Kaip skrenda kamanė: gamtos jėgos ir aerodinamikos dėsniai
Viena iš labiausiai paplitusių bičių rūšių yra kamanės. Pūkuotas ir triukšmingas, palyginti su kūno proporcijomis, vabzdys turi mažus sparnus. Pagal aerodinamikos dėsnius vabzdžio skrydis su tokiais parametrais yra tiesiog neįmanomas. Ilgą laiką mokslininkai tyrinėjo, kaip tai įmanoma.
Kamanės sparnų struktūra, palyginti su lėktuvu
Yra visas mokslas – bionika, mokslas, jungiantis technologijas ir biologiją. Ji tyrinėja įvairius organizmus ir tai, ką žmonės gali iš jų išgauti patys.
Žmonės dažnai ką nors paima iš gamtos ir atidžiai tai tyrinėja. Tačiau kamanė ilgą laiką persekiojo mokslininkus, tiksliau, jos sugebėjimą skristi.
Fizikai nustatė, kad orlaivis skraido dėl sudėtingos sparno konstrukcijos ir aerodinaminio paviršiaus. Veiksmingą pakėlimą užtikrina užapvalintas priekinis sparno kraštas ir stačias galinis kraštas. Variklio traukos galia yra 63300 XNUMX svarų.
Lėktuvo ir kamanės skrydžio aerodinamika turėtų būti vienoda. Mokslininkai įrodė, kad pagal fizikos dėsnius kamanės neturėtų skristi. Tačiau taip nėra.
Didelė kamanė ir jos sparnai.
Kamanės sparnai gali sukurti daugiau pakėlimo, nei tikisi mokslininkai. Jei lėktuvas turėtų kamanės proporcijas, jis nepakiltų nuo žemės. Vabzdį galima palyginti su sraigtasparniu su lanksčiomis mentėmis.
Išbandę Boeing 747 teoriją dėl kamanių, fizikai nustatė, kad sparnų plotis yra nuo 300 iki 400 sklendžių per 1 sekundę. Tai įmanoma dėl pilvo raumenų susitraukimo ir atsipalaidavimo.
Išdažyti sparnų raštai plevėsuojant yra įvairių aerodinaminių jėgų priežastis. Jie prieštarauja bet kuriai matematinei teorijai. Sparnai negali siūbuoti kaip durys ant įprasto vyrio. Viršutinė dalis sukuria ploną ovalą. Sparnai gali apsiversti su kiekvienu smūgiu, nukreipdami viršutinę dalį į viršų, kai brūkštelėja žemyn.
Didžiųjų kamanių smūgio dažnis yra ne mažesnis kaip 200 kartų per sekundę. Didžiausias skrydžio greitis siekia 5 metrus per sekundę, tai yra 18 km per valandą.
Atskleidžiant kamanių skrydžio paslaptį
Norėdami išaiškinti paslaptį, fizikai turėjo sukonstruoti padidintos versijos kamanių sparnų modelius. Dėl to mokslininkas Dickinsonas nustatė pagrindinius vabzdžių skrydžio mechanizmus. Jie susideda iš lėto oro srauto sustabdymo, žadinančios srovės gaudymo, sukimosi sukamaisiais judesiais.
Sparnas pjauna orą, todėl oro srautas lėtai atsiskiria. Kad išliktų skrydžio metu, kamanei reikia viesulo. Sūkuriai yra besisukantys medžiagos srautai, panašūs į tekantį vandenį kriauklėje.
Kai sparnas juda nedideliu kampu, oras nupjaunamas priešais sparną. Tada sklandžiai pereinama į 2 srautus išilgai apatinio ir viršutinio sparno paviršių. Prieš srovę greitis yra didesnis. Tai sukuria pakėlimą.
Dėl pirmojo lėtėjimo etapo pakėlimas padidėja. Tai palengvina trumpas srautas – sparno priekinio krašto sūkurys. Dėl to susidaro žemas slėgis, dėl kurio padidėja kėlimas.
Taigi buvo nustatyta, kad kamanė skraido daugybe sūkurių. Kiekvieną iš jų supa oro srovės ir nedideli sūkuriai, kuriuos sukuria sparnų plazdėjimas. Be to, sparnai sudaro laikiną galingą jėgą, kuri atsiranda kiekvieno smūgio pabaigoje ir pradžioje.
išvada
Gamtoje yra daug paslapčių. Gebėjimas skristi kamanėse yra daugelio mokslininkų ištirtas reiškinys. Tai galima pavadinti gamtos stebuklu. Maži sparnai sukuria tokius galingus sūkurius ir impulsus, kad vabzdžiai lekia dideliu greičiu.
