суть экрана в том, что волна давления, создаваемого крылом, отражается от поверхности и возвращается к крылу раньше, чем оно пролетит мимо. Давление под крылом в результате повышается, подъёмная сила бесплатно растёт.
Волна в воздухе распространяется со скоротью звука, соответственно, экран начинает проявляться, когда время путешествия со скоротью звука от крыла и обратно меньше, чем время пролёта крыла над точкой.
2*H/Vзв < L/V, где H - высота полёта, Vзв - скорость звука, L - ширина крыла, V- скорость полёта.
Обычно выгодная высота полёта - порядка половины хорды (ширины) крыла.
Чем меньше высота и чем меньше скорость полёта - тем сильнее проявляется эффект экрана. Из этого следует автоподдерживающаяся высота: опустился ниже - выросла подъёмная сила, вернула тебя на "эшелон" и наоборот.
Однако не всё так просто: меняется не только величина прибавки, но и точка её приложения. Выше скорость и высота - волна приходит только в заднюю кромку крыла, ниже - ближе к передней кромке. То есть меняется балансировка.
Вроде бы становится ещё лучше - при увеличении высоты не только падает подъёмная сила, но и создаётся пикирующий момент, облегчающий возврат на заданную высоту. При уменьшении высоты - наоборот, растёт подъёмная сила и возникает момент на кабрирование.
Третий слой эффектов: при пролёте неровностей (волн, пролётов над судами, прибрежные неровности) возникают несимметричные вредные смещения центра давления не только вдоль, но и поперёк направления полёта. Крен при развороте тоже порождает несимметричные экранные эффекты, которые не всегда совпадают с желаемым. Не случайно о полётах экранопланов над сушей никто и не говорит, хотя высоту полёта для крупного можно сделать выше основных препятствий.
Да и автоматическая устойчивость приносит сюрпризы - далеко не обязательно изменение пикирующего момента именно вернёт на заданную высоту полёта. Может, например, привести к потере скорости, и "подпрыгнув", аппарат свалится. Может возникнуть резонанс, если мощности движков (переменной!) и стабилизатора не хватит, чтобы парировать возмущения. Очень нелегко приходится и пилотам - навыки управления нужны совсем другие.
Конечно, есть средства противодействия вроде того же треугольного крыла Липпиша (уменьшаются перемещения центра давления за счёт некоторого снижения эффективности), но принципиально они проблемы не решают.
По всему по этому знакопеременные нагрузки на аппарат заставляют делать его прочнее и тяжелее самолёта, что съедает пользу от эффекта экрана. Плюс - стабилизатор приходится делать очень большим относительно самолётного, что тоже в минус как по массе, так и по сопротивлению.
Остаётся добавить неаэродинамические, но специфически экранопланные проблемы:
- ресурс авиационных движков в приводном слое низок.
- движение в зонах и высоте наибольшего скопления птиц (это если по рекам или недалеко от берега моря летать), что само по себе просто убийственно.
Это, кстати, одна из самых неразрешимых проблем.
