2012年11月08日16:35 来源：人民网-财经频道
最高时速500公里，与世界最快时速581公里的JR东海“磁悬浮列车”速度相当，能耗却只有磁悬浮列车约9分之1——这一神奇的新交通系统“Aero-Train”正在研发之中。
1500公里——这是信天翁一次进食可以飞行的距离。按照我们人类徒步行走计算，如果时速为5公里，需要300小时，也就是不休息地走上近2周。那么，信天翁的“燃效”为什么这么好？其原因之一是一种叫做“地面效应”的自然现象。
地面效应是指贴近地面飞行时，地面与翅膀之间的空气产生的强大升力。
地面与机翼之间夹着空气
东北大学正在开发的Aero-Train。这是第3辆试验车。
能够实现500公里时速高速移动的新交通系统“Aero-Train”的研发就利用了这种地面效应。其动力只使用光伏发电和风力发电等自然能源。开发者是东北大学未来科学技术共同研究中心教授小滨泰昭。
飞机利用“升力”浮升到空中。机翼前方受风，机翼下方的空气压力高于上方。因此，机翼在下方空气的推动下抬升，机体随之上浮。这种向上的力就是升力。
此时，如果不抬升机体的高度，会出现什么情况？由于空气集中在地面与机翼之间，机翼下方的空气压力增大，升力将随之增大。这就是地面效应。
地面效应距离地面越远越弱，因此，机体上浮到一定高度，在地面效应消失之时，机体将开始下降。但是，只要机体保持前进，地面与机翼之间就会夹有空气，起到缓冲的作用，机体不会落到地面。只要速度确定，距离地面的高度就会趋于稳定。也就是可以贴着地面持续飞行。
按照设计，Aero-Train的机体上装有4个机翼，在3面围墙的凹字型专用道路“Guide Way”内悬浮行驶。
机翼前端为L字型，L的部分叫做安全翼。机翼与地面之间、安全翼与墙面之间共有8处可以产生地面效应。安全翼与墙面之间产生的地面效应的作用是防止机体撞击墙面。
推动力来自于机体两侧安装的2个螺旋桨的转动。螺旋桨使用Guide Way两侧设置的太阳能电池驱动。现在太阳能电池产生的电能需要储存在机体的充电电池中，未来则计划采用受电弓，实现随时供电。
另一方面，汽车和铁路等地面交通工具速度越快空气阻力越大。通常，空气阻力与速度的二次方成正比。速度提高到2倍，空气阻力就会增加到4倍，提高到3倍就会增加到9倍。
与之相比，Aero-Train之所以能够以极少的能量实现高速移动，是因为地面效应具有降低空气阻力的功效。
其实，以往也曾开发出利用地面效应的交通工具。但主要是利用地面效应在水面上悬浮行驶的军用“水面效应艇”，还没有在地面上行驶的民用类型。不过，由于在水面上遇浪沉没等事故频发，这种船只现在已经停产。
原本研究飞机等空气阻力的小滨教授最初也是通过水面效应艇了解到了地面效应。自1986年起，小滨到德国留学2年，在此期间，同事开展的水面效应艇模型实验令他受到了震撼。
Aero-Train行驶中的情形。2010年11月在实验中成功以150公里的时速完成了约1公里的稳定悬浮行驶。
小滨教授回顾道：“我当时就感觉‘太有意思了！回国之后，脑子里也总是想着地面效应。”
回国后，小滨教授马上参加了日后成为Aero-Train研发契机的研究项目。那就是新干线的第一代“希望”号的开发计划。
新干线于1964年通车。从第一代0系的“光”号到最新的N700系，纵观新干线的历代车头可以发现，其形状越来越接近流线型。目的是为了降低空气阻力。表现最为明显的，是把运营以来的最高时速纪录从220公里一举提升到270公里的第一代希望号。而设计出这种车头形状的正是小滨教授。
小滨教授坦率地说：“非常遗憾，改进车头形状对于降低空气阻力起到的效果微不足道。只要紧贴着地面行驶，无论如何改进车头的形状，都不能大幅减弱空气阻力。”
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