Вы здесь

В мире животных: летучие мыши

Общеизвестно, что неофициальным символом Большого Спецназа (нашего армейского спецназа) является "летучая мышь". Также известно, что "прописалась" в символике СпН она не просто так.
Ночной образ жизни (днем отдыхает), отлично видит в полной темноте и на приличных расстояниях, хорошо ориентируется в полете.  Раньше, до раскрытия эхолокации при помощи ультразвука, думали, что ночное видение обусловлено даже экстрасенсорными способностями (силой мысли или паранормальными свойствами организма). Питается ящерицами, лягушками, подножным кормом, дарами леса, сырой рыбой, некоторые виды - кровью крупных млекопитающих. Чем не портрет спецназовца - разведчика? Неплохо бы знать об этих ночных хищниках побольше. Не про спецназовцев, а про представителей Microchiroptera, подотряд рукокрылых, объединяет 700 видов, распределяемых по 16 семействам. Т.е. про летучих мышей.

Итак, добавим к портрету еще одну, малоизвестную, деталь.

В жизни разведчиков часто встречаются ситуации, когда необходимо бегом или очень быстрым шагом преодолевать значительные дистанции. Стиль перемещения по пересеченной местности, например в английских SAS, называется "десантная рысь". С обычным бегом (без багажа) все ясно. Кисти в кулаки, локти согнуты, слегка прижаты к телу.
Бег с  грузом, когда боец обвешан снарягой и оружием, как герой кинобоевика (но по-настоящему), заставляет работать еще большее количество групп мышц, прилагать максимум усилий. И самое важное. Динамика бега с РД-54 (далее экипировка по списку) заставляет свои  усилия использовать очень скупо и оптимально, оставляя какой-то запас на самые крайняки, или до конца маршрута. Оказывается, в стиле и качестве передвижения летучих мышей природой заложено нечто похожее. Вот что мы узнали из свежих научных новостей.    

Группа ученых из Университета Брауна (США) во главе с Аттилой Бергоу и Дэниелом Рискином интересовалась тем, как рисунок движения крыльев летучих мышей изменяется в зависимости от размера животных. Исследования проводились в аэродинамической трубе на 27 летучих мышах шести видов с помощью высокоскоростной съемки 1000 кадров в секунду. Ученые пытались выяснить, как часто происходили взмахи крыльями, на какую длину вытягивались крылья, когда они опускались и поднимались при взмахе. Путем препарирования было подсчитано распределение массы в разных частях крыла животного. Первые результаты ученые опубликовали в 2010 году в Journal of Experimental Biology и приступили к дальнейшему анализу собранных данных.

При взмахе вверх площадь крыла уменьшается, а вместе с этим – сопротивление движению крыла в воздухе (в этом направлении). Уменьшение размаха достигается благодаря сгибу в суставах. При движении вниз крыло раскрывается как зонтик, площадь крыла увеличивается, повышается подъемная сила и создается тяга вперед.
Наблюдения и расчеты показывают, что, слегка изгибая крыло при подъеме, летучие мыши используют только 65% от всей энергии, которую бы потратили, оставь они своё крыло в этот момент полностью вытянутым. Летучие мыши имеют тяжелые, мускулистые крылья с гибкими суставами и используют эту гибкость, чтобы компенсировать массу крыльев.

Анализируя детали того, как летучие мыши разворачивают и сворачивают крылья, преподаватель экологии и эволюционной биологии в Университете Брауна Шарон Шварц предполагает, что это движение возникло не случайно, поскольку оно энергетически более выгодно животному. Команда исследователей признает, что аэродинамика играет большую роль в энергоэффективности полета. Аттила Бергоу, физик, удивился, узнав, что экономия энергии оказалась столь велика. Тем более, расчеты показывают, что летучим мышам действительно приходится тратить много энергии, чтобы изогнуть свои крылья, а потом выпрямить их снова перед опусканием.
Исследования полета летучих мышей в аэродинамической трубе и анализ движения действующих сил на крыло в процессе полета неоднократно проводились в середине ХХ века отечественными и зарубежными учеными. Благодаря новому исследованию удалось рассмотреть движение крыла в деталях и оценить энергоэффективность полета.

Крылья с перьями обеспечивают птицам полет на десятки тысяч километров. В отличие от пернатых, достигших аэродинамического совершенства, летучим млекопитающим приходится туго, ведь без перьев аэродинамическое качество крыла значительно ниже. Способ полета летучей мыши ярко показывает, как в результате эволюции было создано адаптивное крыло – подстраивающееся под действие нагрузок для оптимизации затрат на осуществление полета.

На заре авиации многие конструкторы видели в крыле летучей мыши реально осуществимую конструкцию при тогдашнем уровне развития техники и технологии. Например, французский конструктор Клеман Адер в конце XIX века построил несколько аппаратов «Авион», с виду напоминающих летучих мышей (один их этих аппаратов сейчас находится в Музее искусства и ремесел в Париже).

Авиаконструкторы и сегодня пытаются использовать деформации крыла под воздействием аэродинамических нагрузок для оптимизации аэродинамического качества крылатых летательных аппаратов на различных режимах полета. Исследования финансирует ВВС США, и ученые надеются, что их работа поможет в будущем.

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (3 оценки)