Международная исследовательская группа специалистов из Ульмского университета в Германии и Королевского ветеринарного колледжа в Лондоне выяснила точную последовательность передвижений крыльев стрекоз, позволяющую добиваться удивительной эффективности полета. Для решения этой задачи ученые использовали специально сконструированного робота-стрекозу. Итоги этой работы напечатаны в журнале Journal of the Royal Society Interface.

   Стрекозы хорошо известны своей превосходной техникой высшего пилотажа, способностью без видимых усилий моментально менять направление и высоту полета, зависать в воздухе, лететь с очень высокой или, наоборот, низкой скоростью. В полете стрекозы эффективно используют две пары крыльев, причем каждое крыло может двигаться независимо. У других насекомых с четырьмя крыльями движения переднего и заднего крыльев синхронизированы таким образом, что конечный эффект аналогичен использованию одной пары.
   Ранее разработанные компьютерные модели полета показали, что использование четырех крыльев позволяет стрекозам виртуозно управлять полетом, но при этом требует от них значительных энергетических затрат. Исследователи из  решили выяснить, так ли это.
    Для проведения эксперимента ученые сконструировали стрекозу-робота, которая была помещена в минеральное масло, через которое пропускали газ: поднимающиеся пузырьки имитировали движения воздуха вокруг крыльев при полете. В основании крыльев робота-стрекозы были помещены датчики, которые измеряли силу прилагаемую для поднятия или опускания крыла. Благодаря механической стрекозе исследователи и смогли оценить разнообразие возможных последовательностей движения передних и задних крыльев, что, конечно, невозможно сделать на живой стрекозе.
   Ученые выяснили, что при использовании большинства последовательностей движений наличие двух пар крыльев вместо одной не дает насекомым значительного преимущества. Лишь в одном случае дополнительная пара крыльев позволяет увеличить эффективность работы крыльев стрекоз на 22 процента по сравнению с двукрылыми насекомыми. Когда заднее крыло робота проходило четверть амплитуды, оно использует поток воздуха от движения переднего крыла и дополнительно отталкивается от него.
   Результаты ученых могут быть использованы в технике, ведь конструкторы уже заимствовали у стрекоз некоторые приемы, например, для моделировании вертолетов.

Разместил: Admin