Воздушная подушка

ВОЗДУШНАЯ ПОДУШКА, повышенное давление воздуха, создаваемое в зазоре между подвижными и неподвижными частями различных механических устройств либо в ограниченной зоне опорной поверхности (ОП), над которой движется летательный (ЛА) или транспортный аппарат (ТА). Применяется в транспортных устройствах (например, судно на воздушной подушке, экраноплан), в различных приборах (например, гироскопах) и механизмах в качестве «воздушного подшипника» для уменьшения трения между взаимно соприкасающимися поверхностями. Воздушная подушка может создаваться динамической (натеканием воздушной струи на ОП) или статической (нагнетанием воздуха под днище ТА) способом. Существуют разнообразные области применения воздушной подушки в Л А и ТА. У вертолётов эффект воздушной подушки проявляется при работе несущего винта вблизи земли увеличением силы тяги (на 20-25%), что позволяет повысить статический потолок при взлёте с горной площадки или совершить взлёт с разбегом перегруженного вертолёта. У экранопланов (ЭП), летающих вблизи поверхности воды или ровных участков земли, используется крыльевой эффект (рис., а) воздушной подушки - от скоростного напора воздуха, протекающего между низко расположенным крылом и ОП (экраном). Экранный эффект позволяет существенно повысить грузоподъёмность ЭП по сравнению с самолётами.

В числе транспортных средств, в которых для уменьшения сопротивления движению используется эффект воздушной подушки, особое место занимают аппараты на воздушной подушке (АВП). Существует множество разнообразных АВП, способных двигаться по земле, рыхлому грунту, воде, снегу и т.п. АВП оснащаются движителями, связанными с ОП (гребные винты, водомёты, колёса, гусеницы, рельсовые линейные электродвигатели) или не связанными с ОП (воздушные винты, реактивные двигатели, проточные системы).

По способу образования воздушной подушки различают следующие схемы: камерная (рис., б) (образуется статическим давлением под днищем АВП), сопловая (рис., в) (создаётся за счёт истечения воздуха из сопла в виде кольцевой струи по периметру днища, поддерживающего под ним высокое статическое давление), щелевая (рис., г) (воздушная подушка образуется в щелевой полости, расположенной между периферийной частью днища АВП и ОП, через которую протекает воздух). Сопловой тип АВП предпочтительней ввиду малых расходов воздуха и большей высоты висения над ОП. Для повышения проходимости и преодоления препятствий по периметру днища с внешней стороны сопла обычно устанавливают гибкое ограждение. Этот тип АВП наиболее перспективен для перевозки пассажиров на водных магистралях со скоростями 100-150 км/ч (суда на воздушной подушке) и тяжёлых крупногабаритных грузов в условиях бездорожья. Применение эффекта воздушной подушки для посадочных устройств самолёта (шасси на воздушной подушке) открывает широкие возможности для создания безаэродромной авиации. Идею движения на воздушной подушке впервые сформулировал шведский учёный Э. Сведенборг (1716).

Лит.: Ханжонков В. И. Аэродинамика аппаратов на воздушной подушке. М., 1972; Кульбида В. Е., Морозов В. П. Транспортная эффективность летательных аппаратов безаэродромного базирования. 2-е изд. М., 2003; Экранопланы - транспортные суда XXI в. СПб., 2005.