Ինչպես է իշամեղուն թռչում. բնության ուժերը և աերոդինամիկայի օրենքները
Մեղուների ամենատարածված տեսակներից է իշամեղուն: Մորթոտ և աղմկոտ միջատը իր մարմնի համամասնությունների համեմատ փոքր թեւեր ունի: Ըստ աերոդինամիկայի օրենքների՝ նման պարամետրերով միջատի թռիչքն ուղղակի անհնար է։ Երկար ժամանակ գիտնականները հետազոտություններ են կատարել՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է դա հնարավոր։
Պարունակություն
Իշամեղուների թևերի կառուցվածքը ինքնաթիռի համեմատ
Կա մի ամբողջ գիտություն՝ բիոնիկա, գիտություն, որը համատեղում է տեխնիկան և կենսաբանությունը։ Նա ուսումնասիրում է տարբեր օրգանիզմներ և այն, ինչ մարդիկ կարող են սովորել դրանցից:
Մարդիկ հաճախ ինչ-որ բան վերցնում են բնությունից և ուշադիր ուսումնասիրում այն։ Բայց իշամեղուն երկար ժամանակ հետապնդում էր գիտնականներին, ավելի ճիշտ՝ նրա թռչելու ունակությունը:
Ֆիզիկոսները պարզել են, որ ինքնաթիռը թռչում է թևի բարդ դիզայնի և աերոդինամիկ մակերեսի շնորհիվ։ Արդյունավետ վերելքն ապահովվում է թևի կլորացված առջևի եզրով և զառիթափ հետևի եզրով: Շարժիչի մղման գնահատականը 63300 ֆունտ է:
Ինքնաթիռի և իշամեղու թռիչքի աերոդինամիկան պետք է լինի նույնը: Գիտնականներն ապացուցել են, որ ըստ ֆիզիկայի օրենքների՝ իշամեղուները չպետք է թռչեն։ Այնուամենայնիվ, դա այդպես չէ:
Իշամեղուների թևերն ի վիճակի են ավելի շատ վերելք ստեղծել, քան ակնկալում են գիտնականները: Եթե ինքնաթիռը ունենար իշամեղուի չափ, այն չէր հեռանա գետնից։ Միջատին կարելի է համեմատել ճկուն շեղբերով ուղղաթիռի հետ։
Փորձարկելով Boeing 747-ի համար կիրառելի տեսությունը իշամեղուների հետ կապված՝ ֆիզիկոսները պարզեցին, որ թեւերի բացվածքը տատանվում է 300-ից 400 զարկ/վայրկյանում: Դա հնարավոր է որովայնի մկանների կծկման և թուլացման շնորհիվ։
Թևերի գծված նախշերը, երբ դրանք ծալվում են, տարբեր աերոդինամիկական ուժերի պատճառ են հանդիսանում: Նրանք հակասում են ցանկացած մաթեմատիկական տեսության: Թևերը չեն կարողանում սովորական ծխնիի վրա դռան պես օրորվել։ Վերին մասը ստեղծում է բարակ օվալ։ Թևերը կարող են շրջվել յուրաքանչյուր փեղկով, վերին հատվածը դեպի վեր ուղղելով դեպի ներքև փաթաթման ժամանակ:
Մեծ իշամեղուների ինսուլտի հաճախականությունը վայրկյանում առնվազն 200 անգամ է։ Թռիչքի առավելագույն արագությունը հասնում է վայրկյանում 5 մետրի, որը հավասար է ժամում 18 կմ-ի։
Լուծելով իշամեղուների թռիչքի առեղծվածը
Առեղծվածը բացահայտելու համար ֆիզիկոսները ստիպված եղան իշամեղուների թևերի մոդելներ կառուցել ընդլայնված տարբերակով: Դրա արդյունքում գիտնական Դիկինսոնը ստեղծեց միջատների թռիչքի հիմնական մեխանիզմները։ Դրանք բաղկացած են օդային հոսքի դանդաղ կանգից, արթնացող շիթից, պտտվող շրջանաձև շարժումից:
Թևը կտրում է օդը, ինչը հանգեցնում է օդի հոսքի դանդաղ տարանջատմանը: Թռիչքի մեջ մնալու համար իշամեղուն մրրիկի կարիք ունի: Պտույտները նյութի պտտվող հոսքեր են, որոնք նման են լվացարանի մեջ հոսող ջրին:
Երբ թևը շարժվում է մի փոքր անկյան տակ, օդը կտրվում է թևի առջևի մասում: Այնուհետև սահուն անցում է կատարվում թևի ստորին և վերին մակերևույթների երկայնքով տեղակայված 2 հոսքերի: Վերին հոսքի արագությունն ավելի բարձր է: Սա առաջացնում է վերելակ:
Դանդաղեցման առաջին փուլի շնորհիվ բարձրացնող ուժը մեծանում է։ Դրան նպաստում է կարճ հոսքը` թևի առաջնային եզրի հորձանուտը: Արդյունքում ձևավորվում է ցածր ճնշում, ինչը հանգեցնում է բարձրացման բարձրացման:
Այսպիսով, պարզվել է, որ իշամեղուն թռչում է հսկայական քանակությամբ հորձանուտներում։ Նրանցից յուրաքանչյուրը շրջապատված է օդային հոսանքներով և փոքր պտույտներով, որոնք առաջանում են թեւերի թափահարումից։ Բացի այդ, թեւերը առաջացնում են ժամանակավոր հզոր ուժ, որը հայտնվում է յուրաքանչյուր փեղկի վերջում և սկզբում:
Ամփոփում
Բնության մեջ կան բազմաթիվ առեղծվածներ: Իշամեղուների մեջ թռչելու ունակությունը մի երեւույթ է, որն ուսումնասիրվել է բազմաթիվ գիտնականների կողմից: Դա կարելի է անվանել բնության հրաշք։ Փոքր թեւերը ստեղծում են այնպիսի հզոր հորձանուտներ և իմպուլսներ, որ միջատները թռչում են մեծ արագությամբ։