Efectul Coandă, inovația românească din industria aeronautică modernă

Românii s-au obișnuit deja să audă numele lui Henri Coandă invocat în multe creații tehnologice contemporane, dar genialitatea lui continuă să ne fascineze în timp ce descoperim pionieratul lui în domeniul aeronautic.

Efectul Coandă sau devierea jeturilor de fluid în apropierea suprafețelor curbe este un efect care poartă numele lui Henri Coandă – academician, savant, fizician și inventator.

Efectul Coandă a fost descoperit în 1800 de către fizicianul britanic Thomas Young, care l-a semnalat comunității științifice în următorii termeni:

„Presiunea laterală care atrage flacăra unei lumânări spre fluxul de aer al unui tub de suflare (al fabricantului de sticlă) este probabil exact aceeași cu presiunea care ajută la devierea unui curent de aer în apropierea unei bariere. Rețineți impactul produs de un flux subțire de aer pe suprafața apei. Să punem un corp convex în contact cu marginea fluxului, iar locul impactului va arăta imediat că curentul este deviat către corp; iar dacă corpul este liber să se miște în toate direcțiile, va fi atras către curent”.

Deși descoperit de altcineva, Coandă a fost cel care, în 1910, a făcut primul experiment. În timpul probei de testare a avionului inventat de el, Coandă-1910, primul avion cu reacție, fenomenul a putut fi observat. Pentru mărirea tracțiunii jeturilor generate de suflantă Coandă a adăugat un injector de combustibil în jet, pe un desen de epocă. Însă flăcările din jeturi au aprins placajul cu care era învelit fuselajul, astfel că testarea s-a soldat cu distrugerea avionului. Din fericire, Coandă a fost proiectat din avion înaintea impactului, alegându-se cu doar câteva contuzii pe faţă şi pe mâini.

Inventatorul povesteşte, într-o scrisoare trimisă, în 1964, lui Constantin C. Gheorghiu, membru al Asociaţiei internaţionale a istoricilor aviaţiei, despre acest prim zbor al unui aeroplan propulsat prin reacţie:
„…după câteva minute de încălzire, am manevrat manetele de comandă, aeroplanul s-a pus în mişcare rulând din ce în ce mai repede, apoi s-a ridicat, cam prea iute, n-a fost vina mea, dar la un moment dat a alunecat pe o aripă şi s-a prăbuşit şi a ars complet. Norocul meu că nu aveam nici capotaj, nici nu eram legat de scaun, aşa că am fost aruncat afară şi nu am ars”.

Avionul cu reacţie „Coandă 1910”, era un biplan care se distingea printr-o perfectă linie aerodinamică şi o serie de elemente originale dintre care: sistemul de propulsie asigurat de un motor aeroreactiv fără elice, dispus în partea din faţă a avionului, structura rezistentă a aripilor, folosirea învelişului de placaj lustruit şi lăcuit, instalarea pentru prima oară a rezervoarelor de combustibil şi lubrifiant în interiorul aripii groase, lungirea planului superior faţă de cel inferior, cu decalarea lor, pentru a reduce interacţiunea aerodinamică a acestora.

Aparatul era lung de 12,5 metri, cu anvergura aripilor de 10,3 metri, iar în zbor avea o greutate de 420 kg.

După închiderea Salonului de Aeronautică, la 16 decembrie 1910, avionul „Coandă 1910” a fost transportat la aerodromul Issy les Moulineaux, în scopul stabilirii caracteristicilor motorului şi a efectuării unor probe de rulaj. Cu această ocazie a fost efectuat şi primul zbor aeroreactiv din lume, pe câmpul de zbor de la Issy-les-Moulineaux, avându-l ca pilot pe însuşi Henri Coandă.

În timpul scurtei desprinderi de sol, Coandă a putut observa alinierea apropiată de alipire a jeturilor gazelor arse față de fuzelajul avionului.

Ulterior, atât Coandă cât și alți savanți au studiat intensiv acest efect, care este denumit „efectul Coandă” în onoarea sa.

O primă aplicație o constituie aerodina lenticulară, proiectată de Coandă în 1935 și care reprezintă un aparat de zbor în formă de farfurie zburătoare, capabil să decoleze și să aterizeze pe verticală, să se mențină în aer într-un punct fix și să zboare cu viteze orizontale mari. În acest scop, aparatul de zbor este prevăzut cu ejectoare centrifugale, alimentate cu vapori produși de un generator, absorb aerul ambiant și apoi îl comprimă. Apoi aerul este destins în elemente de sustentație montate la periferie, care de fapt sunt ejectoare interioare ce produc absorbția aerului de deasupra lor și o depresiune pe profilul curb convergent, determinând ridicarea de pe sol.

Efectul Coandă și-a găsit aplicații și în medicină și anume la construirea unor elemente pneumonice, care acționează pe baza unui jet de aer, înlocuind sistemele electronice acolo unde sunt influențate de radiații și temperatură.

O altă aplicație poate sta la baza controlului și ghidării sateliților artificiali, știință analizată intens de NASA și alți cercetători europeni din domeniu.

Henri Coandă are, în istoria aviației mondiale, o poziție paradoxală: pionier al zborurilor cu vehicule mai grele decât aerul, el este si un anticipator de soluții prin care domeniul tinde să-și depășească secolul. Supersonicele englezești Harrier stăpânesc deja decolarea și aterizarea verticală, însă principiul aerodinei lenticulare pare sa promită mult mai mult.

Efectul Coandă în aviația modernă militară

Efectul Coandă a devenit o parte importantă a aviației moderne militare, el fiind folosit în aterizările și decolările verticale ale bombardierelor supersonice Harrier, adaptat ulterior și cu mai mare precizie de americani în temutele avioane de luptă F-35B și în transportatoarele aeriene militare C-17 Globemaster III.

Cine a fost Henri Coandă

S-a născut la 7 iunie 1886, în Bucureşti. Chiar dacă în primii ani a fost un elev mediocru, în pericol de corigenţă tocmai la matematică, cu ajutorul unor profesori excepţionali, precum Garabet Ibrăileanu şi A.D Xenopol, tânărul Coandă descoperă destul de timpuriu pasiunea pentru domeniul tehnic, potrivit biografiei publicate de Agenţia Spaţială Română.

A urmat cursurile Liceului “Sf. Sava” din Bucureşti (1896-1899) şi ale Liceului Militar din Iaşi (1899-1903), potrivit ”Dicţionarului 1866-2003 – Membrii Academiei Române” (Ed. Enciclopedică/ Ed. Academiei Române). A construit, la liceul din Iaşi, macheta unui avion propulsat de o rachetă. Revenit la Bucureşti, îşi continuă studiile la Şcoala de Artilerie, Geniu şi Marină.

Detaşat la un regiment de artilerie de câmp din Germania, în 1904 este trimis la Universitatea Tehnică din Berlin – Charlottenburg. Pasionat de probleme tehnice şi mai ales de tehnica aviaticii, în 1905, Coandă construieşte un avion-rachetă pentru armata română. Între 1907-1908, a urmat cursuri universitare în Belgia, la Liege, şi la Institutul tehnic Montefiore. În 1907, la Salonul Expoziţiei, organizat în Palatul Sporturilor din Berlin, a expus pentru prima oară în lume macheta unui avion fără elice, viitorul avion cu reacţie.

În 1908, se întoarce în ţară şi este încadrat ofiţer activ în Regimentul 2 de artilerie. Părăseşte armata în cele din urmă, care nu se potrivea cu spiritul său creativ, de inventator, şi pleacă în Franţa, unde se înscrie la Şcoala superioară de aeronautică, nou înfiinţată la Paris, în 1909. Termină cursurile în anul următor ca şef de promoţie şi îşi începe cariera în şantierele conduse de inginerul Gustave Eiffel, de care îl va lega apoi o strânsă prietenie.

Henri Coandă a fost un vizionar în domeniul aeronauticii. În sprijinul acestei afirmații stau cuvintele sale rostite în 1967, într-o conferință la Academia Română: „Avioanele de astăzi nu sunt decât o perfecționare a jucăriilor de hârtie pe care le fac copiii. Sunt de părere că ar trebui să cercetăm pentru crearea unei mașini de zburat complet diferită, bazată pe alte principii ale zborului. Cred că aeronava viitorului va trebui să decoleze vertical, va zbura normal și va ateriza tot vertical. Această mașină de zburat ar trebui să nu conțină piese în mișcare. Ideea aceasta mi-a venit observând puterea uriașă a cicloanelor.”

A încetat din viaţă la 25 noiembrie 1972.

Henri Coandă va continua să fie un nume citat în era modernă tehnologică, lucru de care România ar trebui să fie mândră.

În onoarea sa, din luna mai 2004, cel mai mare aeroport internațional al țării noastre și-a schimbat numele din Aeroportul Internațional Otopeni în Aeroportul Internațional Henri Coandă.

Timotei Dinică
TRIBUNA.US