Как пчёлы борются с турбулентностью

Ранее биомеханику полёта насекомых учёные пытались «расшифровать» в лабораторных условиях, соответственно снимая движения подопечных в неподвижном воздухе или ровном потоке. Однако в природе летающие животные постоянно сталкиваются с порывами ветра и различными завихрениями. Как при этом им удаётся сохранять стабильность?

О результатах своего исследования рассказали Стейси Комбс (Stacey Combes)
из Гарварда и Роберт Дадли (Robert Dudley) из Калифорнийского университета.

Биологи провели опыты с 10 видами диких орхидейных пчёл непосредственно на природе — в джунглях Панамы.

Правда, перед высокоскоростной камерой, записывающей полёты пчёл, авторы эксперимента намеренно создавали сильные хаотичные потоки воздуха, дабы посмотреть, как насекомые будут преодолевать это препятствие.

Стимулом к преодолению служили пахучие приманки — самцы орхидейных пчёл охотно собирают ароматные вещества, которые им нужны, к примеру, чтобы заманивать самок.

Учёные зафиксировали максимальные скорости полёта в зависимости от уровня «искусственного урагана» и отсняли различие в поведении пчёл в тех или иных условиях.

Так обнаружилось, что по мере возрастания «атмосферных помех» крохотные летуны меняют свою аэродинамическую конфигурацию, а именно — расставляют в стороны свои массивные задние ноги.

Зачем? Ведь, как показали измерения, это только увеличивает аэродинамическое сопротивление насекомого на 30% и, соответственно, поднимает его энергозатраты, а также — ухудшает манёвренность.

Оказывается, это плата пчелы за повышение устойчивости в вихревых потоках. Биологи поясняют: расставленные ноги увеличивают момент инерции пчелы, уменьшая тем самым её раскачивание под действием воздушных порывов. Так насекомому удаётся дольше сопротивляться воздушным возмущениям. Стейси сравнивает эту тактику с действиями фигуриста на льду: когда вращающийся человек разводит руки, он замедляет своё вращение.

Впрочем, когда по мере роста скорости вихрей раскачивания из стороны в сторону начинали занимать больше 80% времени, пчёлы теряли стабильность и падали. До этого же момента им удавалось существенно наращивать собственную скорость, используя тактику расставленных ног, несмотря на вихри вокруг.

Комбс и Дадли полагают, что выводы, сделанные на основе наблюдений за пчёлами, можно распространить и на целый ряд их родственников — ос, летающих муравьёв, пилильщиков и так далее.


Материалы сайта membrana.ru

Понравилась статья? Поделись ей с друзьями!