איך מסתובבים הציפורים
(וכנפיים חופשיות)
למטוסים ולרחפנים יש מייצבים אנכיים, לציפורים לא. אז איך הן מסתובבות?
כבר לפני כמה שנים מדען אמריקאי, פליאונטולוג, בנה דגם מעופף של פטרודקטיל, כדי לנסות להעריך את יכולות החיה להישאר בזרמי אוויר עולים. ידוע שראשן של החיות הללו היה מוארך בכרבולת עצם שטוחה.
האיש שלנו הסיק מכך שהיא ודאי שימשה לה כמייצב אנכי, והוא הפך אותה לניתנת לכיוון, כדי להבטיח, בעזרת שלט רחוק, את הנהיגה בדגם שלו. אך בכך שכח שהעטלפים זריזים מאוד בטיסה ומסוגלים בהחלט לפנות בפנייה חדה מאוד, אף שאין להם כרבולת עצם, רק שתי כנפיים קרומיות. אז איפה היה הטריק?
כשבני האדם המריאו תלויים בכנפי הרוגאלו הראשונות, הנהיגה התבצעה כולה על ידי הזזת מרכז הכובד. במשיכה או בדחיפה של מוט השליטה של הטרפז הובטח הפיקוד בציר העלרוד. שם, אין בעיה. למנטות הראשונות היו "רוחביים קבועים". כדי לפנות, היה צריך להזיז את מרכז הכובד. הפניות התבצעו תמיד בהחלקה, עם עלייה חדה בקצב הנפילה (מ-2.5 מטר לשנייה בטיסה אופקית מיוצבת ל-3.5 מ'/שנ' בפנייה, אפילו מתונה).
המנטה הראשונות. טיסה במצב עמידה.
חלוץ, שאיני זוכר את שמו, הגה את הרעיון לנתק את הרוחבי מהקיל. מוט חיבור (ראה ציור) איפשר תזוזה צדית מסוימת.
התוצאה: רווח יוצא דופן ביכולת התמרון, הייתה מיידית. כשהטייס הזיז את משקלו לצד, גורר עמו את הקיל, המחובר לטרפז, הוא עיוות את הכנף. הציורים מציגים את האפקט בצורה מוגזמת מאוד. אבל קל לתאר לעצמנו את התוצאה. בהשטחת אחד ה"אונות" בסנטימטר, בעוד השני מתעקל באותה מידה, הכול התרחש כאילו צוידו שתי הכנפיים במאזנות לאורך כל שפת הזרימה. נוחות הנהיגה השתנתה מקצה לקצה והבטיחות גברה.
נחזור לעטלף, שגם לו כנפיים גמישות, עם שפת זרימה חופשית, המחוברות פשוט לזרוע ולאחת מאצבעות החיה, המוגדלת. מה הוא עושה כשהוא רוצה לפנות? הוא פשוט מותח את אחת מכנפיו בעוד הוא מקפל קלות את השנייה. אותם אפקטים על שפות הזרימה. אין צורך במייצב אנכי.
הציפורים מסתובבות באופן דומה. אלה שכנפיהן בעלות מתיחה רבה, כמו האלבטרוסים, משתמשות ב"אפקטים ההפוכים". הנוצות מחוברות לשרירים. כך כל כנף הציפור היא בעלת גאומטריה משתנה ומהווה מערכת מורכבת מאוד. אלה כנפיים "מרובות סדקים" המאפשרות זרימת אוויר מהצד התחתון אל הצד העליון, מה שגורם ל"הזרמת שכבת גבול" ומאפשר טיסה בזוויות גדולות.
כשהדאון מבצע את גישתו לנחיתה, הוא מוציא את מה שהוא מכנה "בלמי האוויר" שלו, שהם גם "הורסי עילוי". הציפורים מקפלות את כנפיהן חלקית. בוודאי ראיתם עוף דורס בהתקרבות, שתי כנפיו מקופלות למחצה.
בקיצור, לא המצאנו הרבה. הדלתאונים כבר היו קיימים בתקופת הדינוזאורים. קראו להם פטרודקטילים.
לחץ על התיבה "עמוד קודם"