A capacidade de uma embarcação de efeito de solo (ar) capaz de voar com perturbações (pequenas) em altura a partir do solo é chamada de estabilidade de altura. Em geral, a estabilidade da altura é alcançada se a derivada do coeficiente de sustentação com altura crescente for negativa. Nesse caso, uma diminuição na altura (devido a ondas etc.) causa um aumento na sustentação. Como resultado, a aeronave é retornada à sua altura original devido ao aumento da sustentação (com o oposto acontecendo quando a altura é aumentada).
À medida que o efeito do solo aumenta à medida que a altura diminui, projetar a aeronave de efeito de solo com estabilidade de altura não é muito difícil e a maioria das aeronaves de efeito de solo projetadas e operadas têm estabilidade de altura. Um bom exemplo é o Lun Ekranoplan , que retornou a sua altura após a altura ter sido alterada em aproximadamente 0,5 m (devido para lançamento de mísseis).
" Lun Ekranoplan " pela Marinha Soviética - Arquivos de Ações da Marinha Soviética. Via Wikipedia .
Além disso, as limitações do estado do mar são um fenômeno de escala - quanto maior a aeronave de efeito de terra, mais áspera, os mares que ela pode suportar. Os russos (soviéticos) têm a maior experiência na operação de veículos terrestres e, segundo eles, o limite marítimo para uma aeronave de 500 toneladas está em torno de 2,5 me as alturas operacionais seguras em termos de altura média das ondas são dadas por
$ h = \ frac {1,54 H _ {\ frac {1} {3}}} {2} + 0,1 c $
onde
$ h $ é a altura vertical medida a partir da altura da onda média,
$ c $ é o acorde,
$ H _ {\ frac {1} {3}} $ é a média da maior onda de 1/3.
Quando essa altura excede a altura do efeito do solo, a nave opera como uma aeronave com menor eficiência.
Os principais problemas no caso de operar uma aeronave de efeito terra em águas agitadas (como você observou, eles são operados principalmente em mares 'calmos') são de duas ordens:
-
A decolagem e o pouso são perigosos em mares agitados, devido às cargas de impacto no casco e nas asas. Esta é a limitação mais importante para operar em mares revoltos.
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Estabilidade - A asa já está instável, e perto do solo na região de alta elevação, é mais assim; essa é a razão pela qual a maioria dos veículos de efeito de solo tem superfícies de cauda proporcionalmente maiores em comparação com a aeronave convencional. Um bom exemplo é o soviético -90 'Orlyonko' , que tinha quase 50% da superfície da asa .
" A-90 Orlyonok " por Kaboldy - Trabalho próprio. Licenciado em via Commons .
O principal problema com ondas (ou, em geral, variações na altura) é que a estabilidade do tom muda com a altura. Isso resulta no requisito de uma grande quantidade de poder de controle para manter a compensação - outro motivo para grandes superfícies de controle de cauda. Geralmente, a aeronave é estável em rolo (a asa de imersão gera mais sustentação e a aeronave se corrige).
Outra coisa a notar é que a capacidade de manobra da aeronave de efeito de solo é bastante limitada se não for capaz de voar no OGE (Out of Ground Effect). Aeronaves soviéticas da GE poderiam voar no OGE para remover obstáculos.
Referências: Wing in Ground Effect Craft Review por Michael Halloran e Sean O'Meara