מאת: יעל הלפמן כהן
צוות חוקרים מאוניברסיטת סיאול שבקוריאה חקר את יכולות התעופה של הדג המעופף במנהרת רוח ומצא מודל תעופתי יעיל ביותר ממנו נתן ללמוד ולפתח כלי תעופה חדשים.
ציפורים שמסוגלות לצלול מוכרות לנו, אך מסתבר שישנם גם דגים שהצליחו בכיוון ההפוך - לעוף. הדגים המעופפים המכונים גם דָאוֹנים (שם מדעי: Exocoetidae), אינם עפים כמו ציפור באמצעות תנועות כנפיים, אלא דואים באמצעות סנפיריהם. דגים אלו מאופיינים בסנפירי חזה ארוכים המגיעים אצל מינים רבים עד קצה הזנב ובעזרתם הם מסוגלים לדאות באוויר מחוץ למים כשהסנפירים פרוסים.
דג מעופף מסוגל להישאר באוויר למשך 40 שניות, לנוע למרחקים של עד 400 מטר ולהגיע למהירויות של 70 קמ"ש (!). יכולת זו מסייעת לדג להימלט מטורפים. לאחר חזרתו של הדג למים הסנפירים מתקפלים ונצמדים חזרה לגופו של הדג, על מנת לאפשר לו לשחות.
מהנדס מכאני מאוניברסיטת סיאול שבקוריאה, הוקסם מיכולותיו של הדג המעופף עוד בילדותו, לאחר שקרא ספר מדע בדיוני על דגים מעופפים. לאחר שהבין שדג מעופף אכן קיים במציאות, החליט לחקור את מנגנון התעופה שלו על מנת להבין כיצד דגים אלו מצליחים להישאר זמן רב באוויר.
במחקר תעופת הדגים חושב יחס עילוי לגרר (יחס גבוה מעיד על יעילות גבוהה יותר) והיחס בין המרחק האופקי לגובה שעברו הדגים. נמצא שדגים אלו דואים טוב יותר מחרקים וטוב כמו למשל ציפור היסעור. בנוסף, נבדקה יציבות הדג במצבים שונים. במצב של מעוף, כאשר הסנפירים פרוסים הדג היה יציב ביותר, אך במצב של שחיה, כאשר הסנפירים משוכים לאחור, הדג לא היה יציב. באופן זה דגים מעופפים מותאמים לסביבת החיים גם באויר ,שם דרוש מעוף יציב, וגם בים, שם דרושה דווקא חוסר יציבות על מנת לתמרן במים.
החוקרים בדקו מה התועלת האווירודינאמית מדאייה קרוב לפני הים על מנת להבין מדוע הדגים המעופפים דואים בדרך כלל קרוב למשטח האוקיאנוס. נמצא שהיחס עילוי לגרר גדל כאשר הדגים דאו קרוב לרצפת מנהרת הרוח, וכאשר רצפה זו הוחלפה במיכל מים, יחס העילוי לגרר אף עלה, ואפשר לדג לעוף רחוק יותר. נראה שדאייה קרובה למשטח הים עוזרת לדג לעוף רחוק יותר.
לבסוף ניתחו החוקרים גם את זרמי האוויר מסביב לסנפירי וגוף הדג. נמצא שהמבנה של סנפירי החזה הנמצאים בסמיכות לסנפיר האחורי מאיץ את זרימת האוויר לעבר הזנב כמו סילון , מגדיל את יחס העילוי לגרר יותר ומשפר עוד יותר את ביצועי התעופה שלו.
יצורים מעופפים תמיד היוו מקור השראה וחיקוי לפיתוח דגמי תעופה. יעילות התעופה של דגים מעופפים מהווה מודל מעניין לחיקוי ולמידה וצוות החוקרים כבר הודיע שהוא שואף לבנות מטוס המנצל את האפקטים האווירודינאמיים של תעופה בסמוך לרצפה, בהשראת טכנולוגיית הדג המעופף.
לקריאה נוספת
צוות חוקרים מאוניברסיטת סיאול שבקוריאה חקר את יכולות התעופה של הדג המעופף במנהרת רוח ומצא מודל תעופתי יעיל ביותר ממנו נתן ללמוד ולפתח כלי תעופה חדשים.
ציפורים שמסוגלות לצלול מוכרות לנו, אך מסתבר שישנם גם דגים שהצליחו בכיוון ההפוך - לעוף. הדגים המעופפים המכונים גם דָאוֹנים (שם מדעי: Exocoetidae), אינם עפים כמו ציפור באמצעות תנועות כנפיים, אלא דואים באמצעות סנפיריהם. דגים אלו מאופיינים בסנפירי חזה ארוכים המגיעים אצל מינים רבים עד קצה הזנב ובעזרתם הם מסוגלים לדאות באוויר מחוץ למים כשהסנפירים פרוסים.
דג מעופף מסוגל להישאר באוויר למשך 40 שניות, לנוע למרחקים של עד 400 מטר ולהגיע למהירויות של 70 קמ"ש (!). יכולת זו מסייעת לדג להימלט מטורפים. לאחר חזרתו של הדג למים הסנפירים מתקפלים ונצמדים חזרה לגופו של הדג, על מנת לאפשר לו לשחות.
במחקר תעופת הדגים חושב יחס עילוי לגרר (יחס גבוה מעיד על יעילות גבוהה יותר) והיחס בין המרחק האופקי לגובה שעברו הדגים. נמצא שדגים אלו דואים טוב יותר מחרקים וטוב כמו למשל ציפור היסעור. בנוסף, נבדקה יציבות הדג במצבים שונים. במצב של מעוף, כאשר הסנפירים פרוסים הדג היה יציב ביותר, אך במצב של שחיה, כאשר הסנפירים משוכים לאחור, הדג לא היה יציב. באופן זה דגים מעופפים מותאמים לסביבת החיים גם באויר ,שם דרוש מעוף יציב, וגם בים, שם דרושה דווקא חוסר יציבות על מנת לתמרן במים.
החוקרים בדקו מה התועלת האווירודינאמית מדאייה קרוב לפני הים על מנת להבין מדוע הדגים המעופפים דואים בדרך כלל קרוב למשטח האוקיאנוס. נמצא שהיחס עילוי לגרר גדל כאשר הדגים דאו קרוב לרצפת מנהרת הרוח, וכאשר רצפה זו הוחלפה במיכל מים, יחס העילוי לגרר אף עלה, ואפשר לדג לעוף רחוק יותר. נראה שדאייה קרובה למשטח הים עוזרת לדג לעוף רחוק יותר.
לבסוף ניתחו החוקרים גם את זרמי האוויר מסביב לסנפירי וגוף הדג. נמצא שהמבנה של סנפירי החזה הנמצאים בסמיכות לסנפיר האחורי מאיץ את זרימת האוויר לעבר הזנב כמו סילון , מגדיל את יחס העילוי לגרר יותר ומשפר עוד יותר את ביצועי התעופה שלו.
יצורים מעופפים תמיד היוו מקור השראה וחיקוי לפיתוח דגמי תעופה. יעילות התעופה של דגים מעופפים מהווה מודל מעניין לחיקוי ולמידה וצוות החוקרים כבר הודיע שהוא שואף לבנות מטוס המנצל את האפקטים האווירודינאמיים של תעופה בסמוך לרצפה, בהשראת טכנולוגיית הדג המעופף.
לקריאה נוספת
