ידענים: עופות

מאת 15 במאי 2015 4 תגובות

העובדה שהצופית מרחפת מעל פרח אחד, וטסה במהירות ובפתאומיות רבה לפרח אחר מרשימה, אך גם מעוררת שאלות בעניין מנגנון התעופה שלה. האם אפשר לחקות את מנגנון התעופה היעיל של הציפור הזעירה בכלי תעופה מלאכותי, דוגמת מסוק?

צופית מוצצת צוף מפרח. צילום: shutterstock

צופית מוצצת צוף מפרח. צילום: shutterstock

מאת: דפנה חיים לנגפורד

העובדה שהצופית מרחפת מעל פרח אחד, וטסה במהירות ובפתאומיות רבה לפרח אחר מרשימה, אך גם מעוררת שאלות בעניין מנגנון התעופה שלה. האם אפשר לחקות את מנגנון התעופה היעיל של הציפור הזעירה בכלי תעופה מלאכותי, דוגמת מסוק?
הצופית, הידועה גם בשם יונק הדבש, משתייכת למין הציפורים הקטנות ביותר. עם זאת, מהירות התעופה ויכולת הריחוף המרשימות של הצופית עוררו סקרנות רבה. חוקרים מצאו שהציפור הקטנה מסוגלת להניע את הכנף עשרות רבות של פעמים בשניה אחת (בין 50-80) עובדה שמאפשרת לה להגיע למהירות של מעל 50 קמ"ש. בזמן תעופה, נמדד שפעימות ליבה מגיעות ל 1,260 לשנייה, כלומר קצב חילוף החומרים של הצופית מהיר כל כך, עד שעליה לאכול מספר פעמים רב מאוד ולמעשה לאכול משקל השווה למשקל גופה בכל שעה. בלילה, על מנת לא לרעוב, המטבוליזם של הצופית יורד משמעותית והיא למעשה מצויה במצב מטבולי הדומה למצב של תרדמת חורף.
מזה זמן, תעופת הצופית מעוררת ענין בקרב מדענים, חלקם חשבו שתעופת הצופית דומה לתעופת חרקים, בעוד אחרים טענו שתעופת הצופית דומה לתעופת ציפורים כאשר הכנף משמשת כעין להב. באמצעות סימולציה אווירודינמית של תעופת הצופית בתלת ממד, נמצא שהצופית מגיעה ליכולות האוירובטיות שלה באמצעות מערכת כוחות אווירודינמיים הדומים יותר לכוחות האווירודינמיים המאפיינים תעופת חרקים, מאשר לאלה המאפיינים תעופת ציפורים.
על מנת לרחף מעל הפרח, הצופית נדרשת לכוח עילוי מספק. בעוד ציפורים אחרות משתמשות בנפנוף כנפיים, כוח העילוי במקרה זה, מקורו אינו ברפרוף כנפיים מהיר, אלא במנגנון הרבה יותר מתוחכם: הצופית עושה שימוש במכניקת זרימת אוויר המאופינת בחוסר יציבות, זו גורמת למערבולות אויר בלתי נראות היוצרות את כוח עילוי שלו זקוקה הצופית על מנת לרחף ולרפרף בין פרח לפרח.

מעוף הצופית: תמונה מאת Charlesjsharp, cc 3.0

מעוף הצופית: תמונה מאת Charlesjsharp, cc 3.0

למשל, כיוון הכנפיים קדימה ולמטה יוצר מערבולות קטנות המצטרפות למערבולת גדולה יותר – אזור עם לחץ נמוך המאפשר עילוי. בנוסף, הציפורים הקטנות מגדילות את כוח העילוי באמצעות כיוונון עדין של הכנפיים לכיוון הרצוי.

עוד הבדל מעניין בין הצופיות לאחיותיהן הציפורים הוא יכולתן להפוך את הכנף וליצור כוח עילוי הפוך בעת הצורך. למרות שהצופיות גדולות בהרבה מהחרק המעופף הממוצע והן מערבלות את האוויר הרבה יותר מהחרק בזמן תנועה, תעופת הצופית קרובה יותר לתעופת חרקים מאשר לתעופת ציפורים.
חרקים כמו שפיריות, זבובים ויתושים יכולים לרחף ולזנק קדימה, אחורה ולצדדים. מבנה הכנפיים שלהם שונה מאד מכנפי הצופית והוא מכיל קרום דקיק ולא נוצות. גם חרקים עושים שימוש במכניזם של זרימת אויר בלתי יציב הגורם למערבולות שמייצרות כוח עילוי הדרוש לתעופה. גם כנפי החרק נעות כך שהן יכולות ליצור כוח עילוי חיובי דו צדדי.

בהמשך למידול מנגנון התעופה המרשים של הצופית, מנסות קבוצות חוקרים / מפתחים שונות ללמוד כיצד ניתן ליישם את התעופה המהירה והיעילה של הצופית במערכות תעופה ממוזערות לצרכים אזרחיים וצבאיים כאחד.

מעוף הצופית – הילוך איטי


צופית לעומת חרקים

מקור הידיעה

4 תגובות ל “האם הצופית עפה כציפור או כחרק?”

  1. ספקני

    די מוזר,
    שעל אף ההתקדמות הרבה שחלה בטכניקות צילום,
    ויכולת צילום במהירות העולה ביותר ממאה מונים,
    מיכות הראיה האנושית,
    עדיין לא מצליחים להבין את מורכבות תנועות הכנפיים.

    זה מזכיר לי את הנסיונות הראשונים של חיקוי תעופת הציפורים,
    כאשר חיברו לבני-אדם כנפיים, אשר נעו מטה-מעלה ללא שינוי בזוית…

  2. תומר

    בניגוד לקוליברי, הצופית מעדיפה לעמוד ליד הפרח ממנו היא יונקת את הצוף. כמו כן טכניקת המעוף שלה שונה מהקוליברי.

  3. דר׳ רוזנטל

    בעבר כתבתי על הבילבול בשמות ולמרות זאת שוב ושוב
    ממשיכים כותבים במקומות מדע-עממי לטעות ולהטעות,
    על פי קטעי הווידאו המאמר כולו מתיחס ל : קוליברי – hummingbird .
    הקוליברי (hummingbird) הוא ממשפחת הקוליבריים – Trochilidae
    (כמה סוגים ו מינים) צפורים ממרכז ודרום אמריקה ,
    סוג אחר (מס׳ מינים) ושונה לחלוטין הוא צופית -Cinnyris מ״העולם הישן״ …
    בגלל תרגום השם מ גרמנית נקראה הצופית יונק -הדבש שם ששונה ל: צופית .
    לכן שוב :
    בסביבתנו יש צופית .
    באמריקה קוליברי .
    המאמר כולו מתיחס לקוליברי והשימוש ב ״צופית״ … שגיעה גסה !
    חבל !

  4. אסף

    צופית זה לא יונק הדבש, כדאי שתדייקו!! יונק הדבש שייך לקוליברי ונפוץ בעולם החדש ולא הישן.

הוספת תגובה

  • (will not be published)