Un rotor Flettner es un cilindro liso con placas terminales de disco que se hace girar a lo largo de su eje largo y, a medida que el aire pasa en ángulo recto a través de él, el efecto Magnus hace que se genere una fuerza aerodinámica en la dirección perpendicular tanto al eje largo como al dirección del flujo de aire. [1] La vela de rotor lleva el nombre del ingeniero de aviación e inventor alemán Anton Flettner , quien comenzó a desarrollar la vela de rotor en la década de 1920. [2]
En un barco de rotor, los rotores se colocan verticalmente y la sustentación se genera en ángulo recto con el viento, para impulsar el barco hacia adelante.
En un avión de rotor, el rotor se extiende lateralmente en lugar de un ala y se genera la sustentación hacia arriba.
Efecto Magnus
El efecto Magnus lleva el nombre de Gustav Magnus , el físico alemán que lo investigó. Describe la fuerza generada por el flujo de fluido sobre un cuerpo giratorio, en ángulo recto tanto con la dirección del flujo como con el eje de rotación. Esta fuerza en un cilindro giratorio se conoce como elevación de Kutta-Joukowski , en honor a Martin Kutta y Nikolai Zhukovsky (o Joukowski), quienes primero analizaron el efecto. [3]
El rotor Flettner es solo una forma del rotor Magnus, que en general no necesita ser cilíndrico. [1]
Aplicaciones marinas
Buques de rotor
Un barco de rotor utiliza uno o más rotores Flettner montados en posición vertical. Son rotados por los motores del barco y actúan como velas para propulsar el barco con energía eólica. Se puede proporcionar o no una hélice de agua con motor convencional para una flexibilidad operativa adicional.
Uno de los primeros prototipos, el Baden Baden (antes Buckau ), cruzó el Atlántico en 1925, pero el interés no se reavivó hasta que el ahorro de energía se convirtió en una de las principales preocupaciones del nuevo milenio. El E-Ship 1 se lanzó en 2008 y siguen apareciendo nuevos barcos. Desde entonces, se han completado múltiples instalaciones de rotores, incluidos rotores basculantes para permitir el acceso por debajo de los puentes. [4] Normalmente, se ha informado que las velas de rotor generan un ahorro de combustible del 5 al 20%. [4]
Estabilizadores
Un rotor Flettner montado debajo de la línea de flotación del casco de un barco y que emerge lateralmente actuará para estabilizar el barco en mares agitados. Al controlar la dirección y la velocidad de rotación, se puede generar una fuerte sustentación o carga aerodinámica . [5] El mayor despliegue del sistema hasta la fecha se encuentra en el yate a motor Eclipse . [ cita requerida ]
Aviones de rotor
Se han construido algunas máquinas voladoras que utilizan el efecto Magnus para crear sustentación con un cilindro giratorio en la parte delantera de un ala, lo que permite volar a velocidades horizontales más bajas. [3] El primer intento de utilizar el efecto Magnus para un avión más pesado que el aire fue en 1910 por un miembro del Congreso estadounidense, Butler Ames de Massachusetts. El siguiente intento fue el Plymouth AA-2004 a principios de la década de 1930, realizado por tres inventores en el estado de Nueva York. [6]
Ver también
Referencias
- ^ a b Seifert, Jost; " Una revisión del efecto Magnus en la aeronáutica ", Progreso en Ciencias Aeroespaciales Vol. 55, 2012, págs. 17–45.
- ^ Museo, Deutsches. "Deutsches Museum: Flettner Rotor" . www.deutsches-museum.de . Consultado el 25 de enero de 2021 .
- ^ a b "Levante sobre cilindros giratorios" . Centro de Investigación Glenn de la NASA. 2010-11-09. Archivado desde el original el 11 de enero de 2014 . Consultado el 7 de noviembre de 2013 .
- ^ a b "Buque de carga marítimo para ser el primer buque del mundo con velas de rotor inclinable llega a Rotterdam" . www.marineinsight.com . 2021-01-14 . Consultado el 25 de enero de 2021 .
- ^ "Estabilizadores rotativos cuánticos" . 2 de junio de 2009.
- ^ Los carretes giratorios levantan este avión . Ciencia popular. Noviembre de 1930 . Consultado el 22 de febrero de 2013 .