Насекомые и вертолеты: Учимся полету шмеля

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.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

Читайте также: «Летающий головастик», «Экологический транспорт».