Дизайн для реального мира

траектория полета восстановится , и они полетят к наиболее горячей точке огня . Но вернемся к пластмассовым кленовым семенам . С летательного аппарата можно сбросить тысячи таких семян в мешках , раскрывающихся через определенный промежуток времени в тот момент , когда они опускаются ниже зоны восходящих воздушных потоков . Тысячи пласт массовых кленовых семян по кругу направляются к самой горячей точке пламени , где их оболочка сгорает и высвобождается огнетушитель . Это , конечно , не способ тушения лесных пожаров . Но так можно добраться до каньонов и других мест , которые недоступны с земли , или парашютистам лесной охраны . Этот способ тушения пожаров прошел успешные испытания в Британской Колумбии . Возобновление лесопосадок в тундре в самых северных районах Аляски , Канады , Лапландии и России , а также возобновление там популяций рыб реально с помощью водорастворимых кленовых семян , содержащих семена , споры или икру . Конечно , эти искусственные кленовые семена могут также содержать питательный раствор , служить термопротекторами или переносить удобрения . Министерство окружающей среды и природных ресурсов Канады с успехом провело испытания этой системы . С помощью искусственных кленовых семян можно распространять практически любой материал ; диапазон допустимых размеров семян удивительно широк : я сконструировал оптимально действующие искусственные кленовые семена с размахом крыла до 46 дюймов . Но хорошо показали себя семена длиной от 1/8 дюйма . У семян белого ясеня (Fraxinus americana) почти такие же характеристики , как у кленовых семян . При отсутствии ветра они падают почти прямо вниз , вращаясь по узкой спирали . При сильном ветре семена летят горизонтально или , будучи очень легкими , некоторое время поднимаются , продолжая быстро вращаться . Если масса семян сконцентрирована в небольшой плотной сфере , они падают гораздо быстрее , так как из - за уменьшенной площади поверхности трение о воздух сокращается . Однако , если бы семя было пустой сферой той же массы и с тем же поверхностным замедлением , но не вращалось бы , оно падало бы еще быстрее . Таким образом , мы видим , что вращение замедляет падение семян . Это объясняется тем , что при вращении семена используют энергию , которая в ином случае ускоряла бы падение . Семена липы американской {Jilia americana) отличаются своей необычной траекторией полета . « Крылья » ускоряют вращательное движение по мере того , как семена медленно опускаются дрейфуя по ветру , несмотря на ( сравнительно ) большой вес двойного семени , которое торчит из крыльев на раздвоенной плодоножке . Характеристики полета всех этих вращающихся по спирали семян еще недостаточно изучены . Вращение по спирали таких семян , искусственно воспроизведенное в другой среде , помимо воздуха ( вода , масло , бензин ), в практически полном вакууме или при разной гравитации также может стать богатым источником дизайнерских концепций . Семена китайского ясеня - айланта (Ailanthus altissima) при падении быстро вращаются вокруг своей продольной оси , делая полный оборот за то время , пока они опускаются примерно на четверть своей длины . Геометрию этого семени можно прибли зительно показать с помощью свернутой бумаги ( см . иллюстрацию ). В первой имитации оба конца закручены одинаково , что в природе встречается редко . В этом случае семя при безветрии опускается по прямой линии под углом примерно сорок пять градусов к горизонтали . Если же концы закручены неодинаково , как показано во второй имитации , семя летит по траектории , сочетающей спираль с осевым вращением . Вращающийся конец притягивает воздух от края семени внутрь , к его центру . В результате вокруг семени и под ним появляется зона высокого давления , которая замедляет его спуск . Когда вращательные движе - 1151 одинаковы , обе стороны подают одинаковое количество воздуха к центру , в результате чего в этой области давление понижается . Следовательно , на семя воздействуют неравные силы . Семя скользит по осевой в направлении области более низкого давления . Таким образом , вместо того чтобы лететь по прямой линии , семя спускается по спирали . Сочетание осевого вращения , скольжения и спирального спуска

131