Слушать новости
Телеграм: @gazetaru
СПРАВКА

Полет шмеля

История о том, что согласно аэродинамическим расчетам полет шмелей невозможен началась ос того, что рядом математичеких моделей было проведены оценочные расчеты, базируюшиеся на габаритах шмеля, его массе и размахе крыльев. Однако, как оказалось, даже детальные модели полета насекомых, очень ограничены в своих возможностях. В результате для экспериментального изучения аэродинамики полета шмеля группа уеных под руководством Личань Жен из университета Циньгуа была создана система лазеров, точно измеряющая ключевой параметр полета любого насекомого - «вектор тела» (body vector).
Статья ученых вышла в свет в 2001 году в журнале Measurement Science & Tecnology.

История о том, что шмели не должны летать, возникла вследствие пренебрежения в оценочном расчете свойствами крыльев: их сложным профилем и гибкостью. Крылья шмеля изгибаются, создавая вихри, являющиеся источником подъемной силы, как при взмахах, так и при опускании крыльев. Полный анализ полета шмеля включает множество факторов: угол атаки крыла, его деформацию, действующие на крыло аэродинамические силы и т. д. Все эти параметры выражаются в терминах «вектора тела», т. е. точного положения и ориентации тела насекомого.

Существующие методы измерения «вектора тела» насекомых в свободном полете предполагают, что крылья работают симметрично, что случается лишь при прямолинейном полете насекомого. Для более точного измерения этого параметра китайские ученые разработали технику, позволяющую расчет более сложного криволинейного полета.

На верхнюю часть тела шмеля между крыльев была наклеена тонкая стеклянная полоска весом не более 0,8 мг, после чего насекомое было помещено в маленькую прозрачную коробочку, освещенную сверху массивом из 49 лазеров, где могло «свободно» летать. Во время полета шмеля лазерные лучи, отраженные от стеклышка на его спине, отражались на подвешенный над камерой трапециоидальный экран. Положение шмеля отслеживалось двумя синхронизированными камерами, расположенными соответственно над коробкой и рядом с ней сбоку. Это в конечном итоге позволило группе исследователей рассчитать углы отражения лазерного луча и «вектор тела».

С помощью новой методики группа Жен обнаружила, что «вектор тела» шмеля заметно изменялся даже во время полета в их маленькой экспериментальной камере. Этот эксперимент позволил не только объяснить почему и как летают шмели, но и создать более совершенные модели расчета параметров полета насекомых.


ВЕРНУТЬСЯ К СТАТЬЕ