Ветро тунел открива вештине летења животиња

Истраживање мољаца и скакаваца требало би да помогне у конструкцији мини-авиона

Ласерска светлост чини проток ваздуха иза скакаваца у тунелу за ветрове. Животиње су налепљене са малим капом лепила на штап, који се након експеримената може решити без поновног оштећења животиње. © ДЛР
читају наглас

Када скакачи пређу велике удаљености или мољци лебде изнад цвећа, аеродинамика се може само изненадити. Како уметници који лете животињама манипулишу ваздушним струјама око и иза својих тела, истраживачи су сада истраживали у ветробрани у Готтингену без преседана тродимензионалном резолуцијом. Открића инжењера приближавају конструкцији микро-авиона који ће једног дана летети попут инсеката.

Да би се конструисале сићушне летеће машине, постојећи авиони се не могу једноставно смањити. Они користе одвојене погонске и дизајне уређаје, наиме моторе и крила - што заузима простор. "Природа је решила проблем како се морају градити минијатурне летеће машине", каже Рицхард Бомпхреи са Универзитета Окфорд, са упечатљивим крилима која комбинују погон и дизање. Али да би се технички имитирао модел природе, различити начини функционисања крила инсеката морају се разумјети много боље. На пример, коњи могу да управљају великим удаљеностима са малом потрошњом енергије. Бумбари су одлични превозници и могу превозити онолико полена колико теже. Лептири, заузврат, имају задивљујућу покретљивост и могу лебдјети изнад цвијећа да бирају нектар.

Важно за разумевање перформанси лета је тачно израчунавање брзина у протоку ваздуха иза крила инсеката. Истраживачи Немачког ваздухопловног центра (ДЛР) заједно са Универзитетом у Оксфорду и метролошком компанијом Ла Висион истраживали су лет скакаваца и мољаца у тунелу у Готтингену. Користећи најсавременију технологију мерења, визуелно су приказали проток ваздуха иза животиња у невиђеној тродимензионалној резолуцији.

У ту сврху, животиње су биле смештене у ветром тунелу дугом метар и то на начин да су приказале што природније понашање лета. Истраживачи су искористили рефлекс: Чим кокоши немају земљу под ногама и надувају с предње стране, почињу да лете. Кобилице и мољи су залијепљени на штап са малим капљицама љепила и пухани са једанаест или седам километара на сат. Лепак је пуштен након експеримената, без оштећења на животињама.

Летите пред камерама високих перформанси

„Тада у ваздух стављамо и најмање честице које тачно прате проток. Кретање честица се затим може визуелизовати пулсирајућом ласерском светлошћу ", каже др. Андреас Сцхр дер са ДЛР института за аеродинамику и технологију протока. Ова техника мерења се назива Велоциметрија слика честица и развијена је у Г ттингену. Површина од пет центиметара и 22 центиметра иза скакаонице била је приказана најсавременијом технологијом мерења: током 23 секунде осам високо-перформансих камера снимиле су 230 слика из различитих перспектива. дисплеј

"Резолуција је била 100 микрона, то је 0, 1 милиметара", каже др. Дирк Мицхаелис из Ла Висион-а. Посебна ствар у вези с тим: Рачунар ствара тродимензионални приказ брзина протока иза инсеката. Цео процес лета, од подизања и спуштања крила до њиховог повратка у почетни положај, реконструисан је. "Ово се први пут догодило и пружају нам важне, још непримјерене изјаве о понашању инсеката у лету", каже Бомпхреи.

Мини авион за уметања у катастрофе

Ако би истраживање на крају резултирало ситним летећим машинама сличним инсектима, имале би бројне предности. На примјер, могли би се користити у индустрији за надгледање цјевовода и аутоматско тражење пропуштања. Чак и у случају катастрофе, машине би се могле користити. Бомпхреи: "Након несреће реактора у Фукушими, такви уређаји су могли продријети у реактор без опасности за људе." Даљње апликације могу бити неуспјешне. Слични снимци фудбалских утакмица или свеобухватно покривање временских података. Истраживачи ће трајати до 20 година до широке употребе таквих вештачких инсеката.

(Немачки ваздухопловни центар (ДЛР), 03.05.2012. - НПО)