סנפיר מעשה ידי אדם בהשראת דולפין עובד בשחייה

2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33

שחייני Lunocet כבר פגעו כשמונה קילומטרים בשעה, כמעט פי שניים ממהירותו של מייקל פלפס המהיר ביותר.

גוף האדם עושה דברים רבים היטב, אך שחייה אינה אחד מהם. אנחנו לא יעילים במים בצורה מביכה, מסוגלים להמיר רק 3 או 4 אחוז מהאנרגיה שלנו לתנועה קדימה. (אפילו עם סנפירי שחייה, אנחנו יעילים רק ב -10 עד 15 אחוזים.) אבל סנפיר חדש בהשראת דולפין מבטיח לתדלק את השינוי הגדול ביותר בשחייה המופעלת על ידי בני אדם מזה עשרות שנים, ומציב מהירויות מעבר לאולימפיאדה בהישג יד של כמעט כֹּל אֶחָד.

במהלך עשרות שנים של מחקר, המהנדס והממציא טד צ'יאמילו, ממציא ומהנדס באתונה, ג '., שעשה את שמו (והונו) בבניית בלמי אופניים עתירי ביצועים, יצר את מה שכונה "לונוצט", 2.5 קילו (1.1 קילו -קילוגרם) מונופין עשוי סיבי פחמן ופיברגלס המתחבר לצלחת רגל אלומיניום בזווית מדויקת של 30 מעלות. עם כמעט שלוש פעמים שטח הפנים של סנפירי השחייה הקונבנציונליים, ה- Lunocet החצי גמיש מספק שפע הנעה. המפתח למהירות הסנפיר הרחבה בגודל 42 אינץ '(מטר): צורתו וזוויתו, שניהם מעוצבים בדיוק מדעי על זנב דולפין.

ספרינטרים אלה של הים יכולים לשחות עד 53 ק"מ לשעה ולהפוך עד 80 אחוז מהאנרגיה שלהם לדחף.

"המנגנון מתפקד כמו כנף להפקת כוח הרמה", המכוון קדימה והופך לדחף, אומר פרנק פיש, ביולוג ימי באוניברסיטת ווסט צ'סטר בפנסילבניה. "מנגנון ההנעה הזה יעיל ביותר בהשוואה לדחפים ימיים קשיחים קונבנציונליים." פיש, מומחה למורפולוגיה של שחייה של יונקים ימיים, סיפק לסיאמילו נתונים מסריקות CAT של זנבות הדולפינים, בהם השתמש בעיצוב הסנפירים שלו, שיצאו לשוק בשנה שעברה למעטים מהמים, כמו לווייתנים. Ciamillo חוזה קהילה חדשה ומהירה של צלילים חופשיים של שחיינים המאוחדים סביב "הידרורינג": מסעות שחייה למרחקים ארוכים המשתמשים ב- Lunocets לאורך עשרות קילומטרים ביום, כאשר המשתתפים נושאים חבילות יעילות ועמידות למים המכילות מערכת מיקום גלובלית בלבד (GPS)), טלפון לוויני, ומספיק אוכל ומים לכמה לילות על החוף.

לסנפיר יכולה להיות גם "השפעה עמוקה" על ספורט הצלילה החופשית (שם צוללנים מתחרים כדי לראות מי יכול ללכת הכי עמוק בזמן שהם עוצרים את נשימתם), אומר גרנט גרייבס, נשיא איגוד האפנאה האמריקני, הצלילה החופשית התחרותית המובילה במדינה. אִרגוּן. היעילות שלו עשויה לאפשר לצוללים על ידי עצירת נשימתם לקבוע שיאי עומק על ידי העמקה מהירה יותר. ובכל זאת, מהירות היא לא הכל מתחת למים. "ככל שאתה הולך מהר יותר, כך אתה צריך לעבוד קשה יותר", מכיוון שהגרירה עולה ככל ריבוע המהירות, הוא אומר. "יש נקודה מתוקה בין חיכוך, מהירות, צריכת חמצן ומרחק.".

ניסיון נוסף לאזן משוואה זו מתגבש במעבדותיו של חברת הממציא והיזם דין קמן, DEKA Research and Development Corp. במנצ'סטר, NH. היוצרים של הרכב החשמלי הדו-גלגלי, אדם אחד, עובדים עם מדעי ההגנה. משרד הסוכנות להגנה על פרויקטים מתקדמים של צבא ארה"ב (DARPA), זרוע המחקר של משרד ההגנה האמריקני, לפיתוח ה- PowerSwim, מערכת הנעה יעילה ועוצמתית המופעלת על ידי אדם לשחייני לחימה וסיור. סיבית פיברגלס (מוט) המהודקת בין השוקיים אוחזת בשני נייר נדנוד של סיבי פחמן, אחד רחב בירכיים וצר יותר ברגליים. תנועת כריעה רדודה גורמת לסככים להתגלגל, ויוצרים מערבולות שדוחפות קדימה אל הקצה הנגרר ומספקות דחף.

תכנון זה משתמש בשרירי הרגליים הגדולים ביותר במקום רק בשוקיים ובקרסוליים, אומר מנהל התוכנה למדעי ההגנה DARPA PowerSwim, סא"ל ג'ון לואל. המהירות המירבית היא כארבעה ק"מ לשעה, מה שעובד עדיין עם ציוד צלילה, אך חשוב מכך, ה- PowerSwim יעיל ב -70 עד 75 אחוז בתרגום מאמץ להנעה. "אנו מגיעים לנקודה בה קשה יותר לדמיין שהרבה יותר טוב מזה," אומר לואל. DARPA מקווה שיהיו אבות-טיפוס עובדים מוכנים לצוללנים צבאיים לבדיקה עד סוף השנה.

Ciamillo מתכנן גם הדגמה של ה- Lunocet ליחידה האמפיבית של חיל הנחתים, ומעדן ללא הרף את מנגנון בקרת המגרש של הסנפיר, שמכתיב את הזווית בין הסנפיר לרגליים, בניסיון לשפר את היעילות והמהירות. הוא מציין שהוא לא ירשום פטנט על העיצוב של Lunocet. "אם אתה לוקח רעיונות מהטבע", הוא אומר, "איך אתה יכול ללכת למשרד הפטנטים ולומר שאלו הם שלי?".