Анализируя стремительный полет бабочек в экспериментах в аэродинамической трубе, ученые обнаружили новые подробности того, как насекомые избегают хищников. Было обнаружено, что механика их крыльев помогает создавать небольшие воздушные карманы, которые могут быстро продвигать их вперед, и исследователи надеются применить эти уроки при проектировании небольших самолетов.
Открытие является результатом исследования, проведенного в шведском Лундском университете, где ученые исследовали тайны полета бабочек, изучая взмах их крыльев во время взлета в экспериментах в аэродинамической трубе. Это тщательное изучение показало, как во время движения вверх крылья фактически смыкаются, образуя крошечные карманы воздуха между ними. Затем они продолжают сталкиваться, быстро выталкивая воздух и генерируя крошечные струи, которые помогают продвигать насекомых вперед.
«То, что крылья имеют форму чашечек, когда бабочки хлопают ими вместе, делает взмах крыльев намного более эффективным», - говорит исследователь, биолог Пер Хеннингссон. «Это элегантный механизм, гораздо более совершенный, чем мы предполагали, и он завораживает. Бабочки выигрывают от этой техники, когда им нужно быстро взлететь, чтобы спастись от хищников».
Этот чашечный механизм во время восходящего удара теоретизировался учеными почти 50 лет, но только теперь исследователи смогли наблюдать его в действии. Между тем было обнаружено, что нисходящий удар помогает бабочкам оставаться в воздухе, а не падать на землю. На основе этих результатов исследователи создали механические крылья, имеющие форму и гибкость крыльев бабочки.
«Наши измерения показывают, что импульс, создаваемый гибкими крыльями, на 22 процента выше, а эффективность на 28 процентов выше, чем при жестких крыльях», - говорит автор исследования Кристоффер Йоханссон.
Изучая животных в полете таким образом, ученые ранее раскрывали секреты, которые могли привести к созданию самолетов с улучшенной аэродинамикой, с изменяющими форму крыльями или способностью избегать столкновений в воздухе. Точно так же авторы этого нового исследования полагают, что эти результаты можно использовать для улучшения летных характеристик небольших дронов.
Исследование было опубликовано в Journal of the Royal Society Interface, а короткое видео ниже предлагает быстрый взгляд на летающих бабочек.
Источник: New Atlas / Lund University