Эффектом воздушной подушки (ЭВП) называется самопроизвольное увеличение тяги НВ вблизи твердой поверхности.
ЭВП проявляется вследствие того, что воздушный поток, отбрасываемый несущим винтом вниз, тормозится о земную поверхность, часть его кинетической энергии идет на повышение давления воздуха под винтом. Образуется зона с повышенным давлением вплоть до плоскости вращения НВ. В результате этого увеличивается разность давлений под винтом и над винтом, что создает дополнительное увеличение тяги НВ.
Эффект воздушной подушки зависит от высоты висения над площадкой и ощутимо проявляется примерно с половины радиуса НВ (~10м). С уменьшением высоты эффект воздушной подушки увеличивается. Например, на высоте 2м Rнв увеличивается ~ на 15%. Чем меньше высота висения, тем большее влияние на НВ оказывает сжатый воздух, “опираясь” о земную поверхность. Увеличение барометрической высоты висения уменьшает влияние ЭВП. Так с подъемом на 500 м высота влияния ЭВП снижается на 1м. Это объясняется уменьшением плотности воздуха с подъемом на высоту. Встречный ветер увеличивает эффект воздушной подушки, так как НВ начинает работать в режиме косого обтекания.
Эффект воздушной подушки в большой степени зависит от рельефа подстилающей поверхности. При висении над холмом ЭВП уменьшается, так как струя воздуха под винтом деформируется в меньшей степени, что приводит к меньшему увеличению давления воздуха под винтом, нежели при висении над ровной поверхностью. При углах склона более 45о и размере площадки менее диаметра НВ ЭВП практически отсутствует.
При висении над ямой ЭВП зависит от наклона стенки ямы и высоты висения от дна ямы. Если углы наклона стенок ямы до 15о, ЭВП будет больше, чем при висении над равниной. Прирост тяги объясняется большей деформацией струи воздуха под винтом.
Если яма имеет наклон стенок более 15о, то ЭВП ухудшается. Снижение ЭВП при висении над ямой с крутыми стенками объясняется тем, что от стенок ямы происходит заброс потока воздуха в область всасывания над винтом, образуется замкнутая линия тока воздуха – “вихревое кольцо” (стр.70). Скорость потока через винт увеличивается при прочих равных условиях, что приводит к уменьшению угла атаки лопастей, и тяги НВ.
При висении над склонами проявляется эффект как “ямы”, так и “холма”. Если склон до 15о, то тяга не меняется. Снижение эффекта за счет “холма” компенсируется усилением за счет “ямы” с другой стороны диска НВ. При угле склона более 15о тяга уменьшается за счет эффекта “глубокой ямы” части диска, расположенной к склону. Но при висении над склоном даже с малыми углами наклона на фюзеляж будет действовать сила, отталкивающая вертолет от склона. В этом случае необходимо отклонять РУ в сторону склона, и при взлете (посадке) в таких случаях может быть недостаток запаса управления.
При висении над травяным покровом, высота которого мала, ЭВП увеличивается за счет большого торможения потока в травяном слое. При висении над высоким кустарником и лесом ЭВП отсутствует. При висении над водной поверхностью ЭВП ниже, чем при висении над грунтом. Это объясняется тем, что торможение струи воздуха о воду значительно меньше, чем торможение о твердую поверхность. Воздух как бы “растекается” по поверхности воды, не создавая зоны повышенного давления под винтом.