V roce 1794 vypsala Berlínská akademie cenu za vysvětlení přičin nepravidelných odchylek, které vznikají při vystřelení koule z děla. Tehdy nikdo s vysvětlením nepřišel. Protože bylo nutné přesně mířit, byly odlévány nestejnorodé koule, které neměly těžiště uprostřed. Až v roce 1853 Gustav Magnus popsal ve svém článku správné vysvětlení. Magnus konal pokusy s vrženými koulemi a válcemi, které se otáčely kolem osy, která nebyla stejná jako směr dráhy. Používal vzdušný ventilátor s ručním pohonem, kterým působil na otáčející se válec a stanovoval směr odchylky. Vztah určující velikost síly určili nezávisle na sobě roku 1906 Nikolaj Žukovskij v Rusku a 1902 Martin Kutta v Německu. Rovnice dnes nese jejich jména.
Pohybuje–li se v tekutině rotační těleso (např. válec) otáčející se kolem své rotační osy, dochází k zakřivování jeho trajektorie. Tento jev se nazývá Magnusův jev. Jev vzniká proto, že rotující válec strhává do rotace tzv. mezní vrstvu vzduchu – tenkou vrstvu vzduchu těsně u povrchu válce. Ta pak ovlivňuje pohyb vzduchu kolem válce. Na jedné straně (horní) jej urychluje, na druhé (spodní) jej naopak brzdí. V souladu s Bernoulliho rovnicí vzniká na protilehlých stranách rozdíl tlaků a tedy i síla zakřivující dráhu válce. Na tomto principu se zakládají všechny tzv. falšované míče (estonské, japonské podání, topspin, drajv, rohový kop).
Vznik magnusova jevu.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Velikost síly vytvořené válcem poloměru r jednotkové délky, rotujícím rychlostí ω v proudu tekutiny o hustotě ρ pohybujícím se rychlostí v je určena vztahem
Síla působí kolmo na směr rychlosti v.
Anton Flettner navázal na pokusy Ludwiga Prandtla, který se zabýval magnusovým jevem. Flettner se snažil zdokonalit stavbu lodí, aby se snížil počet námořníků nutných pro obsluhu plachetnic. Napadlo ho využít magnusů jev - na loď umístil velký válcový rotor, kterým otáčel kolem svislé osy. Jestliže foukal vítr, třením o vzduch dodal lodi odchylující směr (podobně jako plachty plachetnice). Pokud použil dva nezávisle se otáčející válce, bylo možné lodí otáčet.
Flettner prováděl první pokusy na jezeře Wannsee u Berlína. Na loďku upevnil papírový válec vysoký 40 cm o průměru 15 cm, který poháněl hodinový strojek (tzv. Flettnerovy rotory). Po úspěšných pokusech postavila loděnicer Germania v Kielu zkušební loď o nosnosti 600 t nazvanou Buckau a v roce 1925 s ní Flettner podnikl několik úspěšných plaveb podél severní pobřeží Německa. Loď měla dva válce vysoké 15,6 m o průměru 3 m. Poháněné byly dieselovým motorem o výkonu 18 koní (na běžný pohon tak velké lodi by byl potřeba daleko silnější motor). Dne 7. dubna 1926 byla stejnou lodí podniknuta plavba přes Atlantický oceán do Severní Ameriky po trase, kterou se plaví plachetnice. Už 18. května 1926 přistála loď v New Yorku. V osmdesátých letech dvacátého století jeho ideu znovu oživil Jacques Cousteau.
Loď Buckau.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
