Баннер
Насекомые и вертолеты: учимся полету шмеля

Отсутствие датчиков высоты и скорости полета не мешает насекомым в полете маневрировать с исключительной точностью.

Лишь недавно ученым удалось выяснить, каким образом устроена «навигационная аппаратура» летающих насекомых, обеспечивающая им точность маневра и посадки. Открытие может быть с успехом использовано для того, чтобы сделать летательные аппараты более надежными и безопасными.

Насекомые не обладают сложными системами навигации, которые способны точно отслеживать высоту и скорость полета. Им приходится полагаться лишь на зрение – и это при том, что глаза насекомых обладают очень слабой разрешающей способностью и вообще являются достаточно примитивным инструментом. Тем не менее, это не мешает пчелам и мухам демонстрировать ювелирную точность маневрирования в воздухе и посадки. Ответ на вопрос, как им все это удается, был найден недавно.

Оказывается, решающее значение для насекомых имеет угловая скорость, с которой земля проносится через поле обзора. Чем выше летит пчела, тем медленнее «уходит» земля из-под ее лапок. По мере снижения высоты она начинает пробегать по полю зрения все быстрее, и летун включает инстинктивный механизм торможения. В итоге насекомое гасит скорость до нуля ровно в тот самый момент, когда его лапки касаются твердой опоры. Если же посадка по каким-либо причинам нежелательна, вместо торможения включается механизм набора высоты. Это открытие неплохо объясняет многие факты, которые ставили в тупик исследователей насекомых. Например, почему пчелы иногда врезаются в ровную водяную гладь – без всяких видимых причин. Все дело в том, что они не видят на ней движения.

Подобный механизм контроля может быть с успехом использован при создании миниатюрных беспилотных разведчиков, да и вообще любых летательных аппаратов. Вместо сложных систем, отслеживающих стабилизацию, скорость и высоту полета, достаточно снабдить летательный аппарат несколькими простенькими оптическими датчиками и небольшой микросхемой. С помощью нехитрого программного обеспечения устройство сможет определять все необходимые параметры полета по угловой скорости и вектору сноса земли.

Эта идея уже реализована на практике группой ученых из Средиземноморского университета в Марселе. Исследователи установили такую простую систему на миниатюрный вертолет, благодаря чему машина сумела самостоятельно взлетать, садиться, а также поддерживать постоянную высоту и скорость при движении над разными типами ландшафта – и все это без непосредственного измерения скорости и высоты полета! Как отмечает руководитель проекта профессор Николас Францесчини (Nicolas Franceschini),«эффективность насекомых во время полета во многом определяется тем, что они используют очень простые механизмы обратной связи».

Сейчас ученый ведет переговоры с производителями вертолетов на тему создания оптических навигационных систем для крупных воздушных судов. Эти устройства будут очень компактными, легкими и простыми в изготовлении, вместе с тем они помогут сделать полеты более безопасными и предотвратят множество катастроф.

 

Все права защищены © 2011-2017 CabinAir.RU

Яндекс.Метрика