊并从那里起飞。

在自由升降机问世之前，美国一直在寻找一种方法，让地效飞行器创新适应其自身需求。即使建造的模型有局限性，但正如 Sweetman 所写，利用地面效应飞行的飞机“比高空飞行消耗更少的功率和燃料”，其潜力巨大。

2003 年，波音公司实际上曾考虑制造鹈鹕号，这是一种可以像传统飞机一样飞行的巨型货机，但大部分时间会低空飞行，由机翼贴地效应和朝向水面的喷气推力支撑和推进。鹈鹕号的概念确实很庞大，翼展预计为 500 英尺，长度为 400 英尺，两层甲板上的货舱面积为 29,000 平方英尺，可运载 17 辆 M1 艾布拉姆斯坦克和数十个货物集装箱。后来，这一概念被放弃了。

观看下面有关 Liberty Lifter 的视频：