Судно на воздушной подушке — судно, у которого вся масса или значительная ее часть на ходу или без хода поддерживается над водой силами избыточного давления воздуха, постоянно нагнетаемого под днище в полость, называемую воздушной подушкой.
Воздушная подушка— это слой сжатого воздуха под днищем судна, который приподнимает его над поверхностью воды или земли. Отсутствие трения о поверхность позволяет снизить сопротивление движению. От высоты подъёма зависит способность такого судна двигаться над различными препятствиями на суше или над волнами на воде.
Существует множество способов создания воздушной подушке, из них наиболее простой способ образования воздушной подушки — камерный. Воздух, нагнетаемый вентилятором под куполообразное днище, свободно вытекает по его периметру. Чем больше подача воздуха, тем выше поднимается судно, но это требует повышенных затрат энергии, поэтому при большой высоте подъёма этот способ не экономичен.
Более экономичен при большой высоте подъёма сопловой способ образования воздушной подушки, когда нагнетаемый вентилятором воздух подаётся под днище через наклонённые внутрь сопла, расположенные по его краям. Струи вытекающего из сопел воздуха изгибаются так, что центробежные силы, действующие на движущиеся по криволинейным траекториям частицы воздуха, уравновешиваются повышенным давлением в подушке, и воздушная подушка как бы «запирается» этими струями.
Преимущества
- Основными преимуществами судов на воздушной подушке является скорость, возможность двигаться по мелководью и выезжать на необорудованный берег;
- Навигационный период данного вида флота полностью неограничен — суда могут ходить и в летнее, и в зимнее времена года, есть возможность передвижения и по льду.
- В зависимости от размера суда могут преодолевать уступы от 0,4 до 1,0 метра, преодолевать короткие подъёмы с уклоном до 40 градусов и затяжные до 15 градусов.
- Суда на воздушной подушке двигаются в воздушной среде и лишь частично контактируют с водой, отсюда имеют относительно высокую топливную эффективность, способны эффективно работать на горных реках с быстрым течением.овременное судно на воздушной подушке Кайман-10. Благодаря простой и эффективной конструкции стоимость эксплуатации данного судна сравнима с обычным катером.
Недостатки
- Главный недостаток судов на воздушной подушке это относительно высокая цена и стоимость эксплуатации. Это связано c достаточно сложной конструкцией и требованием соблюдать весовую культуру как в авиации. Помимо расходов на топливо перед владельцем встает вопрос обслуживания гибкого ограждения воздушной подушки(т.н. "юбки"), которое со временем истирается или рвется о нагромождённые льдины.
- Второй недостаток воздушных подушек связан с необходимостью толкаться от воздуха. При движении против ветра, в отличие от водоизмещающих судов, которые плавают на невысокой скорости и удерживаются на поверхности за счет силы удержания воды, скорость ветра вычитается из скорости судна. Предельный ветер для эксплуатации судов на воздушной подушке 12-15 м/c.
- Следствием использования воздушных винтов является высокая шумность.
Идею судна на воздушной подушке первым выдвинул шведский философ Эммануил Сведенбург в 1716 году, а уже Осенью 1915 года был спущен на воду катер на воздушной подушке австрийского инженера Дагоберта Мюллера фон Томамюля. Принцип движения на воздушной подушке разрабатывал Константин Циолковский.
Первые в мире опытные катера на воздушной подушке скегового типа были построены в 1934—1939 годах советским конструктором Владимиром Левковым. Целью работ Левкова были предельно быстрые катера для военного применения. Было создано полтора десятка разнотипных судов весом от 1,5 до 15 тонн. Все они были уничтожены во время Великой Отечественной Войны.
Одно из первых судов на воздушной подушке с повышенной мореходностью, предназначенных для перевозки пассажиров и грузов через пролив Ла-Манш при волнах высотой до 3 м — английское судно SR.N4.