Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   BOAI: наука должна быть открытой Обратите внимание!
 
  Наука >> Биология >> Биофизика | Новости
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
Полет шмеля при свете лазера
1.11.2001 22:56 | А.П.Крашенинников, Phys.Web.Ru
    

Источник: PhysicsWeb.OrgТеоретически доказано, что шмель не может летать. Все началось с чрезмерно упрощенных вычислений на салфетке во время обеда. Однако даже детальные модели полета насекомых (основанные в основном на движении привязанных к измерительной установке шмелей) очень ограничены в своих возможностях.
Эти сложности не останавливают ученых. Личань Жен из университета Циньгуа с сотрудниками создали систему лазеров, точно измеряющую ключевой параметр полета любого насекомого - "вектор тела" (body vector) (Lijang Zeng et al 2001 Meas. Sci. Technol. 12 1886).

История о том, что шмели не должны летать, возникла вследствие пренебрежения в оценочном расчете свойствами крыльев: их сложным профилем и гибкостью. Крылья шмеля изгибаются, создавая вихри, являющиеся источником подъемной силы, как при взмахах, так и при опускании крыльев. Полный анализ полета шмеля включает множество факторов: угол атаки крыла, его деформацию, действующие на крыло аэродинамические силы и т. д. Все эти параметры выражаются в терминах "вектора тела", т. е. точного положения и ориентации тела насекомого.

Существующие методы измерения "вектора тела" насекомых в свободном полете предполагают, что крылья работают симметрично, что случается лишь при прямолинейном полете насекомого. Для более точного измерения этого параметра китайские ученые разработали технику, позволяющую расчет более сложного криволинейного полета.

На верхнюю часть тела шмеля между крыльев была наклеена тонкая стеклянная полоска весом не более 0,8 мг, после чего насекомое было помещено в маленькую прозрачную коробочку, освещенную сверху массивом из 49 лазеров, где могло "свободно" летать. Во время полета шмеля лазерные лучи, отраженные от стеклышка на его спине, отражались на подвешенный над камерой трапециоидальный экран. Положение шмеля отслеживалось двумя синхронизированными камерами, расположенными соответственно над коробкой и рядом с ней сбоку. Это в конечном итоге позволило группе исследователей рассчитать углы отражения лазерного луча и "вектор тела". Добавив к этим результатам информацию о скорости и ускорении, полученную от камер, биологи рассчитывают создать более точную модель полета насекомого.

С помощью новой методики группа Жен обнаружила, что "вектор тела" шмеля заметно изменялся даже во время полета в их маленькой экспериментальной камере.

Источник: Physics Web, 16 октября 2001
PhysicsWeb


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования