Махающий противодействующий момент - Flapping counter-torque

Орнитоптер в рейс.
Основное движение крыла насекомого с механизмом непрямого полета. Схема дорсовентрального разреза сегмента грудной клетки с крыльями.
а. крылья
б. суставы
c. дорсовентральные мышцы
d. продольная мышца

Махающий противодействующий момент - это повсеместный пассивный эффект демпфирования вращения при машущем полете, который возникает из-за разницы в мировой системе координат в скорости машущих крыльев во время разворотов. Во время поворотов махания, симметричные (по скорости и скорости) в корпусе животного, не являются симметричными (по скорости или скорости) в лабораторных условиях.

Во время таких поворотов крылья движутся с разной скоростью (несмотря на то, что местная скорость не изменяется с точки зрения машущего животного или машины). Таким образом, они создают разную подъемную силу и сопротивление. При скорости и размере машущих животных силы, создаваемые машинами, по существу пропорциональны квадрату скорости относительно жидкости. Таким образом, даже небольшая асимметрия скорости (лабораторная рамка) может создать большую асимметрию сил или крутящих моментов. В случае с летающими животными этот крутящий момент противодействует повороту (и поэтому известен как «контр-крутящий момент»). Этот тип демпфирования при машущем полете конкретно описывается противодействующим крутящим моментом, хотя другие эффекты пассивного демпфирования (крутящий момент вращения), возникающие в результате взмахов, находятся в процессе описания в научной области биомеханики полета животных.

Первая статья, показывающая этот эффект, касалась исключительно рыскания (вращения вокруг вертикальной оси). Тайсон Л. Хедрик, Бо Ченг и Синьян Дэн обнародовали результаты своих исследований динамики поворота и маневренности во время полета, относящихся к летающим животным, в отчете «Время биения крыла и масштабирование пассивного демпфирования вращения при колебательном полете».[1] Важно отметить, что демпфирование имеет отношение к динамике взмахов крыльев животных и в масштабе времени, близком к периоду взмахов крыльев.

Исследователи зафиксировали полет колибри и бражники с использованием видеокамер с частотой 1000 кадров в секунду. Исследование расширилось до четырех других видов летающих насекомых, двух видов птиц и летучей мыши, которые используют примерно одинаковое количество взмахов крыльями, чтобы совершить поворот в середине полета.[2] Летающие животные вернулись к обычному взмаху руками и продолжили полет по прямому курсу.

Это говорит о том, что более высокая частота взмахов крыльев может обеспечить как повышенную способность к маневрированию, так и стабилизацию в полете.[3][4]


использованная литература

  1. ^ "Птицы это делают, и теперь мы знаем, как". CBC News. 10 апреля 2009 г.
  2. ^ Карен Хопкин (10 апреля 2009 г.). «Птицы и жуки используют одно и то же руководство по летной эксплуатации». Scientific American Inc.
  3. ^ Рэндольф Э. Шмид (9 апреля 2009 г.). «Ученые начинают открывать секреты полета птиц». Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинал 11 апреля 2009 г.
  4. ^ Брэндон Брин (9 апреля 2009 г.). "Наука: маневренность и устойчивость - птицы пера". Американская ассоциация развития науки. Архивировано из оригинал 8 мая 2013 г.. Получено 14 апреля, 2009.

внешняя ссылка