Эффект Магнуса
Вращающиеся цилиндрические тела вовлекают в круговое движение прилегающий к ним слой воздуха. В результате набегающий воздух движется быстрее там, где его направление совпадает с направлением вращения. Чем быстрее движется воздух, тем меньшее давление он создает. Поэтому давление воздуха на стороне, вращающейся в направлении движения набегающего потока, становится меньшим, чем на его противоположной стороне, вращающейся против потока.
Подобно тому как атмосферные воздушные массы движутся в сторону уменьшения давления, тела отклоняются в направлении подкрутки, в ту сторону, с которой находится его боковая поверхность с более низким давлением. В этом эффектном явлении и заключается эффект Магнуса.
Эффект Магнуса был продемонстрирован на плотине Гордон в Австралии. Баскетбольный мяч сперва отпустили, и он летел практически прямо вниз и приземлился в намеченной точке. Затем мяч отпустили с дамбы второй раз, при этом слегка подкрутив его (кстати, с эффектом Магнуса часто сталкиваются футболисты при подаче «крученых» мячей). В этом случае объект повел себя необычно. Заметно отклонился от своей траектории.
Немецкий авиационный инженер и изобретатель Антон Флеттнер вошел в историю мореплавания как человек, пытавшийся заменить паруса. Он продолжительное время путешествовал на паруснике по Атлантическому и Индийскому океанам. На мачты парусных судов той эпохи ставилось много парусов. Парусное оснащение было дорогим, сложным, а в аэродинамическом отношении не слишком эффективным. Постоянные опасности подстерегали моряков, которым даже во время шторма надо было заниматься парусами на 40–50-метровой высоте.
Во время плавания у молодого инженера родилась мысль заменить паруса, требующие больших усилий более простым, но эффективным устройством, основным движителем которого также служил бы ветер. Раздумывая над этим, он вспомнил аэродинамические опыты, проводимые его соотечественником физиком Генрихом Густавом Магнусом. Так родилась идея создания турбопаруса.
Сегодня активно развивается ветроэнергетика, одной областью которой является разработка ветродвигателя, который может эффективно работать даже при низких значениях скорости ветра.
Широко используемые в настоящее время в мире лопастные ветрогенераторы неустойчиво и неэффективно работают при малых скоростях ветра. Поэтому интересны ветроустановки, использующие эффект Магнуса, основное достоинство которых проявляются при низких, но наиболее часто повторяющихся скоростях 2–6 м/с.
