ในขณะที่เครื่องบินส่วนใหญ่มีปีกที่ค่อนข้างแบน แต่ธรรมชาติดูเหมือนจะชอบบิด
การศึกษาใหม่พบว่าปีกแมลงมักจะเสียรูปในระหว่างการบินและการบิดการเคลื่อนไหวของปีกของพวกเขามีบทบาทสำคัญในกระบวนการบินของพวกเขา
ทีมที่นำโดย John Young แห่งมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในออสเตรเลียได้ศึกษาตั๊กแตนเพื่อสร้างรูปแบบที่แม่นยำที่สุดเป็นหนึ่งในเที่ยวบินแมลง พวกเขาใช้กล้องดิจิตอลความเร็วสูงเพื่อถ่ายภาพการเคลื่อนที่ของปีกของแมลงและพบว่าปีกตั๊กแตนโค้งอย่างมากในระหว่างการบิน
นักวิจัยป้อนการวัดของพวกเขาลงในการจำลองคอมพิวเตอร์สามมิติซึ่งเป็นครั้งแรกที่รวมเส้นโค้งที่ซับซ้อนของปีก ภายในแบบจำลองนักวิจัยได้ทดสอบสถานการณ์ที่แตกต่างกันและลบคุณสมบัติปีกบางอย่างเพื่อสำรวจเอฟเฟกต์อากาศพลศาสตร์
ทีมพบว่าปีกบิดมีประสิทธิภาพมากกว่าปีกแบน
“ ถ้าคุณเปลี่ยนจากปีกเครื่องบินแบนเป็นปีกบิดมันต้องใช้พลังงานน้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ในการสร้างลิฟต์เดียวกันซึ่งเป็นการออมที่ยิ่งใหญ่” Adrian Thomas ผู้เขียนร่วมการศึกษาของมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดในอังกฤษกล่าว
ยกได้มากขึ้นลากน้อยลง
โมเดลเปิดเผยว่าปีกโค้งสามารถสร้างการไหลของอากาศที่เหมาะสมได้ดีขึ้นในขณะที่ทำให้การลากน้อยลง
“ รูปร่างที่ได้รับการปรับแต่งอย่างระมัดระวังตั๊กแตนได้สร้างลิฟต์โดยไม่ต้องลากราคาแพง” โทมัสบอกกับ LiveScience การวิจัยมีรายละเอียดในวารสารวิทยาศาสตร์ฉบับวันที่ 18 กันยายน
การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ดูที่ยาสูบ Hawkmoths (Manduca Sexta) Andrew Mountcastle นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ University of Washington ใช้วิดีโอดิจิตอลความเร็วสูงเพื่อตรวจสอบทั้งสองแมลงเม่าที่มีชีวิตและปีกผีเสื้อที่ติดอยู่กับเครื่องจักรกลเพื่อศึกษาว่าการเคลื่อนไหวของปีกมีผลต่อการไหลเวียนของอากาศอย่างไร
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนพฤษภาคมในการทดลองวารสารในของเหลว Mountcastle และสมาชิกในทีมของเขาพบว่าปีกที่ยืดหยุ่นนั้นดีกว่าปีกคงที่สำหรับเที่ยวบิน
“ เราพบความแตกต่างอย่างมากในการไหลเวียนของอากาศที่เกิดขึ้น” Mountcastle กล่าวในการสัมภาษณ์ทางโทรศัพท์ "ผลลัพธ์ของเราแนะนำว่าปีกที่ยืดหยุ่นกำลังทำงานได้ดีขึ้นในการถ่ายโอนโมเมนตัมที่เป็นที่ชื่นชอบของลิฟต์"
ปีกบิดดูเหมือนจะมีข้อได้เปรียบเมื่อมันมาถึงความสามารถในการปรับเปลี่ยนสำหรับการเปลี่ยนแปลงลมที่ไม่มั่นคง
ใช้กับเครื่องบิน?
การวิจัยประเภทนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่ารูปแบบและการทำงานของปีกพัฒนาในแมลงอย่างไร นอกจากนี้ยังสามารถช่วยนักประดิษฐ์ที่พยายามทำซ้ำความสำเร็จที่น่าทึ่งของ Nature
“ วิศวกรกำลังมองหาที่จะสร้างเครื่องบินขนาดเล็กการใช้ประโยชน์จากเที่ยวบินกระพือปีกและปัญหาสำคัญของพวกเขาคือการได้รับพลังเพียงพอ "โทมัสกล่าว" ฉันเดาว่าเป็นวิธีที่ถูกต้องในการทำเครื่องบินปีกกระพือคือการดูว่านักเล่นคลื่นลมและนักออกแบบเรือยอชท์แข่งทำอะไร พวกเขาควรทำปีกแบบจำลองอย่างใกล้ชิดบนใบเรือมากกว่าบนปีกเครื่องบิน "
เขากล่าวว่าใบเรือสามารถทำให้เสียโฉมและบิดเหมือนปีกแมลงและเป็นแบบอย่างที่ดีกว่าสำหรับสัตว์ที่บินได้มากกว่าปีกเครื่องบินคงที่ หากมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในปีกเครื่องบินขนาดเล็กพวกเขาอาจสามารถสร้างลิฟท์ที่พวกเขาต้องการได้ดีขึ้น
- แกลเลอรี่ภาพ: ผีเสื้อสีสันสดใส
- วิดีโอ: การเลียนแบบแมลงเม่า
- ทั้งหมดเกี่ยวกับแมลง
