Крылья насекомых

НОСТЬ ДИПОЛЯ (112) в фазе со скоростью колебаний, которые обусловлены флуктуациями аэродинамических сил, возникающих в ответ на флуктуации скорости тела относительно воздуха. Такие силы могут иметь порядок ро С/ри, где С/,, — невозмущенная относительная скорость, 5 — площадь поверхности тела, и будут превосходить величину (113) при частотах, меньших чем Хороший пример такого типа генерации звука — жужжание крыльев насекомых. [c.59]

Конечно, у птиц есть и свои уникальные преимущества, в том числе и те, которые связаны с конструкцией крыла из перьев. Непроницаемое крыло насекомых обладает меньшей приспособляемостью и менее эффективно аэродинамически, но в нем достигнут разумный компромисс между конструктивными и прочими требованиями благодаря общеизвестному жилкованию (см., например, [10, стр. 115]) очень тонкое крыло упрочнено сложной системой жилок, пустотелых трубочек из утолщенной и затвердевшей кутикулы, в которых заключены нервы, а также отдельные пути подвода воздуха и крови. [c.23]

Остатки продуктов белкового происхождения Следы разбившихся птиц и насекомых Остекление фонаря, кабины, обтекатели крыла, оперения, передняя часть фюзеляжа 5-7 6-12 [c.11]

Другое многообещающее приспособление основано на создании принудительного подсоса либо через щели, либо через равномерно размещенные круглые отверстия на тех участках, где иначе произошел бы отрыв пограничного слоя. В этом случае пограничный слой отжимается к стенке, и мы опять получаем лучшее приближение к течению Жуковского. Если используются щели, то, исходя из теории Жуковского, нужно создать повышенное давление как раз впереди щелей ). Можно также попытаться использовать подсос для того, чтобы сохранить пограничный слой ламинарным, тем самым опять-таки уменьшая лобовое сопротивление. К сожалению, очень трудно, по-видимому, получить такое ламинарное течение. Даже летящие в воздухе насекомые могут вызвать турбулентность при обтекании самой гладкой поверхности крыла. [c.65]

Небезынтересен вопрос о том, каким способом создают необходимую для движения тягу плавающие и летающие живые существа. В их распоряжении для получения тяги имеются органы, способные перемещаться только взад и вперед или вверх и вниз, но не вращаться (при помощи такого же движения перемещаются примитивные надводные суда — весельные лодки). В зависимости от того, происходит ли движение органа, создающего тягу, параллельно или перпендикулярно к направлению движения корпуса, получаются соотношения, сходные с работой гребного колеса или гребного винта. Полет птиц особенно интересен тем, что при нем и подъемная сила и тяга получаются при помощи одного и того же органа — крыльев. У больших птиц движение крыльев подобно движению весел (рис. 183). Тяга возникает потому, что движение крыльев вниз выполняется очень резко, с большой силой, движение же вверх выполняется, наоборот, пассивно и притом так, чтобы получалось возможно меньшее сопротивление. Наибольшую долю тяги дают внешние части крыльев, описывающие самый большой путь по вертикали. Коэффициент полезного действия такого рода механизма в благоприятных случаях довольно высокий. Лобовое сопротивление складывается в основном из индуктивного сопротивления и из сопротивления, обусловленного вихрями, возникающими при взмахе крыльев. Эти вихри, оси которых расположены перпендикулярно к направлению полета, при спокойных взмахах крыльев не очень интенсивны. Многие маленькие птицы обладают способностью быстро вибрировать крыльями, что позволяет им взлетать почти вертикально, а также висеть в воздухе неподвижно. Действие крыльев этих птиц сходно с действием геликоптера. Крылья при своем движении вниз широко раскрываются, и птица получает резкий толчок вперед при обратном движении крылья прижимаются возможно ближе к телу. Принцип геликоптера еще лучше используется маленькими птичками колибри и многими насекомыми. Их крылья при движении вверх переворачиваются относительно своей продольной оси (рис. 184), благодаря чему тяга возникает при движении крыльев не только вниз, но и вверх. Это позволяет колибри и насекомым совершенно свободно парить в воздухе, двигаться не только вперед, но и назад, а также поворачиваться в полете на месте . [c.322]

Приводя также пример из мира насекомых и рискуя тем, что сравнение может показаться слишком отдаленным, укажем на, что комнатные мухи осенью ослабевают настолько, что не в состоянии ползать, но продолжают весьма хорошо подниматься на своих крыльях. При этом, однако же, следует обратить внимание на то, что чем мень- [c.82]

Если мы примем за образец птиц, то само собой разумеется, что мы должны обратить наше внимание не на тех из них, у которых крылья становятся почти утратившими значение органами. Маленькие птички вроде ласточки тоже дадут пам мало поучительного, несмотря на то, что мы должны удивляться их искусству и ловкости при полете. Они чересчур малы, и их непрерывная беготня за насекомыми требует слишком много неуловимых движений. [c.139]

ДЛЯ создания тяги те же движения хвостового плавника, но уже вверх и вниз, как это показано на рис. 7 вновь в крайних точках каждого колебания происходит поворот. Таким образом, движение, показанное в левой части рис. 7, представляет собой типичный для водных животных механизм создания тяги без подъемной силы. Налагая на него простое движение с постоянным углом атаки для создания подъемной силы, показанное в середине рисунка, мы получим показанное в правой части рисунка достаточно близкое изображение того нормального машущего движения крыльев, посредством которого насекомые, птицы и летучие мыши создают тягу в сочетании с подъемной силой. [c.17]

Типичное исследуемое насекомое имело массу 2 г и крылья длиной 4 см. Эксперименты проводились в диапазоне параметров, близких к средней подъемной силе, охватывающем случай полного уравновешивания веса насекомого. Типичная скорость полета была 4 м/с, что соответствовало числу Рейнольдса, рассчитанному по хорде с переднего крыла t/ /v, близкому к 2000. Типичная частота взмахов крыльев была равна 20 Гц, так что параметр стандартной аэродинамической частоты o /i/ принимал весьма низкое значение, близкое к Л (соответствующее значение для заднего крыла V2). [c.18]

Конечно, такая собственная аэродинамическая устойчивость была, вероятно, существенна на первых этапах развития полета животных как у примитивных планирующих насекомых, так и у первых летающих насекомых, у которых появились крылья, но еще не выработались сложные системы управления ими. Действительно, расположение крыльев у летающих насекомых каменноугольного периода аэродинамически было того типа, который сегодня имеется у стрекоз (рис. 34), и две пары крыльев, одна впереди, а другая [c.45]

В этой связи нужно признать, что у большинства птиц и летучих мышей и даже у многих насекомых имеется и совсем иная форма обеспечения продольной устойчивости. Это тот элемент продольной стабилизации, который в авиации называется маятниковым эффектом и характерен для монопланов с верхним расположением крыла. При крыле, расположенном значительно выше центра тяжести, как у многих летающих животных устойчивость, во многом сходная с устойчивостью корабля, обеспечивается тем, что центр давления лежит выше центра тяжести. Изменению положения тела тогда противодействует пара сил, возникающая из-за смещения линии действия веса животного от линии действия аэродинамических сил. [c.47]

Рис. 38. Средняя скорость в зависимости от характерного размера для различных насекомых [18]. Ось ординат — скорость полета, см/с ось абсцисс — размер (произведение размаха крыльев на длину, мм ).

Рис. 49, где изображена траектория концов крыльев при длительном зависании колибри [37], показывает, что колибри использует, по существу, те же движения, которые Вейс-Фо называет движениями нормального трепещущего полета. Рис. 50 напоминает нам, что конвергенция многих колибри и насекомых произошла не только в характере их движений при полете, но и в их образе жизни. И действительно, птичка, показанная на нижней фотографии, чуть больше шмеля. По сравнению с насекомыми птицы обладают преимуществом более высокого коэффициента подъемной [c.67]

У насекомых, находящихся на нижнем краю того диапазона размеров, в котором насекомые способны к трепещущему полету, должно быть серьезной проблемой достижение чисел Рейнольдса, достаточно больших, чтобы избежать этих трудностей. Нижняя граница чисел Рейнольдса определяет нижнюю границу скорости крыла 7, которая возрастает (как /- ) по мере уменьшения линейных размеров животного. Это означает наличие нижней границы для частоты, весьма быстро (как возрастающей с уменьшением размеров, так что для достаточно малых насекомых вновь может возникнуть противоречие между тем ограничением сверху, которое налагается скоростью метаболизма, и конструктивными особенностями скелетно-мышечной системы. [c.72]

Конечно, эволюционное развитие насекомых, которые могут функционировать при весьма малых размерах, привело, как это уже давно признано, к замечательному усовершенствованию мышечной системы, допускающему взмахи крыльев с чрезвычайно высокими скоростями. [c.72]

Кавитация 52, ИЗ, 565 Каустика 575, 578 Квадруполь 69, 78 Квазиодномерные волны 502 Кельвина клин корабельных волш 335, 487, 574, 575, 580 Когерентные флуктуации 93 Количество движения 45 Компактная область 129 Компактность 116 Компактное распределение источников 448, 568—572 Компактный источник 9, 508 Комплексная проводимость 142,144 Конвективная скорость 13 Кортевега — де Фриза уравнение-557, 562, 584 Коэффициент теплопроводности 107 Критическая глубина 252, 57 Критический слой 578 Критическое значение 117 Крылья насекомых 59 [c.593]

У подковоносых летучих мышей, обладающих комбинированным ПЧ-ЧМ-локационным сигналом, формирование ЧМ-части отраженного эхосигнала принципиально не отличается от описанного выше. В то же время формирование ПЧ-части импульса имеет свои специфические особенности. При отражении от неподвижной цели ПЧ-часть эхосигнала не отличается от зондирующего импульса, за исключением амплитуды. При отражении от движущейся цели, например летящего насекомого, эхосигнал в соответствии с частотой взмахов крыльев насекомого приобретает периодическую амплитудную и частотную модуляцию. Анализ натуральных эхосигналов от насекомых и определение в них устойчивых информативных признаков цели показал, что для каждого насекомого имеется свой видоспецифичный эталон отраженного сигнала (Menne, 1984), образованный определенным устойчивым сочетанием информативных признаков эхосигнала, на основании анализа которых возможна идентификация цели. В качестве таких информативных признаков могут быть частота осцилляции амплитуды, динамическая структура спектра, глубина AM и 4M, интенсивность эхосигнала. [c.466]

Там же, в Брюсселе, расположены главные офисы Международной ассоциации производителей мыла и детергентов (синтетических моющих средств) — АИС и Международной ассоциации производителей хозяйственных товаров — ФИФЕ. Первая организация, основанная в 1952 г., сегодня объединяет более 600 компаний (60% всех производителей) из 20 стран, выпускающих, помимо мыла, еще и абразивы, а также различные товары для ванной и туалета. Вторая, основанная в 1967 г., собрала под своим крылом свьпле 800 компаний (70% производителей), которые вырабатывают дезинфицирующие и дезодорирующие препараты, средства борьбы с домащними насекомыми и паразитами, пятновыводители, полироли, средства для чистки обуви, металлических изделий, зеркал, кухонных принадлежностей, автомобилей. Обе ассоциации имеют сходную структуру, работают сходными методами. Но поскольку члены организаций [c.599]

Опыт показывает, что такие крылья с затянутым ламинарным пограничным слоем действительно обладают весьма малым сопротивлением, но легко теряют свое]цреимущество при малейшем налете на поверхность крыла пыли, капель дождя или даже прилипании насекомых. [c.544]

К вибрационному перемещению можно отнести также полет птиц, насекомых и летательных аппаратов с машу1й,ими крыльями. [c.109]

В зерновой промышленности применяется также много других приборов, измеряющих твердость, средний вес семян, родержание в них клейковины, крахмала.. . А вот инсектометр, созданный в ВНР, предназначен для обнаружения в зерне... насекомых. Этот прибор, изобретенный будапештским биологом, позволяет по эталонным программам выявить до 50 видов вредителей пшеницы, овса, риса, кофе и других культур. Остроумный прибор работает следующим образом. Определенная порция зерна подогревается до 40°С. Именно при такой температуре жучки, находящиеся в зерне, расправляют крылья и создают при этом микрошумы, которые усиливают- [c.145]

Утром аисты, прежде всего, разыскивают на зеленом лугу насекомых и улиток, и если где-нибудь дождевой червь после своих ночных прогулок выставляет свою заостренную головку из земли, то он будет немедленно усмотрен их острыми глазами, даже в самой густой траве, выловлен концом клюва так осторожно, чтобы он не разорвался, и затем аппетитно препровожден в глотку. Затем начинается урок летания, причем прежде всего исследуется направление ветра. Как на крыше, так и здесь, все упражнения выполняются против ветра. Но ветер здесь дует не с таким постоянством, как на крыше, и поэтому упражнение труднее. Порой, вследствие отражения от защищенной стороны, образуется более сильный воздушный вихрь, дующий то с той, то с другой стороны. Весело становится тогда смотреть на упражняющихся аистов, прыгающих с поднятыми крыльями и гоняющихся за толчками ветра, имеющими место то сзади, то спереди, то, наконец, сбоку. Если таким путем удается короткий взлет, то тотчас же раздается радостная трескотня. Если ветер дует постоянно с одной стороны через прогалину, тогда аисты взлетают против него с разбегами и прыжками, делают поворот и затем важно, вприпрыжку возвращаются на другой конец площадки, чтобы сызнова попытаться взлететь против ветра, облегчающего подъем. [c.154]

Эти соображения могут помочь нам понять некоторые факты относительно скелета и мышц летающих животных. Типично, что мышцы, осуществляющие с большим усилием взмах вниз, действительно оказываются развитыми очень сильно — гораздо сильнее, как мы этом увидим потом, чем мьшщы, ведающие более слабым взмахом вверх. Они могут поэтому прикладывать к крылу большой момент, необходимый для взмаха вниз, будучи прикрепленными к весьма глубоким элементам скелета, а именно у позвоночных (с внутренним скелетом)—к характерной килевидной грудине, как у птиц и многих летучих мышей, а у насекомых (с внешним скелетом)—к глубокому коробчатому фюзеля-жу груди. [c.17]

Они провели обширное исследование полета саранчи S histo er a gregaria из отряда Orthoptera. Исследуемое насекомое подвешивалось в аэродинамической трубе на аэродинамических весах таким образом, чтобы не препятствовать движениям груди (к которой прикрепляются четыре крыла). Система регулирования с обратной связью, управлявшая скоростью врашения вентилятора аэродинамической трубы по горизонтальной силе, измеряемой аэродинамическими весами, позволяла воспроизводить условия свободного равномерного полета скорость воздушного потока, при условии, что насекомое машет крыльями регулярно, автоматически подстраивалась таким образом, чтобы полная горизонтальная сила, измеряемая весами, обращалась в нуль. При этом гидродинамическое сопротивление и тяга уравновешивали друг друга, как в свободном полете. [c.18]

Вообще для данных, имеющихся по непрерывному направленному полету насекомых, птиц [28] и летучих мышей [7], параметр частоты, рассчитанный по угловой частоте со, хорде с крыла и скорости полета относительно воздуха U, лежит между О и V2 (хотя приходится признать, что данные, в которых 0) и I/ измерялись одновременно, чересчур отрывочны). Для таких значений стандартной частоты ( /2) аэродинамические силы лишь незначительно отличаются от так называемых квазистационарных значений, определяемых в каждый момент лишь мгновеипои скоростью крыла относительно воздуха, [c.18]

После весьма обширных исследований в аэродинамической трубе, которые я лишь кратко резюмировал здесь с аэродинамической точки зрения, Йенсен и Вейс-Фо [41] выяснили также некоторые конструктивные особенности, имеюшие большое значение для полета саранчи и большинства других насекомых их способность совершать высокочастотные резонансные колебания. Говоря кратко, внешний скелет насекомого, состоящий из жесткой кутикулы с хорошими упругими свойствами и соединительной ткани, содержащей высококачественный полимер (резилин), похожий на вулканизированный каучук, упруго и с малым затуханием реагирует на сложные колебания крыльев с большой амплитудой. [c.23]

При всех многочисленных преимуществах позвоночных развитию у них высокочастотных колебательных движений сильно помешало отсутствие конструкционного материала или полимера с упругими свойствами, хотя бы примерно сопоставимыми со свойствами кутикулы и резилина. При каждом взмахе крыла птицы нужно отдельное мускульное усилие для того, чтобы ускорить или замедлить крыло, иными словами, чтобы преодолеть его инерцию. Инерция крыла у насекомых уравновешивается главным образом упругими силами, а мускульная сила должна преодолевать лишь аэродинамическое сопротивление. [c.23]

У многих насекомых других групп (см., например, [10]) независимое движение четырех крыльев отсутствует. У двукрылых Diptera ( мух ), конечно, задние крылья полностью [c.24]

Рис. 14. Угловое движение крыльев стреко.зы Ьз(1опа ехиз1а по данным скоростной киносъемки закрепленного насекомого [33] 9 — угол, составляемый костальной жилкой с вертикалью I — заднее крыло 2 — переднее

В своем общем обзоре длительного трепещущего полета [43] Вейс-Фо выделил весьма общую картину того, что он назвал нормальным трепещущим полетом у колибри (Tro hilidae) и у насекомых одиннадцати различных клас сов. Эти движения нормального трепетания можно рас сматривать как результат адаптивного изменения тех машу щих движений, которые используются для полета вперед Для создания подъемной силы, уравновешивающей вес тела необходимы горизонтальные движения крыльев относитель но воздуха ). Поэтому в отсутствие горизонтального пере мещения животного в целом относительно воздуха крылья сами должны совершать горизонтальные биения взад и впе ред. Очевидно, крылья, которые при полете вперед совер шают взмахи в направлении, перпендикулярном горизонталь ной оси тела, могут легко удовлетворить этим требованиям если ось тела окажется наклоненной (т. е. практически вер тикальной) при трепещущем полете. [c.66]

Выполненная проф. Вейс-Фо замечательная скоростная съемка (со скоростью свыше 7000 кадр/с) трепещущего полета Епсаг51а Гогтоза показала, что это насекомое ухитряется проделывать цикл движений крыльев, значительно более сложный, нежели показанный на рис. 47, 400 раз в секунду. На рис. 54 показаны рисунки, сделанные по последовательным кадрам этого фильма. Отметим вновь вертикальное положение тела насекомого во время трепещущего полета отметим также положение ног насекомого, которое показывает, что на этих рисунках правая сторона, на которой насекомое складывает крылья, является дорсальной стороной стоящего вертикально тела насекомого. [c.74]

Минимальная глубина частотной модуляции, разрешаемая слуховой системой подковоносов, составляет порядка 0.02 % от несущей частоты. По сравнению с другими млекопитающими эта величина чувствительности слуха к частотной модуляции является феноменальной. Диапазон частотной модуляции, анализируемой слуховой системой, перекрывает диапазон частот взмахов крыльями летающих насекомых, за которыми охотятся подковоносы (S hnitzler, 1978 S hnitzler, Flieger, 1983). Очевидно, это позволяет подковоносам эффективно использовать ПЧ-часть своего локационного сигнала, осуществляя посредством тонкого анализа ритмической амплитудной и частотной модуляции эхосигналов обнаружение среди окружающих предметов объектов охоты и их распознавание. [c.457]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...