סיקור מקיף

טכנולוגיה של דינוזאורים / אני סניד

מדוע משרד ההגנה האמריקני מראה עניין בפְּטֶרוֹזַאוּרים, זוחלים מכונפים ששלטו בשמים לפני 288 עד 66 מיליוני שנים?

פטרוזאורים. איור: shutterstock
פטרוזאורים. איור: shutterstock

הפלאונתולוג מייקל חביב חוקר את הביו-מכניקה של פְּטֶרוֹזַאוּרים, שהגדולים בהם, במשקל של כ-250 קילוגרם ועם מוטת כנפיים של כ-10 מטרים, דמו בגודלם למטוסי קרב מודרניים. אלה היו בעלי החיים המעופפים הגדולים ביותר שחיו מעולם, והאנטומיה שלהם הייתה שונה מזו של ציפורים או של עטלפים. הדבר עושה אותם למודלים מיוחדים במינם למכניקה של תעופה, בייחוד בשביל מטוסים גדולים.

כדי להבין כיצד הפְּטֶרוֹזַאוּרים עפו, שילב חביב עקרונות של פיזיקה ושל אנטומיה של חולייתנים עם נתונים שמקורם במאובנים. הוא מקווה שמתוך ידע זה יוכלו נאס"א או משרד ההגנה האמריקני לתכנן כלי טיס בגישה חדשה, כפי שכבר עשו במקרים מסוימים. במובן מופשט, חביב הקים את בעלי החיים האלה לתחייה. הנה כמה יישומים בהשראת פטרוזאורים.

רובוטים מעופפים בשמי מאדים
כלי טיס מסורתיים יצטרכו לטוס מהר מאוד כדי להישאר מעל לקרקע באטמוספרה הדלילה של מאדים, ועל כן הם אינם יכולים לשמש פתרון מעשי לסריקה מפורטת של פני השטח שם. אחד הפתרונות האפשריים עשוי להיות רובוט שעף כמו פְּטֶרוֹזַאוּר: עם כנפיים המכות במהירות רבה וגוף אִטי באופן יחסי. גם דבורים ויונקי דבש עפים כך, ונאס"א יצרה דגמי רובוטים המבוססים על הביו-מכניקה של "מעופפים מרפרפים" כאלה.

כנפיים משנות צורה

בכל כנף של פְּטֶרוֹזַאוּר הייתה אצבע מחודדת אחת שצמחה עד לאורך של 2.5 מטרים, במינים הגדולים ביותר. כשהפְּטֶרוֹזַאוּרים עפו, האצבעות האלה התכופפו כשהכנף ירדה בכוח, והתיישרו ברפלקס מהיר כשהכנף עלתה. חזרה ספונטנית זו לשיווי משקל חסכה לפטרוזאורים אנרגיה רבה בזמן הנפנוף. לדברי חביב, רובוטיקאים בחיל האוויר האמריקני מתעניינים בכנפיים משנות צורה שיוכלו לשמש במטוסים וגם במצנחים, שהם בסופו של דבר כנפיים קמורות מאוד.

מערכות להמראה מהירה

הפְּטֶרוֹזַאוּרים הענקיים, בניגוד למטוסים של ימינו, לא נזקקו למסלול המראה. הם היו מומחים בהמראה אנכית, פעולה שכלי טיס כיום אינם מסוגלים לבצע, או שהיא מאוד לא יעילה. מכיוון שהיו לזוחלים עצמות נוקשות ועם זאת חלולות וקלות, הם היו מסוגלים להשתמש בארבעת הגפיים, הן הרגליים והן הכנפיים, כדי לדחוף בחוזקה את האדמה. כך הצליחו לזנק לאוויר כשהם משיגים מהירות גבוהה במרחק קצר. חביב מנהל כעת משא ומתן עם הסוכנות האמריקנית למחקר בטחוני מתקדם (DARPA) על מענק לתכנון כלי טיס בעל תכונות פיזיות מקבילות ושיטת המראה ארבע-רגלית, שבעזרתה יוכלו הטייסים להמריא באופן אנכי במהירות ותוך צריכה מועטה של דלק.

אוהלים שאינם מתהפכים

בזמן הטיסה, נשארו כנפי הפטרוזאורים מתוחות לכל אורכן. הן היו עשויות קרום בעל סיבים ארוכים ועבים, שזורים שתי וערב בסיבים קטנים יותר ששלטו במידת הרפרוף של הכנף. כל סיב כשהוא לעצמו נע בלחץ אוויר גבוה, אך ממדיהם השונים גרמו להם להתנודד בתדירויות מנוגדות שביטלו בסופו של דבר זו את זו, וכך נשארה הכנף כולה יציבה. חביב פנה ליצרני אוהלים והציע להם עיצוב המנצל את אותו עיקרון פיזיקלי כדי להפחית רפרופים רעשניים ולשפר את יציבות האוהל ברוחות עזות.

 

הכתבה מתפרסמת באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

5 תגובות

  1. להרצל

    לגבי מטוס תובלה (מטוסי קרב בכל מקרה מחוץ
    לתחום מפאת חוסר המהירות..) אתה כנראה צודק,
    אך אין למיטב ידיעתי שום סיבה פזיקלית שמל"טים
    ואפילו גדולים יחסית (או אפילו מטוסים אולטרה קלים כל
    עוד לא נשללה בוודאות האפשרות בגלל התאוצה) לא יוכלו
    להמריא כמו הפטרוזאורים.

  2. ניסים צודק
    לאחר הפיתוח של העטים, הרוסים קנו מהאמריקאים מספר די גדול של עטים כאלו.
    מספיק להנציח את השטות הזו.

  3. הפלאונתולוג חביב רוצה לבנות מטוס בעל שיטת המראה ארבע-רגלית – קצת הזוי.
    1. התאוצה בהמראה צריכה להיות כל כך גדולה שהטייס ישבור את המפרקת.
    2. הרגליים יצטרכו להיות ארוכות מאד, המטוס לא יוכל לשאת את משקלן.
    3. למטוס לא תהיה מהירות מספקת קדימה על מנת ליצור עילוי בכנפיים, אז הוא יפול מיד.
    4. יתרון אחד גדול – חביב יקבל את פרס האיג-נובל.
    ואגב – ניסים צודק. NASA קנתה את העטים מחברת FISHER PEN COMPANY במחיר $2.95 ליחידה. כל אחד יכול לקנות עט דומה כיום למזכרת. אבל מסתבר שהחברה עצמה השקיעה הרבה מכספה בפיתוח.

  4. נוסטרדמוס
    הסיפור על העט והעפרון הוא לא נכון.
    לרעיונות שבכתבה יש הרבה שימושים שכנראה בלוני הליום לא מתאימים להם.

  5. האמריקאים השקיעו מיליוני דולרים בפיתוח עט שכותב בחלל, הרוסים השתמשו בעפרון.
    למה לא להשתמש בבלוני הליום עם מנוע או ספינות אוויר עם הליום? למה לסבך מה שלא צריך ולבזבז על מה שלא צריך במקום על מה שצריך ולהרחיק את החקר החשוב.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן