L'ékranoplane est un hydravion volant à faible hauteur au-dessus de l'eau, en utilisant l'effet de sol qui est un phénomène aérodynamique différent du coussin d'air des aéroglisseurs. Ces aéronefs d'un type particulier furent conçus par les bureaux d'études (OKB) Alexeïev de Nijni-Novgorod
Les Ékranoplanes soviétiques sont apparus pendant la guerre froide. En effet, durant cette période, les deux super-puissances,États-Unis et URSS, essayent par tous les moyens, dans ce domaine comme dans d'autres, de prendre une avance technologique sur l'autre. Au début des années 1950, Rotislav Alekseiev ingénieur soviétique imagine un nouveau type d'appareil : un bateau capable de s'envoler. Il demande alors des crédits, qui lui sont accordés par Nikita Khrouchtchev.
Pour concevoir la meilleure forme, l'ingénieur réalise des centaines de modèles réduits en papier mâché d'un mètre pour les tester de manière empirique. Il les lance (à l'aide d'un toboggan) juste au-dessus de l'eau ; ce fut le plus stable qui fut développé.
Après la construction de divers prototypes, le modèle KM surnommé Monstre de la Caspienne est construit en 1966. L'avion fait 100 mètres de long pour 550 tonnes. Ses 10 moteurs le font voler à 3 mètres au-dessus de l'eau, mais il ne peut pas voler plus haut, en dehors de l'effet de sol. Il peut faire face à des vagues de 5 mètres sans aucun problème. Il servira de laboratoire volant pour les scientifiques jusqu'en 1980. Ce sont ses contraintes de vol qui sont à l'origine de sa disparition. Suite à une rafale de vent qui déstabilisa l'appareil, le pilote, contrairement aux consignes de pilotage de se rapprocher de la surface en cas de problème, choisit - comme pour avion classique - de monter. L'avion décrocha avant de s'abîmer dans la mer Caspienne.
Le pilote eut un pied cassé dans l'accident. En 1972, un nouvel avion est créé, l'Orlyonok . Il fait 58 m de long, et sa masse plus faible que celle du Monstre de la Caspienne (125 tonnes) lui permet de voler jusqu'à 300 m d'altitude. Il est destiné à des missions d'assaut. Il fut construit à 4 exemplaires, avec un dernier vol en 1993.
En 1980, le Lun apparaît. Sa mission est de transporter et de lancer des bombes nucléaires. Cet avion de 74 mètres est le seul de son espèce, les restrictions budgétaires subies par l'armée soviétique ont mis un coup d'arrêt au programme.
À la suite de l'accident du sous-marin Komsomolets qui fît 42 morts, l'URSS commence à construire en 1989 le Spasatel . D'une capacité de 500 personnes, il était destiné à être un hôpital volant pour les équipages de sous-marins ou de navires. Mais il ne fut jamais terminé. Contrairement aux modèles précédents, sa carcasse est encore conservée au fond d'un hangar.
Autre précurseur : la société RFB (Rhein-Flugzeugbau), soutenue par VFW-Fokker construisit à la fin des années 60 le X-113, un prototype expérimental d'avion à effet de sol dessiné par l'aérodynamicien allemand Alexander Lippisch.
Aujourd'hui, le constructeur aéronautique américain Boeing présente un nouvel ékranoplane, le Pélican. De même que les russes étaient motivés par l'utilisation militaire des ekranoplanes, l'armée américaine se dit intéressée par ce projet pour le transport maritime rapide de matériel militaire lourd sur de grandes distances : Pacifique et Atlantique.
Pour voler, ces appareils utilisent l'effet de sol. Légère différence avec les avions classiques dont la portance vient principalement de la dépression à l'extrados du profil, l'ékranoplane bénéficie d'une pression supplémentaire à l'intrados, appellée abusivement coussin d'air. Les engins à coussin d'air (aéroglisseurs, navires à effet de surface) n'ont pas d'ailes, et leur portance (aérostatique) vient uniquement d'une pression relative positive générée dans une enceinte plus ou moins close par une soufflante motorisée. Un ekranoplane est tout simplement un avion, à portance aérodynamique, dont la voilure à faible allongement est spécialement conçue pour voler en effet de sol. Si l'avion vole à basse hauteur au-dessus de l'eau ou du sol, la portance est légèrement augmentée et la déflexion est empêchée par la proximité du sol; l'angle d'attaque est réduit, ce qui réduit la traînée induite par la portance.
L'ékranoplane possède une voilure spécifique. En effet, à l'inverse des autres avions qui ont des ailes longues pour diminuer autant que possible la traînée induite, les ékranoplanes ont des ailes à faible allongement, la traînée induite restant faible tant que l'avion vole au ras de la surface. L'avion consomme alors moins de carburant. Dés que l'ékranoplane prend de l'altitude (si sa motorisation le permet), l'effet de sol disparaît et la traînée augmente.
La proximité de la surface rend le pilotage dangereux si l'avion est instable en tangage (tendance à cabrer ou à piquer). Un avion à effet de sol présente obligatoirement au minimum deux surfaces portantes nettement différenciées. Il trouve sa stabilité dans la différence des pentes de portance (variation de portance avec l'incidence) de ces deux surfaces. L'aile avant qui porte la majorité du poids est au ras de l'eau, en effet de sol. Sa pente de portance diminue fortement si l'avion monte, par diminution de l'allongement effectif. L'aile arrière est moins chargée et à plus grand allongement; elle doit être disposée nettement plus haut, quasiment en dehors de l'effet de sol. Sa pente de portance est alors quasi constante, indépendante de l'altitude. Si l'avion monte, l'aile avant perd une partie de sa portance, mais pas l'aile arrière. L'avion pique un peu du nez, et redescend à son altitude initiale. Si l'avion descend, l'effet de sol augmente, l'aile avant porte plus, mais l'aile arrière ne porte pas plus. L'avion cabre un peu, et reprend son altitude initiale.