气垫
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[外文]：air cushion
在航行器底面与运行表面(地面或水表面)之间制造一个高于大气压1％～5％（即100～500千克力/米2，1千克力=9.80665牛顿）的空气层，使得航行器脱离或部分脱离运行表面，这层被增压的空气层称为“气垫”。
按照气垫的形成和维持方法，气垫可分为周边射流式和增压室式两种。周边射流式气垫(图1)是用风扇驱动空气进入气道，由周边的喷口喷出并拐折向外，形成射流式气幕，使内侧压力高于外侧压力，将航行器抬升起来。气幕依靠射流的动量变化对气垫起封闭作用。被封闭的气垫的压力大小同气幕喷射的速度、垫升高度和喷射角度有关。增压室式气垫(图2）是在航行器和运行表面之间构成一个较大的气室（增压室），空气经风扇驱动，进入气室，在底部周围泄出，气流流过气室后受到阻滞，空气由动压头转化为静压头，产生增压效应。气垫压力的大小同空气流量、垫升高度有关。
应用气垫的垫升原理可制造气垫搬运平台、气垫船和气垫火车等。柔性围裙装在喷口的出口处，将使垫升功率大幅度地下降，为实用化打开了广阔的前景。例如柔性围裙在气垫船上的应用，使气垫船从试验研究阶段过渡到工程实用阶段。各种围裙的应用，使喷口形式发生很大变化，原来无围裙的那种喷口形式先为“火腿”式围裙所代替（图3），继而又逐渐地发展为环-节式围裙和囊指式围裙(图4、图5)。囊指式围裙中的几何参数，如囊指深度比、裙高与裙宽之比、喷口面积比、喷口位置等等亦因需要而异。后来又出现其他形式的围裙，如筒形增压室围裙（图6），周边筒形围裙（图7）等等。
对于气垫的流量、压力、垫升高度以及有关几何参数的计算，称为垫升特性的计算。描述垫升特性的理论较多，也发表了很多的试验资料。对于增压室式气垫，应用较广的是增压室理论。对于周边射流式气垫，应用较广的是薄喷口理论和指数理论。关于围裙问题，发展了沿壁射流理论。囊指式围裙出现后，中国已建立起一套囊指式围裙的垫升特性的计算公式和不平衡射流理论。
目前，对垫升性能的研究趋向是进一步降低相对垫升高度，以节省能源，并且考虑采用低囊压比和低阻围裙型式。此外，还着重于研究整个垫升供气系统的特性对航行器性能的影响。对气垫船而言，由于气垫、围裙的联合作用，气垫船的耐波性和兴波特性远较一般船舶复杂。气垫船的兴波特性会涉及船的浸湿面积、气垫体积和泄流高度的变化，因而对阻力和耐波性均有影响。
- 参考书目
- G. H. Elsley and A. J. Devereux， HovercraftDesign and Construction， Cornell Maritime Press，Cambridge，Maryland，1968.
- H. R. Chaplin， Theory of the Annular Jet inProximity to the Ground， DTMB Report 1373，July1957.
- R.S. Jones， Some Design Problems of Hovercraft，Aerospace Engineering，Feb.1961.
- A.A.West， On the Performance of the Hovercraft Single Wall Skirt， Aeronautical Quarterly， Nov.1967.
