Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Зоологии>>Для парения колибри создают не один вихрь, а два

Вторник, 26 Февраль 2013 21:32

Для парения колибри создают не один вихрь, а два

Автор 

Загадки поведения колибри в воздухе во многом сложнее даже такой краеугольной проблемы бытия, как гипотетический полёт птерозавра. И дело не только в том, что самые маленькие птицы умудряются безостановочно порхать по 16 часов в сутки при массе от 2 до 20 г, но и в качестве самого полёта.

А он дьявольски экономичен: обыкновенный архилохус массой 2–6 г способен без посадки (и подпитки, ибо над морем) преодолеть 800 км, расходуя не слишком большую часть своего веса. Ни о чём подобном не может мечтать ни один аппарат сходных размеров, сделанный человеческими руками. Кроме того, при внешней «орнитоптерно-самолётной» аэродинамике колибри могут зависать над целью — как вертолёт — и даже летать вверх ногами (короткое время), назад и вбок (сколь угодно долго), одновременно вращаясь вокруг собственной оси. Вот, посмотрите:

 

Современные сверхманёвренные истребители резко отстают от них по этим параметрам, да и конвертопланы весьма далеки от подобных талантов. И вместе с тем те же самые птички летают со скоростью 400 собственных корпусов в секунду (до 100 км/ч). Это (в единицах собственной длины) больше того, что выдаёт реактивный истребитель на форсаже или шаттл при спуске из космоса на входе в атмосферу.

Примечательно, что эти птички способны зависать на месте при разном положении хвоста: и тогда, когда он смотрит почти вниз, и когда почти перпендикулярен земле, как при обычном полёте. (Здесь и ниже фото Wikimedia Commons.)Примечательно, что эти птички способны зависать на месте при разном положении хвоста: и тогда, когда он смотрит почти вниз, и когда почти перпендикулярен земле, как при обычном полёте. (Здесь и ниже фото Wikimedia Commons.)Естественно, всё это занимает учёных. В 2005 году попытки понять, как колибри зависает на месте, не имея, кажется, к этому никаких аэродинамических предпосылок, привели к очень важному выводу: крылья птички при зависании действуют на манер вертолётного винта, создавая вихрь, поддерживающий пернатое в воздухе. Кроме того, при каждом ходе крыла вперёд-назад оно меняло свою конфигурацию на «перевёрнутую», создавая подъёмную силу при движении как вперёд, так и назад (видео выше с 3:30). Чтобы выяснить всё это, исследователи использовали облачко окрашенных частиц, которые подбрасывались в воздухе рядом с колибри, и затем следили, какую форму они примут рядом с парящим летуном. Сходную методику некогда применяли для изучения обтекания воздухом отдельных элементов самолётов.

Увы, тогда эта технология не позволила прояснить ситуацию до конца. Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде (США), ведомые Дугласом Альтшулером (Douglas Altshuler), использовали слегка усовершенствованный её вариант: они снимали камерой, делающей по 1 000 кадров в секунду, как взмахи крыльев колибри (перегрузка до 10g) влияли на форму паров сухого льда (твёрдой углекислоты). Вот так и выяснилось, что при каждом взмахе под и над крыльями создаются два вихря, которые плавно перетекают друг в друга вокруг птицы:

 

А это с другого ракурса:

 

Теоретически два сливающихся вихря, закольцовывающиеся вокруг птицы, должны увеличивать её энергозатраты на полёт. Однако их объединение в поток, позволяющий колибри зависать на одном месте, даёт ей важнейшее преимущество: птичка может эффективнее маневрировать и в любой момент способна изменить положение тела. Именно такая манёвренность и позволяет колибри лететь назад (например, при снятии паука с паутины) и вбок (скажем, при конфликтах с пчёлами).

Сейчас исследователи планируют эксперименты с живыми колибри в аэродинамической трубе. Конечная цель работы (вы ведь догадались?) — создание дронов, в особенности микроБПЛА, с параметрами, близкими к природным прототипам, то есть с должной сверхманёвренностью, суперэкономичностью и весьма значительной скоростью. Такой дрон-разведчик (с габаритами колибри) стоит того, чтобы приложить к его созданию самые серьёзные усилия.

КолибриКолибриОтчёт об исследовании опубликован в журнале Experiments in Fluids.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Прочитано 12041 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Полет шмеля задействует тот же белковый механизм, что и полет…

25-08-2013 Просмотров:8355 Новости Цитологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Полет шмеля задействует тот же белковый механизм, что и полет птиц

Летающие насекомые машут крыльями с чудовищной частотой: например, у комара она может достигать 500 взмахов в секунду. И довольно долго учёные пытались выяснить, как насекомым это удаётся. Можно было бы...

Паучихи едят самцов, чтобы привлечь новых кавалеров

12-03-2014 Просмотров:6141 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Паучихи едят самцов, чтобы привлечь новых кавалеров

Супружеский каннибализм пауков не новость давно, и, как считается, самка съедает своего ухажёра для того, чтобы пополнить запас энергии перед кладкой яиц. Однако зоологи продолжают выяснять новые подробности, касающиеся этого...

В Арктике открыли пять новых островов

27-08-2019 Просмотров:822 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Арктике открыли пять новых островов

Гидрографическая группа Северного флота, работающая в составе комплексной экспедиции на архипелаге Земля Франца-Иосифа, подтвердила открытие пяти островов в Карском море. "Площадь объектов варьируется от 900 до 54,5 тысячи квадратных метров. На новых островах проведена...

Альтернативный сплайсинг помогает растениям определить время цветения

28-09-2013 Просмотров:7299 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Альтернативный сплайсинг помогает растениям определить время цветения

Растения должны точно знать время, когда цвести: чуть раньше положенного или чуть позже — и можно потерять все цветы, остаться без семян, уступить конкурентам в эволюционной гонке. Чтобы вовремя зацвести,...

Почему дикобразьи иглы легко вонзить, но трудно вытащить?

11-12-2012 Просмотров:10515 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему дикобразьи иглы легко вонзить, но трудно вытащить?

Североамериканский дикобраз (который, заметим, относится к иной группе грызунов, нежели обычные дикобразы вроде хохлатого), носит на себе 30 тысяч игл. Всякий, кто имел несчастье столкнуться на узкой дорожке с этим...

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.