Бионика. Птицы и авиация.
Вставка
- Опубліковано 23 гру 2023
- Самым известным изобретателем, который не раз обращался к дикой природе за вдохновением, был Леонардо да Винчи. Он был одержим идеей полёта и начал наблюдать за теми, кто уже освоил воздушное пространство: летучими мышами и птицами. Изучив принципы их полёта, Леонардо пытался делать орнитоптеры. До нас дошли несколько рисунков с их изображением, но, скорее всего, ни один из этих аппаратов не был в состоянии подняться в воздух.
В отличие от Леонардо да Винчи нынешним учёным многолетнее изучение птичьих крыльев помогло при конструировании крыльев самолетов. Изогнутость птичьего крыла обеспечивает подъемную силу, необходимую для преодоления силы тяжести. Однако при слишком большом наклоне крыла существует опасность срыва. Чтобы этого не произошло, птицы имеют на передней кромке крыльев ряд перьевых щитков, которые быстро поднимаются, как только увеличивается наклон крыла. Эти щитки не дают основному воздушному потоку оторваться от поверхности крыльев, что сохраняет подъемную силу.
Еще одной особенностью, помогающей контролировать турбулентности и предотвращать «сваливание», является крылышко - небольшой пучок перьев, который птица может оттопыривать подобно большому пальцу.
Как у птиц, так и у самолетов на концах крыльев образуются тормозящие вихри. Птицы сводят их к минимуму двумя способами. Некоторые птицы, например, стрижи и альбатросы, имеют длинные, узкие крылья с заостренными концами. Благодаря этой конструкции почти все вихри устраняются. Другие, в их числе большие ястребы и грифы, имеют широкие крылья, содействующие сильному завихрению; но это предотвращается тем, что птицы растопыривают на концах крыльев маховые перья подобно пальцам. Благодаря этому, тупые концы преобразуются в несколько узких кончиков, что сокращает образование вихрей и сопротивление воздуха.
Авиационные конструкторы переняли многие из этих особенностей. Изогнутость крыльев обеспечивает подъемную силу. Различные закрылки и выступы служат спойлерами для подавления вихрей или действуют в качестве тормозного устройства. У некоторых легких самолетов завихрение на концах крыльев ослабляется поднятием плоских щитков перпендикулярно поверхности крыла. И все-таки крыльям самолетов еще далеко до чудес инженерного искусства, которые мы обнаруживаем в устройстве крыльев птиц.
Непременным атрибутом любого самолёта является бортовой самописец, или «чёрный ящик». Он фиксирует данные полета, включая записи разговоров в кабине пилота. Результаты исследования дятлов помогли специалистам в проектировании чёрных ящиков для самолётов, которые должны сохраняться в целости после падения с высоты в 10 км. В тот момент, когда эта птица стучит клювом по дереву, она испытывает нагрузку больше, чем космонавты при выходе на орбиту. Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли, изучая голову и шею дятла, обнаружили, что они имеют четыре структуры, которые поглощают механический удар.
Это его жёсткий, но эластичный клюв: длина верхней и нижней части клюва различна, и эта асимметрия снижает нагрузку на мозг. Далее - жилистая, упругая структура языка, поддерживающая структуру подъязычной кости. Петлеобразная подъязычная кость проходит вокруг всего черепа и действует как «ремень безопасности». Равномерному распределению нагрузки при ударе и защите мозга способствуют наличие пластинчатых костей с губчатой структурой в разных точках черепа. Четвёртая структура, смягчающая мощь ударов, - способ взаимодействия черепа и спинномозговой жидкости для подавления вибрации.
Изучив досконально строение головы дятла и работу его противоударных систем, исследователи нашли искусственные аналоги для всех этих факторов и «по подсказке от дятла» воспроизвели амортизирующую систему для защиты микроэлектроники в чёрном ящике. - Наука та технологія
👍
Спасибо, большое!!! очень классно, интересные подробности!!!!👍👍👍 💐😊😺 Дятлам хорошо, голова не болит 😅😄😄
Спасибо!