27.12.2009

Пчела научит вертолеты летать и садиться

Обычная пчела может многому научить опытных пилотов и авиаконструкторов. Это насекомое умеет очень аккуратно и точно приземляться, избегая малейших сотрясений. Биоинженеры решили изучить принципы посадки насекомого и попробовать применить их при конструировании авиационной техники, чтобы избавить пилотов от перегрузок, а машины от тряски.

Проблема мировой авиации заключается в том, что посадка судна на землю является скорее «контролируемым падением». В этот момент пилоты испытывают наибольшие нагрузки, удерживая вертолет в правильном положении и следя за скоростью сближения с посадочной полосой. Если же борт опускается на неровную поверхность, то никакие ухищрения не уберегут экипаж и пассажиров от тряски.

Пчелы не знают таких проблем. Задействуя зрение, осязание и ощущения от отражаемого воздушного потока, они могут приблизиться к выбранному месту посадки и деликатно приземлиться. Для того чтобы разглядеть этот процесс в деталях, австралийским ученым из Центра зрения и Института мозга при Университете Квинсленда пришлось соорудить специальную посадочную площадку для пчел и окружить ее высокоскоростными камерами, способными запечатлеть мельчайшие движения.

Анализ видеозаписи показал, что при приближении к конечной точке полета пчёлы используют «оптические потоки» - визуальные зрительные сигналы, позволяющие им оценить свою скорость перемещения относительно земли. Замедляя движение и совершая небольшие рывки вперед, пчелы приближаются к месту посадки и зависают над ним на высоте 16 миллиметров.

Эта позиция, получившая название «мертвая точка», является начальным положением для последующей посадки. Буквально за несколько тысячных секунды, продолжая парить, пчела распрямляет лапки, касается ими земли и, надежно опираясь, аккуратно опускает свое тело вниз. При этом не имеет никакого значения угол подхода к поверхности или неровности места посадки - достаточно, чтобы лапки могли дотянуться из «мертвой точки» до платформы.

При посадке на наклонную поверхность пчелы опускают голову ниже, чтобы усики коснулись земли. Как только это происходит, насекомое начинает подбирать передние лапы, а также переносит центр тяжести строго в середину корпуса. Таким образом, головные антенны также задействованы в процессе приземления.

Для ученых пока еще остается загадкой - как пчелы могут ориентироваться при зависании на одном месте. «Оптические потоки» видимы для них, только когда они движутся, а стоит им замереть, как этот способ зрения перестает работать. Биоинженеры предполагают, что эти насекомые обладают еще одним видом зрения - стереовидением или «объемным зрением». Однако для того чтобы его выявить, потребуется провести дополнительные исследования.

Другим феноменом пчелиной «парковки» ученые считают тот факт, что для посадки полосатые летуны выбирают поверхности с наклоном около 60 градусов. Почему пчелы предпочитают именно такие места? Руководитель проекта профессор Мандьям Шринивасан считает, что это наиболее распространенный угол отклонения лепестков медоносных цветов, но чтобы это доказать, также нужно продолжить наблюдения.

Биоинженеры уверены, что авиаконструкторам есть чему поучиться у пчел. Возможно, что именно их механизм посадки может лечь в основу воздушного транспорта будущего. Ведь придумать нечто более совершенное, чем творение миллионов лет эволюции, очень сложно.

Павел Урушев

Источники:

1. Правда.ru