Почему бабочки порхают?

Как оказалось, бабочки используют сложные воздушные трюки

Думали ли вы когда-нибудь о том, что бабочки, со своим порывистым порхающим полётом, являются "примитивным" и неумелыми летающим насекомыми? В конце концов, если сравнить крылышки бабочки с прекрасно обтекаемыми "летательными" крыльями птиц и самолётов, то они ничуть даже и не выглядят аэродинамическими.

И в самом деле, ещё 10 лет назад, традиционные законы аэродинамики не могли объяснить, каким образом насекомые, включая бабочек, вообще могут летать,1 не говоря уже о таких мастерских маневрах, которые они проделывает на маленьких скоростях — парят, летают назад и в стороны, сохраняя при этом полный контроль полёта.

Читайте также: Репейница сместила монарха

Однако за последнее десятилетие исследователи обнаружили множество "нетрадиционных" способов, которые бабочки, эти лёгкие воздухоплаватели, используют для того, чтобы находиться в воздухе.2 Например, одно особое движение взмаха бабочки создаёт вихревой воздушный поток (вортекс) на краях крылышка, генерируя часть подъемной силы, которую "традиционная стационарная аэродинамика" не в состоянии была объяснить.3.

Но после того как исследователи сняли на плёнку и детально изучили полёт бабочки адмирала в "аэродинамической трубе", их удивил целый ряд сложных движений крылышка бабочки, которые позволяют генерировать больше подъемной силы, чем простое махание: "захват попутного воздушного потока, два различных типа вихревого потока (вортекса) на передней кромки крыла, активные и неактивные движения вверх". И всё это в дополнение к использованию бабочкой вращательных движений и механизма "хлопок-флинг" Вайса - Фогга.4 Но более удивительным было то, что бабочка адмирал часто использовала совершенно разные механизмы при каждом последующем взмахе крылышка!

Теперь мы понимаем, что бабочки порхают не потому, что они "примитивные", а потому что они выбирают каждый взмах крыла из имеющегося набора поворотов, шлепков, хлопков и бросков. Говоря словами исследователей, "трепетное порхание бабочки – это не беспорядочное, неуправляемое блуждание в воздухе, а результат мастерства во множестве аэродинамических механизмах". Неудивительно, что бабочки настолько хороши во взлетах в воздух, маневрировании, сохранении ровного полёта и приземлении.

Аэроинженеры мечтают скопировать эти механизмы, например, для создания шпионских роботов "насекомых"5, однако им ещё очень далеко до того, когда они смогут подражать удивительным способностями бабочек.6

Например, разработка программного обеспечения в летательном аппарате, созданном руками человека, требует долгих лет человеческих усилий и мощных компьютерных микросхем для её осуществления. Было подсчитано, что центр управления полётом в мозгу мухи насчитывает около 3000 нейронов, что "даёт насекомому меньше вычислительных возможностей, чем обычному тостеру. И всё же это насекомое проворнее в своих движениях, чем летательные аппараты, которые оснащены сверхбыстрой цифровой электроникой". Итак, как же насекомые осуществляют управление полётом при таком широком диапазоне пилотажных способностей?8 Один комментатор заметил, "Если инженерам когда-нибудь удастся понять, как работают эти механизмы, то произойдет революция в аэронавтике".7.

Но есть один инженер, который знает и понимает. Он - Тот, который необычным образом соединил эти летающие чудеса с самого начала — Господь, Создатель неба и земли, и всего, что в них.

Ссылки и примечания

1. Brookes, M., On a wing and a vortex, New Scientist 156(2103):24–27, 1997. Вернуться к тексту.
2. Почему муха летает как муха, TJ 12(3):260–261, 1998. Вернуться к тексту.
3. Бабочки: нарушают законы аэродинамики? Creation 20(2):31, 1998. Вернуться к тексту.
4. Srygley, R.B. and Thomas, A.L.R., «Нестандартные генерирующие подъем механизмы бабочки», Nature 420(6916):660–664, 2002. Вернуться к тексту.
5. Бабочки указывают на микромеханизмы, BBC News, , 13 January 2003. Вернуться к тексту.
6. Удивительные способности пчелы? Creation 25(2):44–45, 2003. Вернуться к тексту.
7. Zbikowski, R., Проворность бабочки красный адмирал, Nature 420(6916):615–618, 2002. Вернуться к тексту.
8. Стрекозы – свидетельство удивительной акробатики, Creation 25(4):56, 2003. Вернуться к тексту.

Источник-www.creationontheweb.com