Эффект Коанда

Эффект Коанда

Эффект Коанда — физическое явление, названное в честь румынского ученого, который в 1932 году обнаружил, что струя жидкости, вытекающая из сопла, стремится отклониться по направлению к стенке и при определённых условиях прилипает к ней.

Общее описание

Анри Коа́ндэ — румынский учёный в области аэродинамики. Объяснение эффекта, названного в его честь, заключается в том, что твердая поверхность препятствует свободному поступлению воздуха к струе, в результате чего создаются завихрения в зоне пониженного давления возле поверхности. Струя прилипает за счет внешнего давления и далее движется по поверхности.

Обнаружение эффекта

Аэродинамический эффект был открыт в 1910 году в ходе экспериментальных полетов самолёта «Coandã-1910». Для защиты пилота от горячих потоков газа к фюзеляжу были прикреплены металлические щитки, которые должны были отбрасывать поток в сторону, однако после увеличения скорости разбега щитки не просто перестали отражать газы от фюзеляжа, а, наоборот, «присасывали» их к фанерным бокам.

В 1932 году ученый смог объяснить возникновение данного эффекта, который возникал только при строго определённом соотношении размера щели и диаметра сопла, а также огромное влияние оказывали качество обработки и форма поверхности.

Применение эффекта

Сейчас «эффект Коанда» используется при создании многих летательных аппаратов, так коллектив Генерального конструктора Олега Константиновича Антонова создал грузовой самолёт Ан-72. У самолёта очень короткий разбег и пробег, крутая траектория набора высоты и снижения, что достигается тем, что реактивная струя из сопла двигателей при отклоненных предкрылках и закрылках стекает без отрыва по крылу и закрылку, создавая над ними пониженное давление. Увеличивается разность давлений снизу и сверху, что приводит к росту подъемной силы.

Интересно, что вынос двигателей на крыло оказался удобнее и с других точек зрения. Например, при взлете и посадке в двигатели практически не попадают посторонние предметы. Кроме того, крыло экранирует реактивные струи, поэтому уровень шума самолётов оказывается существенно ниже.

Для увеличения подъемной силы эффект используется в нескольких проектах самолётов — QSRA, Boeing YC-14. В конструкции использовался обдув верхней поверхности крыла реактивной струей двух двигателей, установленных на крыле в гондолах, далеко выдвинутых вперед от передней кромки.

С эффектом Коанда сейчас работает подавляющая часть конструкторов болидов Формулы-1, для создания выхлопных систем. Так компании «McLaren» и «Ferrari», сделали возможным создание открытых нижних тоннелей для разделения потоков. Понтон, притягивая потоки выхлопных газов, направляет их на заднюю подвеску, что позволяет увеличить прижимную силу в задней части машины.