هل يطير الكشاف مثل الطير أو الحشرة؟

إن حقيقة أن الكشاف يحوم فوق زهرة واحدة ويطير بسرعة كبيرة وفجأة إلى زهرة أخرى أمر مثير للإعجاب، ولكنه يثير أيضًا تساؤلات حول آلية طيرانه. هل من الممكن تقليد آلية الطيران الفعالة للطائر الصغير بطائرة اصطناعية مثل المروحية؟

بقلم: دافنا حاييم لانجفورد

إن حقيقة أن الكشاف يحوم فوق زهرة واحدة ويطير بسرعة كبيرة وفجأة إلى زهرة أخرى أمر مثير للإعجاب، ولكنه يثير أيضًا تساؤلات حول آلية طيرانه. هل من الممكن تقليد آلية الطيران الفعالة للطائر الصغير بطائرة اصطناعية مثل المروحية؟
ينتمي الكشاف، المعروف أيضًا باسم الطائر الطنان، إلى أصغر أنواع الطيور. ومع ذلك، فإن سرعة طيران الكشافة المذهلة وقدرتها على التحليق أثارت فضولًا كبيرًا. ووجد الباحثون أن الطائر الصغير قادر على تحريك جناحه عشرات المرات في الثانية الواحدة (بين 50-80)، وهو ما يسمح له بالوصول إلى سرعة تزيد عن 50 كم/ساعة. أثناء الطيران، تم قياس أن نبضات قلبها تصل إلى 1,260 في الثانية، مما يعني أن معدل الأيض لدى الكشافة سريع جدًا لدرجة أنها يجب أن تأكل عدة مرات كثيرًا وفي الواقع تأكل وزنًا يساوي وزن جسمها كل ساعة. في الليل، لكي لا تتضور جوعا، تنخفض عملية التمثيل الغذائي للكشافة بشكل ملحوظ وهي في الواقع في حالة استقلابية مشابهة للسبات الشتوي.
لبعض الوقت، أثار الطيران الكشفي اهتمام العلماء، حيث اعتقد البعض أن الطيران الكشفي يشبه طيران الحشرات، بينما ادعى آخرون أن الطيران الكشفي يشبه طيران الطيور عند استخدام الجناح كنصل. ومن خلال محاكاة ديناميكية هوائية لرحلة الكشاف بشكل ثلاثي الأبعاد، تبين أن الكشاف يصل إلى قدراته البهلوانية من خلال نظام من القوى الهوائية التي تشبه القوى الهوائية التي تميز طيران الحشرات، أكثر من تلك التي تتميز بها طيران الحشرات. الطيور.
من أجل التحليق فوق الزهرة، يحتاج الكشاف إلى رفع كافٍ. بينما تستخدم الطيور الأخرى رفرفة الأجنحة، فإن قوة الرفع في هذه الحالة، لا تنشأ من الرفرفة السريعة للأجنحة، بل تنشأ من آلية أكثر تعقيدًا: يستخدم الكشاف آليات تدفق الهواء التي تتميز بعدم الاستقرار، مما يسبب دوامات هوائية غير مرئية تخلق قوة الرفع التي يحتاجها الكشاف ليحلق ويرفرف بين زهرة لزهرة.

على سبيل المثال، يؤدي اتجاه الأجنحة للأمام وللأسفل إلى إنشاء دوامات صغيرة تنضم إلى دوامة أكبر - وهي منطقة ذات ضغط منخفض تسمح بالرفع. بالإضافة إلى ذلك، تزيد الطيور الصغيرة من قوة الرفع عن طريق ضبط أجنحتها في الاتجاه المطلوب.

هناك اختلاف آخر مثير للاهتمام بين الكشافة وأخواتهم من الطيور وهو قدرتهم على إدارة الجناح وإنشاء رفع عكسي عند الحاجة. ومع أن الكشافة أكبر بكثير من الحشرة الطائرة المتوسطة الحجم وتحرك الهواء أكثر بكثير من الحشرة أثناء حركتها، فإن طيران الكشافة أقرب إلى طيران الحشرات منه إلى طيران الطيور.
يمكن للحشرات مثل اليعسوب والذباب والبعوض أن تحوم وتندفع للأمام والخلف والجانبين. يختلف هيكل أجنحتها كثيرًا عن أجنحة الكشافة وتحتوي على غشاء رقيق ولا يوجد بها ريش. تستفيد الحشرات أيضًا من آلية تدفق الهواء غير المستقر الذي يسبب دوامات تنتج قوة الرفع اللازمة للطيران. تتحرك أجنحة الحشرة أيضًا حتى تتمكن من إنشاء رفع إيجابي ثنائي.

باتباع نموذج آلية الطيران المثيرة للإعجاب للكشافة، تحاول مجموعات مختلفة من الباحثين/المطورين تعلم كيفية تنفيذ رحلة الكشافة السريعة والفعالة في أنظمة طيران مصغرة لتلبية الاحتياجات المدنية والعسكرية.

رحلة الكشفية - حركة بطيئة

فتيات الكشافة ضد البق

مصدر الخبر