Исследовательский университет «Браун» из США заявляет, что летучие мыши, пользуясь огромным преимуществом своих крыльев — необычайной гибкостью, складывают их при взлёте, чем сохраняют много внутренней энергии. Такая стратегия — ценная находка для разработчиков летательных средств передвижения с крыльями.
Исследования в «Брауне» идут в направлении использования махового движения крыльев летательных аппаратов, где обращается особое внимание на массу и «складываемость» крыльев.
Располагая крылья вдоль тела при полёте вверх, летучие мыши экономят минимум 35 процентов энергии и сокращают аэродинамическое сопротивление, сохраняя силу и мощность своих крыльев.
Наблюдения и расчёты университетской команды учёных показали, что такое положение крыльев летучих мышей при взлётах разрешает им использовать всего 65 % внутренней энергии от той, которую они используют при полёте с полностью расправленными крыльями. В отличие от насекомых у летучих мышей массивные мускулистые крылья, имеющие, подобно рукам, гибкие сочленения.
«Масса крыльев при полёте очень важна, однако обычно её не принимают во внимание, как правило анализируются только подъёмная сила, сопротивляемость атмосферы, и не говорится об энергии движения крыльев», говорит Аттила Бергу, соавтор Даниэля Рискина по научной работе, появившейся в апреле в разделе «Учёные записки королевского общества».
Таковое открытие не только даёт лучшее понимание причин, по которым летучие мыши и некоторые птицы складывают крылья при набирании высоты, но и наводит дизайнеров на мысль об использовании принципа махового движения крыльев для небольших летательных аппаратов. Не зря такие бесценные изыскания учёных даже финансируют ВВС США.
«Если у вас есть транспорт с большими тяжёлыми крыльями, то отличной экономией его энергии будут служить сложенные при взлёте крылья», говорит госпожа Шарон Шварц, профессор экологии и биологии развития. Они вместе с Кеннетом Бройером, профессором инженерии, и являются главными авторами проекта.
Физическая природа гибкости крыльев.
Поначалу группу интересовало нечто другое, а именно скрупулёзное изучение движения крыльев летучих мышей с широким диапазоном размеров их тел. Результаты их работы были опубликованы в 2010 году в «Журнале экспериментальной биологии», но как только группа двигалась дальше, анализируя полученные данные исследований, их весьма заинтересовал вопрос, зачем нужно прижимать крылья к телу при взлёте.
С огромным любопытством они провели видеосъёмку полёта 27 летучих мышей в специальных помещениях, причём формат съёмки был 1000 кадров в секунду. Они отобрали 6 различных видов летучих мышей, измерили частоту взмахов их крыльев, диапазон их развёртывания при подъёме и снижении, а также исследовали вопрос как масса их тел распределяется при полёте. Они разделили крылья умерших животных на 32 части и взвесили их отдельно.
Учёные заложили данные в особый компьютер, который способен определять внутреннюю энергию, затрачиваемую на взмахи крыльев, а также сколько тратится сил при полёте с расправленными крыльями.
Физик Бергу говорит, что он был поражён тем, что экономия энергии была невероятно велика, а особенно тем, что зверьки сохраняют 44 % всей внутренней силы при складывании крыльев при взлёте и расправляя их при снижении.
Традиционно считается, что летучие мыши прижимают крылья при взлёте только лишь для уменьшения сопротивляемости воздуха, но, хотя группа ещё не проводила точных расчётов, ей ясно, что аэродинамика играет большую роль в сохранении богатства внутренних сил. При новых изучениях и расчётах замечено: сохранение энергии при взлётах настолько значительное, что это не может быть случайностью и требует более тщательного исследования.
«Это всё ещё открытый вопрос, подвержена ли способность летучих мышей прижимать крылья влиянию эволюционного развития на строение тела и двигательный механизм», заявляет Шварц. «Сейчас же можно вполне определённо сказать, что эта способность не случайна, она является хорошим «экономическим» подспорьем для животных, которым приходится много двигаться».
