دانه های پرنده | هوافضای جوان

دانه های پرنده

گیاهانی که با دانه تکثیر میشوند برای پراکنده کردن دانه‌های خود در محیط به مکانیزم‌های متفاوتی مجهزند.از آنجا که این مکانیزم‌ها باید به گونه‌ای باشند که دانه را به مکان‌هایی دور از گیاه اصلی برساند،تفاوتهای زیاد و جالب توجهی در ساختار این دانه‌ها به وجود ‌آمده است.

در این نوشتار ما به بررسی آن دسته از دانه‌ها می‌پردازیم که با جریان هوا و باد جابه‌جا می‌شوند.

42090دانه های پرنده

از آنجا که گیاهان مختلف دارای ابعاد گوناگون بوده در مکان‌های متفاوت با شرایط آب‌وهوایی متفاوت می‌رویند،این دانه‌ها برای پرواز از روش‌های متفاوت و ایده‌دهنده‌ای استفاده میکنند. به طوری که طراحی پرنده با پرواز به شیوه دانه درخت افرا از پروژه‌های در دست بررسی بسیاری از محققان است،همچنین شباهت زیادی بین ساختار هواپیماهای flying wing امروزی با بعضی دانه‌ها وجود دارد .

بعضی از دانه ها مثل قاصدک از یک قسمت چتر مانند برای به حرکت در آمدن توسط باد استفاده می کنند.

دانه پرنده

بعضی از دانه هاه مثل خرده های کاغذ هستند که به دلیل داشتن مساحت زیاد نسبت به وزنشان به سادگی توسط جریان هوا، از زمین بلند شده و به صورت نامنظم با جریان هوا جابه جا میشن.

فلاتربعضی از دانه های پرنده مانند بذر گیاه عرعر!!! با شکل خاص بالشان، با وزش باد، حول بال خود چرخیده و در هوا حرکت می کند

بذر درخت عرعر (635x800)بذر درخت عرعر

این دانه‌ها دارای یک بال با پیچ خاصی می‌باشند که موجب می‌شود تا دانه در حین سقوط بچرخد و مدت زمان طولانی را در هوا باقی بماند.این دانه‌ها در صورت وجود باد میتوانند تا مسافت‌های زیادی با باد جابه‌جا شوند.

ولی از میان انواع دانه های پرنده، دو دانه بیشترین توجه را به خود جلب کرده اند، دانه درخت افرا و دانه درخت آلسومیترا (alsomitra) بیشترین توجه را به خود جلب کرده اند.

دانه افرا

دانه درخت افرا یکی از دانه‌هاییست که توانایی پرواز در باد را داراست. نحوه به پرواز در آمدن این دانه به این صورت است که در ابتدا دانه‌ها به صورت خوشه از درخت آویزان می‌باشند.محل اتصال هر دانه به خوشه به صورت یک چوب باریک و بسیار شکننده است که در حال عادی و بادهایی که با سرعت کم می‌وزند دانه را متصل به خوشه نگاه می‌دارد،ولی با بالا رفتن سرعت باد این قسمت به دلیل مقاومت دانه در برابر باد میشکند و دانه  از درخت جدا می‌شود. این مکانیزم باعث می‌شود که احتمال رفتن دانه به دوردست و خارج شدن ناحیه زیر شاخه‌های درخت بالا برود و در نتیجه تکثیر گیاه با موفقیت بیشتری صورت بگیرد.

دانه درخت افرا به دلیل وجود انحناهای خاصی که روی بال خود دارد پس از رها شدن از درخت و سرعت گرفتن به صورت چرخان درآمده و پرواز میکند.خوشه افرا

خوشه دانه درخت افرا

اتصال دانهمحل اتصال دانه به خوشه

این اتفاق (تغییر حالت از سقوط به پرواز) به این دلیل رخ می‌دهد که بال این دانه دارای یکسری اعوجاج است که در یک نقطه انحنای‌ آن بیشینه می‌شود. (با بررسی دانه‌های متعدد مشاهده می‌شود که این اعوجاج روی تمام دانه‌ها وجود دارد) پس از جدا شدن دانه از درخت و شروع سقوط آزاد قسمت سنگین دانه در پایین و بال در بالا قرار می‌گیرد،جریانی که در طول بال حرکت میکند به دلیل وجود انحنا در طول بال یک نیروی برا تولید میکند که باعث ایجاد گشتاورشده و دانه را از حالت عمود خارج می‌کند. به محض انحراف دانه از حالت عمود، بال زاویه حمله پیدا میکند و نیروی برایی تولید می‌کند که باعث شروع چرخیدن دانه به دور خود می‌شود.

دانه افراانحناهای موجود روی بال دانه افرا

حال به حالت پایدار پرواز توجه میکنیم در این حالت نیروی وزن جسم را با سرعت ثابت (به دلیل وجود اصطکاک با هوا و مولفه برا در راستای حرکت) به سمت پایین می‌کشد و برای ایجاد شده روی بال از طرفی وزن دانه را تحمل میکند و از طرف دیگر باعث چرخش دانه می شود

تا به امروز شرکت های مختلفی با الگوگیری از ایده پرواز دانه درخت افرا، به ساخت نمونه های پروازی با موتور و بدون موتور از این پرنده شده اند.

در ادامه تصاویری از دانه‌هایی که با همین روش پرواز میکنند را مشاهده می کنید:

IMG_3849725IMG_3859دانه آلسومیترا (alsomitra)

دانه آلسومیترا یکی از جالب توجه‌ترین دانه‌های پرنده است.این دانه با دهانه بال ۱۳ سانتی‌متر خود می‌تواند در نواحی وسیعی گلاید کند.این دانه با شکل و پرواز قابل توجه خود،به ایده‌ای برای طراحی هواپیماهای بدون دم یا اصطلاحا  flying wing شد.

این دانه در دسته‌های چندصدتایی  و درون پوششی در ابعاد یک توپ فوتبال قرار دارد و پس رها شدن در هوا به صورت مارپیچی و در دایره‌های حدودا ۶ متری به سمت پایین حرکت میکند و در صورت وجود باد میتواند به مکان‌های دوردست برود

alsomitramacrocarpaبذر درخت آلسومیترا

مجموعه دانه های آلسومیترامحفظه رشد و نمو دانه درخت آلسومیترا

فیلم زیر نحوه پرواز این دانه رو نشون میده