Pod względem zwinności i sprawności lotu (a także kształtu ciała) ważki są niedościgłymi mistrzami, cudami natury. Sekret zwrotności i efektywności lotu ważki tkwi w jej czterech niezależnie poruszanych skrzydłach, które umożliwiają błyskawiczną zmianę kierunku, przyśpieszanie, bądź zwalnianie. A dokładniej? W aerodynamicznym kształcie skrzydła, które jednak wcale nie przypomina skrzydła samolotu. Cieniutkie skrzydła ważki są pofałdowane, dzięki czemu są mocne. Mało tego, zagięcia te podczas lotu ślizgowego ważki zwiększają jej siłę nośną! Dzieje się tak dlatego, ponieważ powietrze wirujące w przestrzeniach między zagięciami tworzy strefy o bardzo małym współczynniku oporu, które wspomagają prąd powietrzny wytwarzający siłę nośną na powierzchni skrzydła.
Ptaki potrafią latać tylko w jednym kierunku (ze względu na wymóg przepływu powietrza nad skrzydłami do generowania siły nośnej). Wyjątkiem są zwinne kolibry, które potrafią zawisnąć w miejscu oraz, jako jedyne ptaki, latać do tyłu. Dodać jednak trzeba, że taki sposób latania wymaga ogromnej energii – dzienna waga zjadanego przez kolibry pokarmu to... dwukrotna masa ich ciała. Ale nawet lot kolibra nie dorównuje akrobacjom ważki, która dysponując czterema skrzydłami i może latać w górę, dół, na boki, do przodu i do tyłu bez zmiany kierunku lotu. Potrafi też unosić się w jednym miejscu bez ruchu w dowolnym kierunku (lot stojący), lub wznosić się w górę z dużą prędkością (do 60 km na godzinę, w zależności od gatunku).
Najszybsze ważki potrafią latać z prędkością ponad 56 km na godzinę, mogą też zwalniać z prędkości 56 km do zera w czasie krótszym niż sekunda, a także lecieć do tyłu. Niektóre gatunki ważek potrafią szybować przez 30 sekund, niemal nie tracąc wysokości. Są niezwykle zwinne - w mgnieniu oka wykonują ekstremalne ruchy boczne. Te niesamowite umiejętności ważki biorą się z niepowtarzalnego stylu latania.
Po pierwsze, ważka do przemieszczania się w powietrzu wykorzystuje opór aerodynamiczny jako siłę nośną. Trzepocze skrzydłami w górę lub w dół, prostopadle do kierunku lotu. Kąt, pod którym skrzydła są nachylone (kąt natarcia), wpływa na wiele aspektów lotu, przede wszystkim na jego prędkość. Kiedy kąt natarcia skrzydła wzrasta, prędkość lotu zwiększa się.
Kolejną unikalną cechą lotu ważki są dwie pary niezależnie pracujących skrzydeł. Zwłaszcza ten atrybut czyni ważki niezwykle zwinnymi lotnikami. Ważki stosują różnicę faz (góra-dół) pomiędzy parami skrzydeł do różnych sposobów lotu.
- Różnica faz w zakresie 55-100° (kąt ten będzie widoczny między jedną parą skrzydeł w górze, a drugą w dole w sytuacji, gdy ważka leciałaby wprost na nas) jest zazwyczaj stosowana do zwykłego przemieszczania się (lot do przodu).
- Różnica faz rzędu 180° (skrzydła ustawione przeciwstawnie) służy do zawisu.
- Brak różnicy faz (0°, czyli obie pary skrzydeł poruszają się razem) jest stosowany do przyspieszania lub manewrowania.
Jak wszystkie owady ważka posiada oczy złożone, ale
jej oczy są bardzo duże i doskonale rozwinięte. W każdym oku
znajduje się około 30 tysiecy fasetek. Kąt widzenia oczu ważki,
które są bardzo wrażliwe na wszelki ruch wynosi nawet 360 stopni.
Ów „detektor ruchu” ważka wykorzystuje do znalezienia zdobyczy,
natomiast skrzydła umożliwiają jej najwyższą mobilność, by
mogła dopaść wypatrzoną ofiarę.
W ostatnich latach badania fizyków skupiły się na różnych sposobach machania poszczególnymi skrzydłami oraz na tym, jakie ułożenia skrzydeł w locie są najbardziej "energooszczędne". Stwierdzono bowiem, że w zależności od sposobu machania poszczególnymi parami skrzydeł, ważki mogą błyskawicznie zmienić kierunek i przyśpieszać, a kiedy indziej, podczas stabilnego lotu, ograniczają wysiłek. Lekka „konstrukcja”, niewielki rozmiar oraz niesamowite umiejętności lotnicze ważek – gdyby udało się zbudować zrobotyzowaną wersję ważki, byłby to nadzwyczajny postęp w dziedzinie aerodynamiki lotniczej.
Obecnie jednak, ciągle jest to odległy cel ze względu na występujące komplikacje związane choćby z manewrowaniem w locie czterema niezależnie pracującymi skrzydłami. Chociaż? Kto wie, badania i konstruowanie nowych mikropojazdów latających trwają nieprzerwanie i co jakiś czas słyszymy o kolejnych postępach w tej dziedzinie.
Oto prototyp z 2005 roku:
 |
| Prototyp elektronicznej ważki (MAV) o wadze 0,12 g. Rozpiętość skrzydeł - 6 cm, skrzydła wykonane z cieniutkich płytek krzemowych i zasilane energią elektryczną. Projekt rozwijany przez francuską firmę SilMach (źródło) |
3 606
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz