Як літає джміль: сили природи та закони аеродинаміки
Однією з найпоширеніших різновидів бджіл є джміль. волохата і галаслива комаха має маленькі крила в порівнянні з пропорціями тіла. Відповідно до законів аеродинаміки, політ комахи з такими параметрами просто неможливий. Довгий час вчені проводили дослідження, щоб зрозуміти, яким чином це можливо.
Будова крил джмеля в порівнянні з літаком
Існує ціла наука - біоніка, що об'єднує техніку і біологію. Вона вивчає різні організми і те, що люди можуть витягти їх для себе.
Люди часто беруть щось із природи та ретельно вивчають. Але джміль довгий час вченим не давав спокою, а точніше його здатність літати.
Фізиками встановлено, що літак літає завдяки складній конструкції крила та аеродинамічної поверхні. Ефективна підйомна сила здійснюється за допомогою округлої передньої кромки крила та крутої задньої кромки. Потужність тяги двигуна становить 63300 XNUMX фунтів.
Аеродинаміка польоту літака та джмеля має бути однаковою. Вченими доведено, що згідно із законами фізики, джмелі не повинні літати. Однак, це не так.
Великий джміль та його крила.
Крильця джмелів здатні створити більшу підйомну силу, ніж розраховують вчені. Якби літак мав пропорції джмеля, то він не відірвався б від землі. Комаха можна порівняти з гелікоптером, що має гнучкі лопаті.
Перевіривши щодо джмелів теорію, що застосовується до Боїнга, 747 фізики встановили, що розмах крил становить від 300 до 400 помахів за 1 секунду. Це можливо завдяки скороченню та розслабленню м'язів черевного відділу.
Намальовані візерунки крил при помахах - причина різних аеродинамічних сил. Вони суперечать будь-якій математичній теорії. Крильця не здатні гойдатися як двері на звичайній петлі. Верхня частина створює тоненький овал. Крила можуть перевертатися при кожному помаху, спрямовуючи верхню частину нагору при помаху вниз.
Частота помаху великих джмелів не менше 200 разів на секунду. Максимальна швидкість польоту досягає 5 метрів за секунду, що дорівнює 18 км на годину.
Розгадка таємниці польоту джмелів
Для розгадки таємниці фізикам довелося сконструювати моделі крил джмелів у збільшеному варіанті. Внаслідок цього вченим Дікінсоном було встановлено основні механізми польоту комахи. Вони складаються із уповільненого зриву повітряного потоку, захоплення струменя супутнього, обертального кругового руху.
Крило розсікає повітря, що призводить до сповільненого зриву повітряного потоку. Щоб залишатися в польоті, джмелю необхідний вихор. Вихори - потоки речовини, що обертаються, схожі зі стікаючою водою в раковині.
При русі крила, що має невеликий кут, повітря розсікається в передній частині крила. Потім відбувається плавний перехід у 2 потоки, що знаходяться вздовж нижньої та верхньої поверхні крила. Швидкість верхнього потоку більша. Це справляє підйомну силу.
Завдяки першому етапу уповільнення збільшується підйомна сила. Цьому сприяє короткий потік – вихор передньої кромки крила. Внаслідок цього утворюється низький тиск, що призводить до збільшення підйомної сили.
Таким чином, встановлено, що джміль літає у величезній кількості вихорів. Кожен із них оточують повітряні потоки та маленькі вихори, створені помахами крил. Крім цього крильця утворюють тимчасову потужну силу, яка з'являється наприкінці та на початку кожного помаху.
Висновок
У природі є безліч загадок. Здатність до польотів у джмелів - феномен, досліджений багатьма вченими. Це можна назвати дивом природи. Маленькі крильця створюють такі потужні вихори та імпульси, що комахи літають із великою швидкістю.
