Техника - молодёжи 1978-08, страница 29

ПОЧЕМ У ЛЕТАЕТ МАЙСКИЙ ЖУК

ВЯЧЕСЛАВ СТОЯЛОВ, инженер, г. К н е в

Он взлетает со спокойной медлительностью, словно большой грузовой вертолет: сначала расправляет жесткие хитиновые надкрылья, потом распрямляет длинные машущие крылья и, басовито жужжа, неторопливо поднимается все выше.

А вот стартовать столь же стремительно, как это делают стрекозы, мухи и другие летающие насекомые, превосходно обходящиеся без сложной системы «крылья — надкрылья», эти жуки не умеют.

Но вообще-то странно другое — майский жук и другие жуки, подобные ему, теоретически летать вообще не могут. Ведь совершенно точно установлено, что их тоненькие, хрупкие машущие крылья, коэффициент подъемной силы которых меньше единицы, просто не способны поднять в воздух жука массой примерно 0,9 г. А жуки тем не менее летают, и (притом неплохо!

Потому-то загадка майского жу ка и стала притчей яо языцех, а в любом рассказе о каком-то странном явлении обязательно припоминают этого мохнатого вредителя садов и огородов.

Что же, попробуем разобраться.

Первое, что бросается в глаза при взгляде на майского жука, — это темно-коричневые прочные надкрылья, словно панцирь прикрывающие спину этого насекомого. До сих пор специалисты считали, что единственным их назначением была защита мягких крылышек, а в полите они только мешали. Да и в отличие от машущих крыльев подъемной силы они не образуют.

Я в течение нескольких лет экспериментировал с етими загадочными насекомыми и пришел к вполне определенным выводам. Любопытно и то, что результаты аналогичных опытов неизменно повторялись с завидным постоянством и в тех случаях, когда мне приходилось иметь дело с жуками, «однотипными» майскому (колорадским, божьей коровкой и т. п.).

Я задумал на практике проверить, какую роль в механизме полета играют и жесткие крылья, и мягкие крылья. И вот что показали мои опыты.

Если у жука удалены надкрылья (р и с. в), то, с какой бы скоростью нн вибрировали крылья, он оставался на земле. Кстати сказать, это можно счесть еще одним доказательством того, что их подъемная сила действительно незначительна.

А вот насекомое, у которого нет половины одного надкрылья (р и с. б) или подрезаны наполовину оба (р и с. в), летает, но плоховато и стремится побыстрее пойти «на вынужденную посадку». Значит, и части надкрылий достаточно для полета, правда, недолгого и на небольшой высоте.

Это же происходило с жуками, лишенными кончиков машущих крыльев (р и с. г), — они летали медленно и ннзко. А вот хрущи с целыми надкрыльями, но с сокращенными до минимума крыльями вообще не поднимались в небо (р и с. д). В то же время насекомые с частично подрезанными крыльями и надкрыльями умели только планировать по Наклонной траектории (р и с. е).

Итак, попробуем подвести ито ги. Совершенно очевидно, что травма сама по себе не оказывает на жуков сколь-нибудь заметного влияния — все операции с хитиновым покрытием для них проходят совершенно безболезненно. Дело в другом — нарушается тысячелетиями отработанный природой сложный механизм взаимодействия частей летательной системы. Мы уже имели возможность убедиться в том. что майский жук летает лишь в том случае, если его крылья каким-то образом воздействуют на неподвижные в полете надкрылья, скорее всего создавая вокруг них характерный поток воздуха, обладающий строго определенными направлением, скоростью и плотностью. Он-то и создает для

жука дополнительную подъемную силу.

Судя по всему, частые взмахи ма шущих крыльев образуют под над крыльями зону повышенного давле ния, а над ними — сферу разрежения. И жук взмывает ввысь. Кстати сказать, этот вывод подтверждается и основными положениями теории экспериментальной аэродинамики, начала которой заложил еще Н. Жуковский.

Но настоящий эксперимент, как известно, должен пройти проверку и на модели. Попробуем сделать и это.

Модель проста и представляет собой знакомый всем воздушный шланг с трубкой-соплом, над кото рой находится планка. Форма ее напоминает надкрылье майского жука. И стоит из трубки-сопла вырваться струе воздуха (имитация потока, создаваемого машущими крыльями!), несколько перекрывающей контур планки, как последняя немедленно устремится вверх. Так и у жука — замечательно взаимодействующие, помогающие друг другу крылья и надкрылья позволяют ему кружить у вершин деревьев и перелетать очень высокие дома.

Аналогичным окажется и результат другого опыта, где планка упо доблена верхней части надкрылья, а воздух из трубки создает над ним зону разрежения.

В заключение я хочу все-таки заметить, что моим опытам и выво дам, безусловно, необходимо серьезное теоретическое подтверждение. Нужны и эксперименты на моделях — только более сложных, бо лее совершенных, что в конце кон цов может открыть перед нашими авиаконструкторами заманчивые перспективы.

А почему бы н в этом случае не воспользоваться еще одним патентом природы, позаимствовав принцип летательного устройства у майского жука? Он то летал давно, в общем неплохо, хоть, как счита лось до сих пор, «незаконно»...

ИДЕИ НАШИХ ЧИТАТЕЛЕЙ