Para la demostración utilizó un cilindro de eje vertical en un túnel de viento que producía un flujo de aire laminar, esquematizado en la figura 1. El cilindro estaba montado sobre un sistema de relojería que permitía hacer girar el cilindro en un sentido o en el otro. En 1a se observa que los filetes de aire se deforman de la misma manera de ambos lados del cilindro, merced a lo que la presión era la misma de ambos lados al ser las deformaciones del flujo de aire simétricas.  En cambio en 1b, el sentido de rotación ayuda al desplazamiento del viento lo que hace que los filetes de aire se compriman del lado superior en la ilustración con lo cual se crea una zona de mayor energía de velocidad y consecuentemente de menos energía de presión con relación a la zona inferior de la ilustración, donde el sentido de rotación del cilindro frena el desplazamiento del viento, por lo que los filetes se separan creando allí una zona de alta energía de presión ya que es una zona de baja energía de velocidad. En otras palabras, más filetes implican mayor caudal y consecuentemente mayor velocidad, así como menos filetes implican menor caudal y consecuentemente menor velocidad. Como la energía total, constante, de la vena líquida es suma de sus energías de presión y de velocidad, queda evidente que la rotación del cilindro origina una fuerza transversal con sentido de la zona de alta presión hacia la de baja presión. Esto se conoce como “Efecto Magnus” en homenaje al autor de la presentación.

El lector podrá relacionar lo expuesto con lo que los futbolistas hacen para dar efecto de desvío de la trayectoria de la pelota que patean al ejecutar un tiro libre.

Volviendo al tema, en los años posteriores a la primera guerra mundial y tras estudios realizados en el Instituto de Aerodinámica de Götingen en Alemania, fue Anton Flettner quien encontró una aplicación práctica para este Efecto Magnus, que fue su adaptación para la propulsión naval. En la Germaniawerft del Grupo Krupp se modificó el velamen de la embarcación Buckau (figura 2) adaptándole dos rotores (figura 3) accionados cada uno por un motor eléctrico a partir de una dínamo accionada a su vez por un motor Diesel de 25 HP. Los rotores eran de 2,8 metros de diámetro y 15,6 metros de altura, que giraban alrededor de sendos pivotes de 1,5 metros de diámetro y alturas de 13 metros, firmemente ancladas al casco. Los rotores culminaban en discos que cumplían funciones similares a los extremos de las alas de los aviones 737-700. 

De esta manera se podían reemplazar los 838 m2 de velamen con un peso de 35 toneladas por una superficie exterior de ambos rotores que totalizaba 88 m2 pesando, incluyendo pivotes, solo 7 toneladas. Los 14 marineros requeridos para el velamen se redujeron a uno solo para operar los rotores. El motor auxiliar del velero, de 160 HP, le daba una velocidad de 7,5 nudos; el de 25 HP del mismo barco pero con rotores daba 8 nudos.

Figura 4

La figura 4 esquematiza el funcionamiento con diferentes vientos. 

En 4a, con viento por la aleta, se observa que según venga por babor o por estribor, el sentido de rotación debe invertirse. Es la condición más favorable, con muy poca deriva.

En 4b, en empopada, se tiene la condición más desfavorable, ya que como se observa en el triángulo de velocidades, la componente de avance es pequeña; en estas condiciones es conveniente bordejar, para situarse alternativamente en las condiciones dadas en 4a.

En 4c se observa la posibilidad de cambiar de rumbo, ya que haciendo girar a ambos rotores en sentidos opuestos, el barco puede girar prácticamente alrededor de su baricentro, tal como indican los vectores (fuerza de deriva y sentido de giro).

En 4d se ilustra que el barco inclusive puede orzar, si bien con una componente de avance muy pequeña. 

Hace algunos años, en la película Waterworld, protagonizada por Kevin Coster, muchas escenas se desarrollaban en un velero provisto de un rotor similar al descripto, con la única diferencia de que una ranura vertical en el mismo permitía evitar el motor auxiliar.

Fuente: AAEE