Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Śmigłowce skorzystają z "wynalazku" humbaków

Rekomendowane odpowiedzi

Obserwacje humbaków (Megaptera noveangliae) pozwoliły niemieckim inżynierom udoskonalić... helikoptery. Specjalistów z Niemieckiego Centrum Lotniczego i Kosmicznego (DLR) zainteresował fakt, że pomimo obecności olbrzymich płetw piersiowych, humbaki są w stanie wykonywać pod wodą skomplikowane akrobacje i błyskawicznie zmieniać kierunek poruszania się.

Rotor śmigłowca odpowiada za zapewnienie siły ciągu, kontrolę kierunku oraz prędkości. Gdy wirnik się obraca, jego łopata, która porusza się w tym samym kierunku, co śmigłowiec, szybciej przesuwa się do przodu niż łopata poruszająca się w kierunku przeciwnym. Ta różnica w prędkości powoduje powstawanie turbulencji, wibracji oraz jest przyczyną niestabilności. Te niekorzystne zjawiska nabierają na sile przy szybkim locie i zmianach kierunku. Możliwe jest też utrata siły nośnej przez łopatę poruszającą się w kierunku przeciwnym do śmigłowca.

Kai Richter i jego koledzy z DLR zastanawiali się, czy coś podobnego do guzów na płetwach piersiowych humbaka pomogłoby w udoskonaleniu wirników. Uczeni przeskalowali te guzy do rozmiarów wirnika i stworzyli gumowe pierścienie o średnicy 6 milimetrów. Następnie przymocowali po 186 takich pierścieni do krawędzi natarcia każdego z wirników.

Zaobserwowano, że taki zabieg znacząco zmniejszył zakłócenia pracy rotora. Piloci testowi potwierdzili, że widza różnicę w zachowaniu maszyny w powietrzu. Wyniki pierwszy lotów są na tyle obiecujące, że Niemcy złożyli wniosek patentowy i pracują nad udoskonaleniem swojego projektu. Oczywiście w przyszłości na łopaty wirników nikt nie będzie naklejał kawałków gumy. Odpowiedni kształt otrzymają one już w fabryce.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Z budowy płetw humbaka wynika, że nie zawsze przepływ laminarny jest najlepszy - guzy na krawędzi natarcia płetw zaburzają swobodny przepływ wody, powodując przepływ turbulentny wokół górnej ich powierzchni i co było zaskakujące dla naukowców zwiększają znacząco ich siłę nośną.

Ten sam model budowy można wykorzystać do modyfikacji większości już istniejących konstrucji latających jak i pływających:

- śruby okrętowe - zmodyfikowane powinny ograniczyć zużycie paliwa statków

- płaty nośne wodolotów - ograniczenie ich wielkości

- skrzydła utralekkich samolotów - ograniczenie wielkości

- skrzydła samolotów transportowych - zwiększenie ich nośności lub zmniejszenie rozmiarów przy zachowaniu dotychczasowej

 

Podobne przykłady można mnożyć :)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

To nie powinno dziwić - z tego samego powodu pofałdowaną powierzchnię mają np. piłeczki golfowe oraz stroje pływackie typu "skóra rekina" (których nazwa - nawiasem mówiąc - też nie wzięła się znikąd...). Nie wspomnę nawet o tym, że stosunkowo niewielka branża rowerowa już dawno wykorzystała to samo zjawisko, czyli delikatne zaburzenie przepływu powietrza w celu zmniejszenia skoku ciśnienia, który powstałby przy idealnym przepływie laminarnym, do produkcji coraz "szybszych" obręczy do kół rowerowych (http://www.racecar-engineering.com/wp-content/uploads/2011/04/zipp_404cc_dimples_600.jpg), a nawet ubrań kolarskich o fakturze optymalizującej przepływ powietrza wokół ciała zawodnika. Jestem wręcz zaskoczony, że branżą lotnicza - dysponująca gigantycznymi środkami na rozwój - dopiero teraz zauważyła te same zjawiska.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Humbaki przepływające w pobliżu Australii zmieniły termin migracji, a przyczyna tego stanu rzeczy leży prawdopodobnie w ocieplających się wodach Oceanu Południowego. Profesor Rebecca Dunlop z University of Queensland poinformowała, że badania akustyczne i zwiady lotnicze prowadzone wzdłuż wschodnich wybrzeży Australii pokazały, że humbaki wracają z północy na południe o 3 tygodnie wcześniej, niż robiły to 21 lat temu.
      W 2003 roku szczyt migracji na południe przypadał na początek października. W 2024 roku była to połowa września, stwierdziła Dunlop. O ile termin migracji w sposób naturalny może zmieniać się z roku na rok o około 2 tygodnie, to od 2021 roku obserwujemy wyraźne przesunięcie, dodaje uczona.
      W miesiącach zimowych  – pamiętajmy, że mówimy tutaj o półkuli południowej – humbaki niemal nie jedzą. Migrują w tym czasie z letnich miejsc żerowania na południu w kierunku obszarów subtropikalnych i tropikalnych, gdzie się rozmnażają. Czas migracji dobierają tak, by upewnić się, że zostają w wodach Antarktyki na tyle długo, by nagromadzić odpowiednią ilość tłuszczu i białka, które wystarczą im w czasie migracji na północ i z powrotem oraz na rozmnażanie się.
      Naukowcy zauważyli, że wyraźna w ostatnich latach zmiana terminu migracji zbiega się ze znacznym zmniejszeniem zasięgu lodu morskiego. Mniej lodu morskiego, oznacza mniej glonów, którymi żywi się kryl. A mniej kryla dostępnego przed migracją może zmuszać humbaki do wcześniejszego powrotu z północy, stwierdza Dunlop.
      Gdy w latach 60. XX wieku zaprzestano polowań na humbaki, wschodnioaustralijska populacja liczyła zaledwie około 300 osobników. Obecnie jest ich około 40 000. Badaliśmy, że wcześniejsze opuszczenie północnych regionów rozrodu może być spowodowane zbytnim zagęszczeniem zwierząt, ludzkiej aktywności na Wielkiej Rafie czy innymi czynnikami. Jednak o ile populacja zwiększała się przez ostatnich 21 lat, to do wyraźnej zmiany migracji doszło po 2021 roku, kiedy to rosnąca temperatura wody wpłynęła na pokrywę lodową wokół Antarktyki, mówi doktor Dunlop. Uczona dodaje, że podobną zmianę widać też w innych populacjach humbaków, tych z regionów Ameryki Południowej oraz zachodniego wybrzeża Australii.
      Obawiam się, że w pewnym momencie dojdzie do spadku urodzin, gdyż samice nie będą miały wystarczająco dużo energii, by odbyć migrację na północ, urodzić młode i wrócić z nim na południowe żerowiska, stwierdza Dunlop. Obecnie trwają badania mające sprawdzić, czy czas migracji na północ również uległ zmianie.
      Źródło: Southern Ocean humpback whales are shifting to an earlier return migration, https://www.nature.com/articles/s41598-025-07010-9

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z SETI Institute oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis są pierwszymi, którzy zarejestrowali wielkie pierścienie powietrza wypuszczane przez humbaki. Zwierzęta tworzyły je podczas przyjaznej interakcji z ludźmi. Trudno oprzeć się wrażeniu, że pierścienie te przypominają kółka wypuszczane przez palaczy papierosów. Naukowcy przypuszczają, że pierścienie to albo próba zabawy, albo komunikacji z ludźmi.
      Nie od dzisiaj wiemy, że humbaki wykorzystują bańki powietrza do otaczania ławic ryb, na które polują. Ponadto samce głośno wypuszczają powietrze, tworząc widoczne ślady na wodzie, gdy konkurują o samice. Tym razem mamy do czynienia z nieznanym wcześniej zjawiskiem - tworzeniem specyficznych baniek podczas przyjaznej interakcji z ludźmi.
      Humbaki żyją w złożonych społecznościach, wydają różne dźwięki, posługują się bąblami powietrza jak narzędziami, pomagają innym gatunkom atakowanym przez drapieżniki. Teraz widzimy, że wydmuchują w kierunku ludzi pierścienie z powietrza. To może być sposób na interakcję, obserwowanie naszej reakcji i zaangażowanie nas w zabawę lub komunikację, mówi doktor Fred Sharpe.
      Humbaki w przyjazny sposób interesują się łodziami i pływającymi ludźmi. Większość spośród obserwowanych przez nas na całym świecie dziesiątek populacji waleni, podpływała do łodzi i ludzi, wypuszczając bąble, dodaje Jodi Frediani.
      Źródło: Humpback Whales Blow Poloidal Vortex Bubble Rings, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mms.70026

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Humbaki każdego roku odbywają migrację długości nawet 16 000 kilometrów, przemieszczając się z regionów polarnych w tropiki, gdzie się rozmnażają i wychowują młode. W wędrówkach mogą im jednak przeszkadzać wąsonogi, skorupiaki, które zasiedlają ich skórę. Jeśli będzie ich zbyt dużo, wywołają dodatkowy opór podczas pływania, przez co humbak niepotrzebnie traci energię. Naukowcy z Griffith University zaobserwowali, że humbaki korzystają z „podwodnego spa”, którym pozbywają się wąsonogów, martwego naskórka i nadmiaru bakterii.
      Doktor Jan-Olaf Meyncke i jego zespół z Whales and Climate Research Program and Coastal i Marine Research Centre przyczepili do humbaków specjalne urządzenia, zawierające m.in. kamerę wideo, hydrofon, czujniki ciśnienia, temperatury czy GPS. Uczeni śledzili migrujące zwierzęta pomiędzy sierpniem 2021 a październikiem 2022. Gdy odzyskali nagrania i je przeanalizowali zauważyli, że walenie tarzały się po dnie morskim położonym na głębokości do 49 metrów i pokrytym piaskiem i kamieniami. Za każdym razem zwierzę najpierw powoli przesuwało się po piasku naprzód, a następnie obracało na jeden bok lub wykonywało pełen obrót, mówi Mynecke. Zachowanie takie miało miejsce zawsze w kontekście społecznym. Dochodziło do niego po zalotach, konkurowaniu ze sobą lub po innej formie interakcji społecznej, dodaje uczony. Dlatego też specjaliści przypuszczają, że korzystanie z „odnowy biologicznej” miało na celu przede wszystkim oczyszczenie tych miejsc, które były wykorzystywane w kontaktach społecznych.
      Dzięki ocieraniu się o piasek i kamienie humbaki pozbywają się wąsonogów oraz martwego na skórka, w którym żyją bakterie. Ich zbytnie nagromadzenie może być niebezpieczne, gdyby zwierzę odniosło ranę, zatem regularne usuwanie naskórka wraz z bakteriami pozwala na utrzymanie zdrowego mikrobiomu skóry. Naukowcy zaobserwowali też, że opadający naskórek waleni był łakomym kąskiem dla wielu gatunków ryb, w tym dla młodego karanksa nowozelandzkiego.
      Wielorybnicy już w połowie XIX wieku donosili o walach grenlandzkich ocierających się głowami o skały, w ostatnich latach zachowanie takie zostało naukowo udokumentowane u tego gatunku. W przypadku humbaków zauważono nie tylko, że pozbywanie się naskórka i wąsonogów jest powiązane z zachowaniami społecznymi, ale że zwierzęta wracają w to samo miejsce, by się tarzać na dnie. Naukowcy przypuszczają, że przyczyną powrotów jest idealny skład dna, na którym leży mieszanina piasku i kamieni.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Michael Packard, zawodowy poławiacz homarów, znajdował się około 14 metrów pod wodą, gdy nagle poczuł uderzenie, wokół zapadła ciemność i poczuł, że się przemieszcza. Pięćdziesięciosześciolatek sądził, że został zaatakowany przez jednego z rekinów, które powszechnie występują w pobliżu Cape Cod w stanie Massachusetts. Szybko jednak zdał sobie sprawę, że nie czuje ani ugryzienia, ani bólu.
      Wtedy zdał sobie sprawę, że znalazł się w paszczy wieloryba. Mężczyzna ocenia, że był współczesnym Jonaszem przez około 30 sekund. Nagle waleń wypłynął na powierzchnię wystawił głowę i zaczął nią potrząsać, wyrzuciło mnie w powietrze i wylądowałem w wodzie, mówił po wyjściu ze szpitala. Packarda z wody wyciągnął kolega, Josiah Mayo, z którym łowili homary.
      Charles Mayo, ojciec Josiaha, ekspert ds. waleni w Center for Coastal Studies mówi, że tego typu wydarzenia są bardzo rzadkie. Humbaki, bo to właśnie z tym gatunkiem Packard miał bliskie spotkanie, nie są agresywne. Zwierzę najprawdopodobniej polowało właśnie na ryby, gdy na drodze jego otwartej paszczy znalazł się nurek.
      Jooke Robins, również z Center for Coastal Studies, dodaje, że odżywiające się humbaki otwierają paszczę i przemieszczają się szybko, starając się wchłonąć jak najwięcej pożywienia. W tym czasie mogą nie widzieć wszystkiego, co mają przed sobą. Myślę, że dla zwierzęcia to było również zaskakujące zdarzenie, dodaje.
      Zdaniem Robbins Packardowi nie groziło połknięcie. Humbaki nie mają wystarczająco dużego przełyku, by mógł przezeń przejść dorosły człowiek. Nie oznacza to jednak, że był całkowicie bezpieczny. Gdyby wstrzymał oddech w momencie, gdy humbak go wypluł na powierzchni, mogłoby dojść do zatoru. Musiał zachować zimną krew. Żeby wyjść cało z takiej sytuacji trzeba być profesjonalistą. Przeżył, bo jest mądry, twardy i ma szczęście.
      Ani Mayo, ani Robbins nigdy wcześniej nie słyszeli o przypadku, by człowiek znalazł się w paszczy humbaka.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Można sobie wyobrazić zdumienie biologów morskich, gdy na wysepce Marajó w ujściu Amazonki odkryli martwego młodego długopłetwca (humbaka). Członków grupy Bicho D'Água zaalarmowały krążące nad namorzynami sępy.
      Zwierzę o długości prawie 8 m utknęło w roślinności ok. 15 m od brzegu. Ekipa z Municipal Secretariat of Health, Sanitation, and Environment zbadała truchło. Nie wykryto widocznych urazów. Przed sekcją zwłok nie da się więc stwierdzić, co było przyczyną zgonu. Na razie powtarzane są 2 teorie: 1) że zwierzę wyrzuciła silna fala pływowa albo 2) że zginęło ono w oceanie, a później zostało przetransportowane w głąb lądu przez ludzi.
      Ponieważ ciało walenia jest zbyt duże i znajduje się w odległej, trudno dostępnej okolicy, naukowcy pobrali do zbadania próbki.
      Nie jesteśmy pewni, jak humbak się tu znalazł, jednak przypuszczamy, że poruszał się blisko brzegu i pływy, które były na przestrzeni ostatnich dni znaczne, uniosły go i wepchnęły na ląd w namorzyny - uważa specjalista z Bicho D'agua Institute.
      Większą tajemnicą niż to, jak waleń trafił na ląd, jest jednak to, co w ogóle robił w pobliżu Brazylii o tej porze roku. Między sierpniem a listopadem długopłetwce są często widywane dalej na południe u wybrzeży stanu Bahía. Na północy przy ujściu Amazonki, zwłaszcza o tej porze roku, są jednak rzadkim widokiem.
      Niektórzy przypuszczają, że cielę zostało odseparowane od matki w czasie migracji na południe.
       


      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...