שיעור מאלבטרוס בכלכלת תעופה

מאת: יעל הלפמן כהן

מהנדסי אווירונאוטיקה וביולוגים עקבו אחר נתיב התנועה של אלבטרוסים מעל האוקיאנוס, וחשפו את דפוסי היעילות האנרגטית של תנועתם.

אלבטרוסים גומאים מרחקים ארוכים. הם יכולים לשהות ארבעה שבועות תמימים מעל האוקיאנוסים במסלול מעופם. לאלבטרוס מוטת כנפיים מרשימה (3.7 מטר), המאפשרת לציפור לדאות אלפי מיילים ללא נפנוף. ברור כי מסע ארוך כזה דורש יעילות אנרגטית.

צוות של מהנדסי אווירונאוטיקה וחוקרים מגרמניה וצרפת צוברים הבנה לגבי האופן בו האלבטרוסים ממריאים במאמץ קטן בלבד. המחקר מבוסס על עבודת שדה שנערכה לפני מספר שנים באי קרגולן הידוע גם כ- desolation island הממוקם באמצע המשולש אוסטרליה- אפריקה-  אנטרקטיקה. משדרים קלים חוברו לציפורים, ואפשרו לחוקרים להתחקות בדיוק רב אחר מסלול מעופם.  החוקרים התמקמו באי ועסקו באופטימיזציה של הסנסורים ובעיבוד הנתונים. המחקר פורסם בעיתון  PLOS Oneוזכה לאחרונה לסיקור בעיתון Aviation Week.

 

                                 תמונה מאת J Harisson תחת CC 3.0

החוקרים מצאו שנתיב המעוף של האלבטרוסים אינו ישר אלא עקום חוזר, המתחיל בתנועה קרוב לפני שטח הים, ממשיך בפניה חדה לכיוון הרוח לצבירת גובה. הגעה לגובה של כ- 15 מטר ופניה חזרה מטה תוך גלישה וללא מאמץ. מחזור תנועה זה אורך כ- 15 שניות. 

ממצאי המחקר מראים שהאלבטרוס נע בשיטה הנקראת דאייה דינאמית (Dynamic Soaring). טכניקת תעופה זו מאפשרת קצירת אנרגיה על ידי ניצול גרדיאנט הרוח, באמצעות חציה חוזרת של הגבול בין מסות אוויר בעלות מהירות שונה בצורה משמעותית. החוקרים הסיקו  שהאלבטרוס מרוויח את האנרגיה בחלק העקום העליון של ההתרוממות הדינאמית. ההבדל בין מהירות הרוח בגובה הנמוך והגבוה היא המפתח להתרוממות הדינאמית.

האלבטרוסים המשיכו להרשים גם בחוף, כאשר הדגימו מיומנות ניווט למציאת קיניהם לאחר ארבעה שבועות של ניווט מעל הים. 

קשה לדמיין מטוס מסחרי הנע קרוב לפני הים, חותך מהר למעלה ויורד חזרה. האפליקציה הטבעית היא דווקא למטוסים לא מאוישים, הצריכים להישאר באוויר זמן רב לצורך קבלת סיגנלים, למשל. יישום נוסף של ממצאי המחקר יכול להיות  אופטימיזציה של נתיבי תעופה. שנים רבות עברו מאז טס המטוס הראשון, אך ציפורים עדיין מהוות מקור ידע וחדשנות בעולם התעופה. 

למקור הידיעה

מקור נוסף