Странные мачты-паруса на яхте

Популярная механикаHi-Tech

Паруса в виде колонн: эффект Магнуса

Тим Скоренко

Знаменитый документальный сериал «Подводная одиссея команды Кусто» великий французский океанограф снимал в 1960–1970-х годах. Основным кораблем Кусто был тогда переделанный из британского минного тральщика «Калипсо». Но в одном из последующих фильмов – «Повторное открытие мира» – появилось другое судно, яхта «Алкиона». Глядя на нее, многие телезрители задавали себе вопрос: что это за странные мачты-паруса установлены на яхте?..

«Алкиону» фонд Кусто приобрёл в 1985 году, и рассматривался этот корабль не столько как исследовательский, сколько в качестве базы для изучения эффективности турбопарусов – оригинального судового движителя. А когда спустя одиннадцать лет легендарная «Калипсо» затонула, «Алкиона» заняла её место в качестве основного судна экспедиции (к слову, сегодня «Калипсо» поднята и в полуразграбленном состоянии стоит в порту Конкарно).

Собственно, турбопарус изобрёл Кусто. Так же, как акваланг, подводное блюдце и ещё множество приспособлений для исследований морских глубин и поверхности мирового океана. Идея родилась ещё в начале восьмидесятых и заключалась в том, чтобы создать максимально экологичный, но при этом удобный и современный движитель для водоплавающего средства. Использование силы ветра представлялось наиболее перспективным направлением исследований. Но вот незадача: парус человечество придумало несколько тысяч лет назад, а что может быть проще и логичнее?

Конечно, Кусто и компания понимали, что построить судно, приводимое в движение исключительно парусом, невозможно. Точнее, возможно, но его ходовые качества будут весьма посредственны и зависимы от капризов погоды и направления ветра. Поэтому изначально планировалось, что новый «парус» будет лишь вспомогательной силой, применимой в помощь обычным дизельным двигателям. При этом турбопарус заметно снизил бы расход дизельного топлива, а при сильном ветре мог стать единственным движителем судна.

И взгляд команды исследователей обратился в прошлое – к изобретению немецкого инженера Антона Флеттнера, знаменитого авиаконструктора, внесшего серьёзный вклад и в кораблестроение.

Ротор Флеттнера и эффект Магнуса

16 сентября 1922 года Антон Флеттнер получил немецкий патент на так называемое «роторное судно». А в октябре 1924 года экспериментальное роторное судно Buckau сошло со стапелей кораблестроительной компании Friedrich Krupp в Киле. Правда, строилась шхуна не с нуля: до установки роторов Флеттнера она была обычным парусным судном.

245e924069af496d0e62078d320079fa.jpg
«Ветряной корабль Флеттнера у всех на устах благодаря необычайно ревностной газетной пропаганде», – писал Луи Прандтль в своей статье о разработке немецкого инженера.

Идея Флеттнера заключалась в использовании так называемого эффекта Магнуса, суть которого состоит в следующем Когда воздушный (или жидкостный) поток обтекает вращающееся тело, образуется сила, перпендикулярная направлению потока и воздействующая на тело. Дело в том, что вращающийся объект создаёт вокруг себя вихревое движение. С той стороны объекта, где направление вихря совпадает с направлением потока жидкости или газа, скорость движения среды растёт, а с противоположной – падает. Разница давлений и создаёт поперечную силу, направленную от стороны, где направление вращения и направление потока противоположны, к стороне, где они совпадают.

Открыл этот эффект в 1852 году берлинский физик Генрих Магнус. Один из его классических опытов выглядел следующим образом: «Латунный цилиндр мог вращаться между двумя остриями; быстрое вращение цилиндру сообщалось, как в волчке, шнуром. Вращающийся цилиндр помещался в раме, которая в свою очередь легко могла поворачиваться. На эту систему пускалась сильная струя воздуха при помощи маленького центробежного насоса. Цилиндр отклонялся в направлении, перпендикулярном к воздушной струе и к оси цилиндра, при том в ту сторону, с которой направления вращения и струи были одинаковы» (Л.Прандтль, «Эффект Магнуса и ветряной корабль», 1925 год).

Собственно, Флеттнер сделал довольно простую вещь. Он установил на метровую испытательную шлюпку бумажный цилиндр-ротор высотой около метра и диаметром 15 сантиметров, а для его вращения приспособил часовой механизм. И шлюпка поплыла. Доказав на практике возможность использования боковой силы, возникающей в результате эффекта Магнуса, Флеттнер решился переоборудовать трёхмачтовик «Букау» в роторный корабль.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Какой МФУ выбрать для дома: 5 самых лучших из бюджетного сегмента Какой МФУ выбрать для дома: 5 самых лучших из бюджетного сегмента

Рассматриваем разные варианты МФУ для дома и выбираем оптимальное устройство

CHIP
Интервальное голодание: всем ли оно подходит? Интервальное голодание: всем ли оно подходит?

Кому подойдет, а кому, наоборот, может навредить интервальное голодание?

Psychologies
Как звучит брачный зов снежного барса: редкое видео Как звучит брачный зов снежного барса: редкое видео

Зов любви ирбиса звучит довольно забавно: так, словно ему наступили на хвост

National Geographic
Машинное обучение помогло сгенерировать больше вариантов векторов для генной терапии Машинное обучение помогло сгенерировать больше вариантов векторов для генной терапии

Созданные нейросетям векторы сильнее отличаются от природных вариантов

N+1
«Скажи мне, что ты делал сегодня, и я скажу, кем и где ты будешь через 10 лет» «Скажи мне, что ты делал сегодня, и я скажу, кем и где ты будешь через 10 лет»

По тому, что мы делали сегодня, можно понять, кем мы будем через 10 лет

Psychologies
Вы считаете себя талантливым человеком? Вопрос дня Вы считаете себя талантливым человеком? Вопрос дня

Участники проекта «Сноб» рассказывают, считают ли они себя талантливыми

СНОБ
Вселенная Эдгара По Вселенная Эдгара По

Иногда чуткие к достижениям науки писатели могут предугадывать будущее

Наука и жизнь
10 легендарных военных кораблей, изменивших представление о ВМФ 10 легендарных военных кораблей, изменивших представление о ВМФ

Рассказываем про 10 новаторских кораблей, повлиявших на кораблестроение

Популярная механика
Уesман. Вспоминая Дмитрия Брусникина Уesман. Вспоминая Дмитрия Брусникина

Каким был актер и режиссер Дмитрий Брусникин

СНОБ
Мурашки по коже: необычные триллеры, которые затягивают не на шутку Мурашки по коже: необычные триллеры, которые затягивают не на шутку

От этих фильмов действительно становится не по себе

Cosmopolitan
6 самых жутких врачей в истории 6 самых жутких врачей в истории

После этой статьи ты начнешь обходить районную поликлинику стороной!

Maxim
7 важных книг о старении и долголетии, которые стоит прочесть 7 важных книг о старении и долголетии, которые стоит прочесть

Каков лимит у молодости? Почему мы стареем?

Популярная механика
Хоррор туда и обратно Хоррор туда и обратно

Ксения Рождественская о новой версии «Необратимости» Гаспара Ноэ

Weekend
«Наш тариф выше, а наш океан гораздо более голубой» «Наш тариф выше, а наш океан гораздо более голубой»

Тимур Турлов — об истинной рентабельности брокерского бизнеса

Эксперт
10 фильмов, в которых актеры любили друг друга по-настоящему 10 фильмов, в которых актеры любили друг друга по-настоящему

От любви сыгранной до любви настоящей - один шаг, особенно в кино

Cosmopolitan
Коперникианская революция: 9 мифов об отце современной астрономии Коперникианская революция: 9 мифов об отце современной астрономии

Что мы знаем о Николае Копернике?

Вокруг света
На позитиве: почему нужно есть шоколад на диете На позитиве: почему нужно есть шоколад на диете

Почему шоколад может быть полезен тем, кто желает похудеть

Cosmopolitan
Вот такие пироги Вот такие пироги

Северная Осетия – многогранная, яркая и гостеприимная кавказская республика

National Geographic Traveler
Райан Гослинг, Серена Уильямс и другие звезды, которых критиковали за вес Райан Гослинг, Серена Уильямс и другие звезды, которых критиковали за вес

Многие публичные люди подвергались критике за лишний вес и выдающиеся формы

РБК
Ученые смоделировали глобальную тектоническую историю Земли за миллиард лет Ученые смоделировали глобальную тектоническую историю Земли за миллиард лет

Глобальная реконструкция тектонических перемещений литосферных плит Земли

N+1
Сооснователь «Моторики»: «Если сравнивать рынок запчастей для киборгов с рынком смартфонов, то сейчас мы в 1990-х» Сооснователь «Моторики»: «Если сравнивать рынок запчастей для киборгов с рынком смартфонов, то сейчас мы в 1990-х»

Василий Хлебников — о протезах рук, аналитике по их использованию и медтехе

VC.RU
Все, что вы хотели знать о полиамории, но стеснялись спросить Все, что вы хотели знать о полиамории, но стеснялись спросить

Разбираемся, что такое полиамория и к чему надо быть готовым в таких отношениях

Psychologies
В XXI веке кардинально изменилась статистика по супружеским изменам. Угадай, что произошло? В XXI веке кардинально изменилась статистика по супружеским изменам. Угадай, что произошло?

Опубликована полная статистика супружеских измен за последние 20 лет

Maxim
Технологии на страже природы Технологии на страже природы

Олег Дубнов — об экологическом акселераторе GreenTech Startup Booster

Наука
Реальная любовь Реальная любовь

Мы встретились с известным футболистом Кириллом Комбаровым и его супругой

OK!
Когда пациенту разрешают умереть. Отрывок из книги «Современная смерть» Когда пациенту разрешают умереть. Отрывок из книги «Современная смерть»

Отрывок из книги Хайдера Варрайча о том, как медицина изменила уход из жизни

СНОБ
Песнь льда и лотосов Песнь льда и лотосов

Новый зимний экомаршрут в Астраханском заповеднике

National Geographic
Animal Crossing назвали не вредной для эмоционального благополучия игрой Animal Crossing назвали не вредной для эмоционального благополучия игрой

Не все видеоигры вредны для психического и эмоционального благополучия

N+1
«Современная смерть. Как медицина изменила уход из жизни» «Современная смерть. Как медицина изменила уход из жизни»

Отрывок из книги Хайдера Варрайч «Современная смерть»

N+1
10 провальных бьюти-запусков звезд: от Кардашьян до Пэрис Хилтон 10 провальных бьюти-запусков звезд: от Кардашьян до Пэрис Хилтон

Чуть ли каждая вторая знаменитость создает свой бренд косметики и ухода

Cosmopolitan
Открыть в приложении