Почему крыло выигрывает у самой поверхности

Когда обычное крыло летит, воздух под ним ускоряется и уходит вниз, а у концов крыла закручивается в вихри. На создание этой нисходящей струи тратится часть энергии: самолёт получает дополнительное сопротивление, называемое индуктивным.

У поверхности потоку некуда свободно отклоняться вниз. Воздух между крылом и водой оказывается частично «заперт», а вихри у концов крыла ослабевают. В результате при той же скорости крыло может создавать подъёмную силу с меньшими потерями. Это и есть экранный эффект — аэродинамическое преимущество полёта близко к земле или воде.

Не подушка, на которой можно зависнуть

Выражение «воздушная подушка» здесь описывает слой воздуха под крылом, а не отдельную систему, как у судна на воздушной подушке. Аппарат Липпиша не отрывался от поверхности за счёт нагнетаемого воздуха: его держала обычная подъёмная сила крыла, возникавшая при движении вперёд. Экранный эффект помогал использовать эту силу эффективнее.

Поэтому аппарат должен был сохранять скорость и лететь на небольшой высоте. Чем ближе крыло к воде, тем заметнее эффект, но тем меньше запас на ошибку: волна или порыв ветра могут быстро изменить расстояние до поверхности. Слишком высоко — и выигрыш ослабевает; слишком низко — и полёт становится опаснее.

Эффективность ценой узкого коридора

Такой режим особенно привлекателен над ровной водной гладью: она позволяет долго двигаться низко, не расходуя столько энергии на подъём, как при обычном полёте. Но вода не всегда ровная, а высота над ней требует постоянного контроля. Крыло получало дополнительную эффективность именно там, где у пилота оставалось меньше пространства для манёвра.