ПРИНЦИП ПОЛЕТА НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ЭТОТ ПРИНЦИП

При полете летательных аппаратов на воздушной подушке используются следующие явления, давно известные в различных областях техники.

При испытании и эксплуатации летательных аппаратов таких, как планер, самолет и вертолет, было установлено, что при взлете или посадке, когда эти аппараты находятся в непосредственной близости от земли, их подъемная сила несколько больше, чем при полете на некоторой высоте. Так, например, подъемная сила, создаваемая несущим винтом вертолета, крылом самолета или планера, вблизи земли на 20—25% больше, чем на высоте 25—30 м. Это явление объясняется следующим. Известно, что при обтекании воздухом крыла или лопасти несущего винта, которую также можно рассматривать как крыло, над верхней выпуклой поверхностью крыла и лопасти винта создается разрежение. Таким образом давление воздуха на нижнюю поверхность становится больше, чем на верхнюю, в результате создается подъемная сила крыла или лопасти винта, равная разности сумм давлений на нижнюю и на верхнюю поверхности. Когда полет происходит на большой высоте от земли, воздух, набегающий на .нижнюю поверхность крыла, отбрасывается им вниз с некоторой скоростью. Если же полет происходит вблизи поверхности земли, то отбрасываемая вниз масса воздуха тормозится землей, в связи с чем давление под крылом увеличивается, а следовательно, увеличивается и его подъемная сила. Крыло как бы опирается на воздушную подушку — слой воздуха с повышенным давлением, находящийся под его нижней поверхностью, и движемся, скользя по нему.
 

Когда стали испытывать турбореактивные двигатели, установленные таким образом, что их реактивные сопла были расположены около стенки, перпендикулярной к оси двигателя, то оказалось, что сила тяги, развиваемая двигателем, тем больше, чем ближе стенка к срезу реактивного сопла двигателя. Наибольшее увеличение силы тяги наблюдалось у двигателя, имеющего в центре сопла обтекатель. В этом случае часть газов, истекающих из сопла кольцевой струей, под воздействием стенки растекается в стороны от оси сопла, а часть газов течет к оси сопла, где создается своеобразная газовая подушка с повышенным давлением р, большим, чем атмосферное давление р0. При рост силы тяги у такого двигателя равен произведению разности давлений

дельта р = р — р0

на площадь поперечного сечения обтекателя.

В различных областях техники с давних пор используется смазка трущихся деталей машин: валов, вращающихся в подшипниках; колес, шкивов и т. д., вращающихся на осях; зубьев шестерен; деталей, совершающих относительно друг друга поступательное движение, как, например, суппорт строгального станка относительно станины, и т. д. В любом случае смазывающее вещество находится между трущимися поверхностями, образуя тонкий слой — пленку, которая препятствует соприкосновению трущихся поверхностей, и вместо сухого трения, когда трущиеся поверхности соприкасаются выступающими неровностями и стирают их, возникает жидкостное трение. При этом частицы жидкости в пленке, прилегающие к трущимся поверхностям, движутся вместе с ними, образуя слои смазывающей жидкости, перемещающиеся относительно друг друга. Вследствие небольшой вязкости смазывающей жидкости силы трения между слоями жидкости значительно меньше, чем при соприкосновении трущихся поверхностей.

Три приведенных выше явления — увеличение подъемной силы крыла вблизи земли, увеличение тяги турбореактивного двигателя и применение смазки для уменьшения трения — используются в следующих схемах летательных аппаратов нового типа, совершающих полет в непосредственной близости от земли или воды, опираясь на воздушную подушку.