Jak mucha lata?

Należało tu jeszcze wytłumaczyć ważny fakt, mianowicie: jaki jest kierunek ruchu skrzydła w 8. Eksperyment jest bardzo prosty i dowcipny. W czasie wahań skrzydła, pręcikiem szklanym, okopconym, ustawionym prostopadle do kierunku ruchu skrzydła, dotykamy go w punkcie a. Pręcik zostaje uderzony przez skrzydło. Oglądając go widzimy na jego końcu na górnej powierzchni startą sadzę. Dowodzi to, że skrzydło w zwrocie swym obniżało się. To samo robimy w punkcie a i okazuje się, że pręcik uległ otarciu od spodu (skrzydło wznosiło się). W podobny sposób stwierdzamy, że Skrzydło wznosi się również w punkcie b a obniża w b‘. Mamy już oznaczony kierunek ruchu skrzydła. Skrzydło muchy jak każdego owada jest zbudowane tak. że brzeg przedni jest sztywny (żyłka żeberkowa) a pozostała jego część wiotka. A więc gdy prąd powietrza działa na skrzydło, znajdujące się w ruchu wahadłowym, wówczas opór stawiany przez żyłkę żeberkową jest większy niż stawiany przez pozostałą część skrzydła. To też, dzięki temu, skrzydło natrafiając na opór powietrza zmienia ustawienie swojej płaszczyzny.

Znamy już wszystkie ruchy spełniane przez skrzydło owada w locie. O podwójnej zmianie płaszczyzny informuje nierówny blask dwóch gałęzi ósemki świetlnej. W czasie obniżania się skrzydła powierzchnia górna skrzydła zwraca się do przodu, a w locie wznoszącym (od a‘ do b) zwraca się ona ku tyłowi. Kolejne stadia zmiany płaszczyzny skrzydła przedstawia rys. 3. Z tego wynika, że gdy mucha się wznosi — powierzchnia górna skrzydła zwraca się nieco ku tyłowi, kiedy obniża — pochyla się cokolwiek naprzód.

Na podstawie wyżej przytoczonych zasad, zrozumienie działania popychającego skrzydeł owadów, a w szczególności muchy, nie będzie trudne. Zasada działania i przeciw działania (Newton) wykorzystana przez techników np. do samolotów była już dawno przez muchę domową stosowana. Każde zatrzepotanie skrzydeł uderza powietrze skośnie (jak to uwidocznione na rys. 3) i rozkład oporu przez nie stawianego daje nam siłę wypadkową poziomą popychającą owad do przodu. Reszta siły rozwiniętej przez skrzydło utrzymuje ciało owada w równowadze z siłą ciężkości. Siła wypadkowa działa do przodu zarówno w obniżaniu jak i we wznoszeniu się skrzydła. Obydwa kierunki oscylacji wpływają więc równie korzystnie w postępowym przenoszeniu się muchy. Oscylacja skrzydeł w płaszczyźnie poziomej (żyłka żeberkowa u góry) prowadzi do unoszenia się owada. X odwrotnie. Zmiana pochyłości płaszczyzny, w której oscylują skrzydła, odbywa się wskutek ruchów odwłoku przemieszczających środek ciężkości. To umożliwia owadom powiększenie siły lotu, tracenie jej. cofanie się i poruszanie w bok.

Równowaga w czasie lotu utrzymuje się dzięki umieszczeniu skrzydeł powyżej punktu ciężkości ciała owada i zgodnemu oraz równoczesnemu uderzaniu ich o warstwy powietrza.

Konstruktorzy nowoczesnych samolotów studiują lot owadów. W wyniku tych badań doszli do wniosku, że mucha ma urządzenie podobne do znajdującego się w samolotach. Jest nim tzw. żyroskop.

W samolotach żyroskopy zbudowane są z wolno zawieszonych kół, które się kręcą zawsze w tej samej płaszczyźnie, bez względu na to, co w danej chwili wykonuje samolot. Żyroskop muchy jest innego kształtu. U niej narząd ten — to wystające, wysmukłe pręciki zakończone kulkami, wibrujące do góry i do dołu (około 160 — 210 razy na sekundę) pod kątem prostym w stosunku do tułowia (Są to tzw. przezmianki, które są pozostałością drugiej pary skrzydeł). Służy on do utrzymywania kierunku ruchu. Żyroskop, podczas zakrętów wykonywanych przez muchę stawia nieduży opór Dzięki temu więc może ona kontrolować zmiany kierunku swego lotu.

Naukowcy już od dawna znali ten wibrujący narząd, ale nie uważali by mógł on mieć praktyczne znaczenie w lotnictwie. Z tego powodu zajęli się tzw. kołowymi żyroskopami. Dopiero ostatnio inżynierowie rozpoczęli badania nad wibrującym typem żyroskopu, wierząc, że ma on większe zalety (nie potrzeba tu łożysk kulkowych) niż standartowy model wirujący. Aby bliżej zbadać działanie i znaczenie żyroskopu wibrującego wykonano szereg zdjęć migawkowych. Jeżeli problem ten zostanie rozwiązany, wówczas stare wzory natury będą służyły dla konstrukcji nowoczesnych przyrządów nawigacyjnych.

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *