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, 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.

Однако за последнее десятилетие исследователи обнаружили множество "нетрадиционных" способов, которые бабочки, эти лёгкие воздухоплаватели, используют для того, чтобы находиться в воздухе. 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.

 

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. 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", однако им ещё очень далеко до того, когда они смогут подражать удивительным способностями бабочек.

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? Один комментатор заметил, "Если инженерам когда-нибудь удастся понять, как работают эти механизмы, то произойдет революция в аэронавтике".
Источник: origins