Soaring Seagulls

[netbird]

Soaring Seagulls

רב העופות בעלי מעמס כנף (wing load - שמחושב כיחס בין שטח הכנף לבין מסת גוף העוף) נמוך מאוד, מסוגלים לדאות. הדאייה המוכרת לכל היא זו שבה דורסי יום ועופות מים גדולים משתמשים בתרמיקות כדי לתור אחר פגרים או כדי לבצע נדידה ארוכה. הדאייה הזו מאלצת הדואים לעוף מעל היבשה משום שרק מעליה תרמיקות יכולות להיווצר. דאייה זו נקראת דאייה סטטית משום שאין בה כמעט תנועת כנפיים. הדאייה הפחות מוכרת היא הדאייה הדינמית. בדאייה דינמית העוף מניע כנפיו אך עדיין דואה. דאייה כזו משמשת שחפים ואלבטרוסים (בעלי מעמס כנף נמוך) ואפשרית רק מעל הים (או קו החוף) בגבהים של 10-30 מטרים. הדאייה מחייבת רוח חזקה. הסוד בדאייה הזו היא ניצול גרדיינט מהירות הרוח (לעומת ניצול אויר חם עולה בתרמיקות שמעל היבשה). ככל שעולים בגובה מעל הים, הרוח מעליו נעשית חזקה יותר משום שהחיכוך פוחת. אותו שחף/אלבטרוס מציב כנפיו מול הרוח וכך הוא מטפס בשכבות האויר. כשהוא מגיע לשיא הגובה הוא בוחר כיוון וממשיך בגלישה. שרירי ה-minor pectoralis (השרירים המעלים את הכנפיים) קטנים מאוד אצלם. אתר מצויין שמדגים דאייה דינמית מהי נמצא בכתובת הזו. יש בו גם סרטון נחמד (33Mb) שממחיש דאייה דינמית.

 

[ינשוף דיסלקט]

../images/Emo51.gif על ההסבר והקישור

אמנם ידעתי ששחפים\ אלבטרוסים דואים ובכל-זאת מזיזים את הכנפיים, אבל האמת שעל כל השאר לא שמעתי. הסרטון נורא נחמד, נראה כמו קטע מ"פנטזיה" של דיסני

 

[אמנון האן]

ההדגמה מאלפת ביותר - כל הכבוד !

וגם ההסברים מעניינים. למיטב הבנתי, מה שמנצלים עופות אלה בדאיה הדינמית הזו זה שתי תופעות : 1. "אפקט הקרקע" זהו כח העילוי הנוסף הקיים בטיסה נמוכה קרוב לפני הקרקע, עד ולא יותר ממחצית ממוטת הכנפיים. 2. "עילוי רכס" כח העילוי הנגרם כתוצאה מהסטה מעלה של זרימת האויר בעוברו מעל למכשול. והמכשולים במקרה הזה הנם גלי הים (הגבוהים מאוד בעת נשוב רוח חזקה) ושכבת האויר הנמוכה המתחככת בהם ומוטה כלפי מעלה. למיטב ידיעתי, דאונים מנצלים היטב את "אפקט הקרקע", אך לשיפור טווח הטיסה שלהם בגובה רב, בהיעדר תרמיקות, הם משתמשים בטכניקה הנקראת "דולפין". העברתי את המידע שלכם גם לידידים אחרים מתחום הדאיה שודאי ישמחו לשתף אתכם בידיעותיהם. ליל מנוחה, אמנון

 

[netbird]

Jonathan Livingston Seagull

אני מבין איך עילוי רכס עשוי לסייע לבצע דאייה דינמית אך לא כיצד אפקט הקרקע מסייע בכך. אפקט הקרקע, לעומת זאת, מוזכר בספר "ג'ונתן ליווינגסטון השחף" של ריצ'ארד באך (שהוא טייס לשעבר) בהוצאת בוסתן/מודן, כאשר ג'ונתן מגלה שקל יותר לעוף בגובה של כמחצית מוטת הכנפיים. הספר עוסק באמנות התעופה (של שחפים) וברצון העז להגיע למהירות טיסה הגבוהה ביותר האפשרית באמצעות צלילות (לפחות בחלקו הראשון). "הוא לא ידע, למשל, מדוע בטוסו בגובה שהוא פחות ממחצית מוטת כנפיו מעל למים, יכול להישאר באוויר זמן רב יותר במאמץ קטן יותר." מתוך הספר, עמ' 14. מעניין שלא נזכרת בספר עדות לדאייה דינמית... אינני מכיר את אפקט הדולפין. תוכל להסביר? ואם אתה יודע מדוע דווקא בגובה של כמחצית מוטת הכנפיים השקעת האנרגיה נמוכה יותר, אז אשמח לקבל הסבר גם על כך.

 

[אמנון האן]

Netbird אפקט קרקע ומערבולות קצה כנף

Netbird ערב טוב, כח העילוי בכנף מתקבל כתוצאה מכך שהלחץ הסטטי שנוצר מתחת לכנף גדול מהלחץ שמעליה, בעת תנועת הכנף בגוש האויר. ההפרש מתקבל ממבנה הכנף שהפרופיל שלה אינו סימטרי והוא בנוי באופן שחלקה התחתון של הכנף די שטוח וחלקה העליון קמור וכך נוצרים הפרשי הלחצים בעת זרימת האויר מעל ומתחת לכנף. הפרשי הלחצים הללו גורמים גם לתופעה לא רצויה כאשר בקצה הכנף מתרחשת זרימת אויר מחלקה התחתון של הכנף אל חלקה העליון, תנועה הגורמת להיוצרות תנועה מערבולתית של אויר, הנראית כגלילי טורנדו קטנים שמקורם בקצה הכנף - ולכן שמן "מערבולות קצה כנף". המערבולות הללו פוגמות במישרין ביעילות האוירודינמית של הכנף ולכן על מנת לצמצם כל האפשר את השפעתן נוצרו הכנפיים הארוכות והצרות. יותר מאוחר, ברוח השיפור וההתיעלות, הוספו לקצות הכנפיים זנבות אנכיים שנועדו למנוע את זרימת האויר הבלתי רצויה הזו. כנף מטוס הערבה צוידה בשיפור זה ורוב דגמי מטוסי הנוסעים והמטען המודרניים מצוידים בשיפור הזה. כאשר הכנף מתקרבת בטיסה מעל לקרקע אל גובה הנמוך מכדי מחצית מוטת הכנפיים, זרימתן המערבולתית של מערבולות קצה הכנף מופרעת ומופסקת והדבר תורם במישרין להגברת כח העילוי וליעילות האוירודינמית של הכנף ולכן, נדרשת הרבה פחות אנרגיה מיונתן השחף לעוף בגובה זה. לענין הדולפין, ביקשתי מטייס הדאונים הידוע רפי לוסקי שיצטרף לפורום מכובד זה ויכתוב בו ישירות הסבר ממצה על שיטת ה"דולפין" בה הוא שולט. ליל מנוחה, אמנון

 

[netbird]

איך בדיוק?

כיצד נמנעות המערבולות דווקא בגובה חצי מוטת כנפיים?

 

[אמנון האן]

בדיוק כך

סליחה אם לא הסברתי באופן מובן, קראתי שנית את דבריי ונראה לי שחוסר ההבנה נבע מכך שלא התמקדתי בגודלן של אותן מערבולות בלתי רצויות. כפי שצויין, המערבולות מתהוות בקצות הכנפיים והן משתרכות משני צידיו של כלי הטיס לאחור והן נעות בכוונים מנוגדים מחלקה התחתון של הכנף אל חלקה העליון. במבט מאחור, המערבולת של קצה כנף שמאל תסוב בכוון השעון ושל ימיןנגד כוון השעון. קוטרה של כל המערבולת עלול להגיע לגודל כנף כלי הטיס (מחצית המוטה). וציטט מן ההסבר הקודם: "כאשר הכנף מתקרבת בטיסה מעל לקרקע אל גובה הנמוך מכדי מחצית מוטת הכנפיים, זרימתן המערבולתית של מערבולות קצה הכנף מופרעת ומופסקת והדבר תורם במישרין להגברת כח העילוי וליעילות האוירודינמית של הכנף ולכן, נדרשת הרבה פחות אנרגיה מיונתן השחף לעוף בגובה זה". מכאן, שככל שיתקרב כלי הטיס בטיסתו אל פני הקרקע, תלך ותדעך תנועתן של המערבולות והיעילות האוירודינמית של כנפיו תגבר וכך ישתפר "ערך גלישתו" (מרחק ההתקדמות לכל מטר שקיעה) והוא ידאה למרחק רב יותר. שמעתי את הרצאתו של רפי לוסקי (מבכירי טייסי הדאונים שלנו) על אליפויות דאיה עולמיות בהן השתתף ובכולן נעשה שימוש גם בשיטה המנצלת את התופעה הזו. מדהים לראות את תמונות הדאונים המלחכים את עלי גידולי התירס שמעליהם הם חולפים. ליל מנוחה, אמנון

 

[netbird]

אז...

אז אתה אומר שכיוון שגודל כל מערבולת הוא בגודל הכנף של ג'וני, תעופה בגובה חצי מוטת כנפיים תמנע מערבולות אלה. כלומר, כל עצם שינוע בגובה הקטן בחצי מקוטרו ימנע היווצרות מערבולות? האם רק המערבולות האנכיות (מחלקה התחתון של הכנף אל חלקה העליון) דועכות, או שמא גם האופקיות (עם ונגד כיוון השעון)? אם דאייה דינמית מתרחשת בגובה של 10-30 מטר כיצד אפקט הקרקע (שמחייב גובה של כחצי מוטת כנפיים) מסייע לדאייה זו?

 

[netbird]

עוד מהספר:

"...ואימץ את כל כוחותיו לבצע בכפניו קימור לולייני קשה ומכאיב. קימור זה משמעו שעכשיו יעופף לאיטו, והוא האט עד שהרוח היתה לחישה בפניו..." עמ' 13 "...ולמד מדוע אין השחפים נוהגים לבצע צלילות עוצמה תלולות ומהירות כברק. תוך שש שניות בלבד התקדם כבר במהירות של שבעים מילין שעה, המהירות שבה מאבדת הכנף את יציבותה בתנועתה כלפי מעלה." עמ' 15 "מחשבתו היתה ניצחון. מהירות שיא! שחף במהירות של מאתיים וארבעה עשר מילין לשעה!" עמ' 26 (214*1.609=344.399 קמ"ש). "הוא גילה כי הנעת נוצה יחידה בקצה הכנף כדי שבריר האינץ', תעניק לו קימור סוחף במהירות עצומה. אולם, עוד בטרם למד זאת גילה כי בהניעו יותר מנוצה אחת, באותה מהירות, יילכד בסיחרור מהיר כקליע רובה..." עמ' 27 "הוא גילה את הלולאה, את הגלגול האיטי, את הגילגול על נקודה, את הסיחרור ההפוך ואת הגילגול בנסיקה." עמ' 27. "הוא למד כי בצלילה שטוחה רבת מהירות יוכל למצוא את הדגים הנדירים והטעימים השוכנים בעומק עשרה רגל מתחת לפני האוקיינוס...הוא למד לישון באוויר, לקבוע לו מסלול לילה על פני הרוח שמעבר לחוף, ולעבור מרחק מאה מילין משקיעה עד זריחה. בכוח אותה שליטה פנימית הצליח לעופף בעד ערפילי ים כבדים ולטפס מעליהם אל תוך שמיים צחים כברקת.." עמ' 35-36. "הוא למד לרכב על גב הרוחות הגבוהות הרחק אל תוך היבשה..." עמ' 36