Почему шмель в теории летать не должен?

5 1391

Родилось такое утверждение в начале XX века, когда бурно развивалось самолетостроение. Ученые того времени применяли к насекомому условия полетов по законам аэродинамики (вычисления силы, предназначенной для подъема в воздух тяжеловесных лайнеров).

Почему выбор пал на мохнатое насекомое? У шмеля относительно грузной массы тела маленькие по размеру крылышки. Это и привлекло внимание ученых.

Математические исчисления подходили для пчел, мух, бабочек, а вот к шмелям это применение по законам физики оказалось невозможным. Загадочное насекомое опровергало все математические выводы ученых. Что они сделали? Попытались вписать шмелиный полет к формулам, исчисляющим подъемную силу авиалайнера, забыв о том, что самолет не умеет махать крыльями.

В итоге, получив парадоксальный вывод о невозможности полета земляной пчелы, ученые заявили, что «шмель летать не может, но летает, нарушая законы физики». Но мохнатое насекомое физику не изучало и на лекциях не сидело.

Так почему шмель летает?



Наука развивалась. Полет насекомого, то, с какой скоростью и как именно оно летает, удалось досконально снять на камеру. Взмахи крыльев просматривали в замедленном темпе, изучали траекторию движения. Какие выводы получили?

При интенсивной работе крылышек, их края образуют воздушные завихрения. Завихи убираются, как только крыло перестает взмахивать. Эти завихрения воздуха обладают различной плотностью воздушного потока. Разница в давлении воздуха создает силу подъемную, которая и поднимает бомбуса в воздух.

Та же бабочка или комар не могут сбрасывать воздушные завихрения, их полет заложен на планировании в потоке воздушных масс. Шмель летает вопреки законам аэроанализа, ведь его работающие крылышки рождают большую аэродинамическую силу. А возвратно-поступательные взмахи крыльев делали исследования передвижения насекомого слишком сложными и непредсказуемыми для аналитики.

Аэродинамическая поверхность с подвижной амплитудой генерирует гораздо большую подъемную силу, чем жестко фиксированное крыло. И крылышки шмеля создают одновременно не только возвратно-поступательные, но и ритмически-колебательные движения (за секунду крыло бомбуса совершает 300-400 таких взмахов).

Доказательную базу привела в середине XX века женщина-физик из Корнельского университета Чжэн Джейн Ван (Jane Wang). Она потратила много часов, моделируя за сверхмощным компьютером схему движения вихревых потоков, создаваемых шмелиными крыльями, и сделала окончательный вывод: «Шмель не нарушает аэродинамические законы. Его полет зависит от крыльевых завихрений. А при полете самолета воздух обтекает его».

Чжэн отметила, что миф о полете земляной пчелы – это следствие неграмотного понимания инженерами-авиаконструкторами нестационарной газово-вязкой динамики.

Лайнер, выстроенный со строгим соблюдением шмелиных пропорций, никогда бы не взлетел. Принципы работы крыльев земляной пчелы невозможно применить для авиастроения. Но в будущем, если появится модель вертолетов с гибкими, эластичными лопастями, полет шмеля пригодится авиаконструкторам!

Источник

ЯО для украины

Мне нужна помощь опытного патриота украины, потому что я запутался. Смотрите. Читаю я на патриотичном паблике «Новости войны», что «Несколько десятков российских стратегов в полн...

Адский огонь над Западной Украиной виден даже из космоса

Информация, о которой несколько часов назад говорили как о предположительной, — подтвердилась: на авиабазе ВСУ в Дубно сгорело несколько истребителей МиГ-29. Среди уничтоженных мог оказ...

Обсудить
  • :thumbsup:
  • :thumbsup:
  • Полагаю дело не в завихрениях. Хочу обратить внимание читателей на мохнатость шмеля. Именно она способствует тому, чтобы шмель мог подняться и с помощью крылышек перемещаться в пространстве. Дело в том, что при взмахах крылышек волоски наэлектризовываются отрицательным зарядом. А поскольку поверхность Земли и всё, что на ней находится, имеет отрицательный заряд, то этот лохматыё шарик приобретает подъёмную силу, которая компенсирует часть силы гравитации. Малая часть подъёмной силы и та, что идёт для перемещения в пространстве, обеспечивается за счёт взмахов крылышек.
  • :thumbsup:
  • студенты технологического университета Массачусетс, рассчитали аэродинамику самолёта советской разработки АН-24, и пришли к выводу, данный самолёт летать не может. а он уже 65 лет в строю, летает и не падает.