Выбрать главу

Хотя эта цифра получена при целом ряде довольно-таки грубых приближений, она вполне адекватно отражает тот факт, что стрекоза дозорщик в воздухе явно превосходит по скорости насекомых, на которых она охотится.

Впрочем, для удачной охоты, стрекозе нужно ещё и не уступать своим жертвам в манёвренности. И, опять же, две пары крыльев не только позволяют стрекозе отработать практически любой манёвр жертвы, но и дают ей возможность выполнять в воздухе трюки, непосильные для двукрылых насекомых — например, повороты на месте или быстрые боковые перемещения. Кратко опишем, как выполняются эти трюки.

Для зависания на месте стрекозе требуется работать верхними и нижними крыльями, не допуская их схлопываний. При этом каждое из четырёх крыльев, совершая махи вниз немного быстрее, чем махи вверх, даёт вклад в вибрационную тягу, которая удерживает стрекозу в воздухе. Кстати, крылья стрекозы имеют гибкость не только в передне-задних направлениях, но и в направлениях от оснований к кончикам. Это помогает стрекозе устанавливать оптимальный зазор между рабочими зонами верхних и нижних крыльев в режиме зависания: при оптимальном зазоре верхние и нижние крылья, сходясь, соударяются только своими кончиками, что сопровождается характерным звуком. Так, у зависшего на месте дозорщика жёсткий шелест, из-за периодических соударений кончиков верхних и нижних крыльев, выражен гораздо сильнее, чем мягкий звук “ф-ф-ф…”, с которым крылья гонят воздух. Причём, воздух гонится как раз благодаря изгибам крыльев в направлениях от оснований к кончикам — воздух отбрасывается этими изгибами подобно тому, как он отбрасывается кончиками маховых перьев птиц [5]. Поскольку рабочее положение крыльев стрекозы ортогонально корпусу, то воздух отбрасывается вправо и влево от корпуса, что, соответственно, порождает пару реактивных сил. По сравнению с силами тяги вперёд при схлопывающем полёте, силы боковой тяги при зависании, конечно, слабее. Но, произведя их разбаланс, стрекоза выполняет довольно-таки резкое боковое перемещение. Так, для перемещения влево, амплитуды махов у правой пары крыльев следует немного увеличить, а у левой — немного уменьшить. При этом, конечно, появится ещё и разность вибрационных сил, создаваемых левыми и правыми крыльями, и возникнет момент сил, опрокидывающий стрекозу влево. Но у неё имеется возможность нейтрализовать этот момент сил, изогнув вправо брюшко — которое словно нарочно удлинено для эффективного устранения, описанным способом, нарушений равновесия по крену. Добавим, что для стрекозы не является проблемой и поворот в воздухе на месте. Так, чтобы развернуться на месте вправо, стрекоза раз в несколько циклов слегка схлопывает левую пару крыльев, которая при этом отбрасывает какое-то количество воздуха назад — и стрекоза, из-за отдачи, поворачивается на небольшой угол вправо. Хорошо заметно, что разворот на месте у стрекозы происходит не плавно: он представляет собой последовательность малых скачкообразных поворотов.

Далее, кратко остановимся на одной известной особенности строения крыла стрекозы — специфическом утолщении передней кромки, находящемся где-то на двух третях длины крыла, если считать от основания. Полагают, что это приспособление является утяжелением передней кромки крыла и предназначено для борьбы с флаттером. В авиации флаттером называют изгибные колебания жёстких крыльев; амплитуда этих колебаний, при достаточно большой скорости полёта, может возрасти настолько, что крылья разрушатся. Здесь, действительно, утяжеление передних кромок крыльев позволяет увеличить значение критической скорости полёта, при превышении которой возможны разрушения. Но представляет ли флаттер угрозу для гибких крыльев насекомых? Ведь здесь изгибные деформации являются не вредным фактором, а, наоборот, полезным эффектом! Надо ли насекомым бороться с флаттером, если на флаттере основан их полёт? И не изумляет ли теоретиков тот факт, что “меры против флаттера” приняты только у четверокрылых насекомых — даже у самых малых, но использующих схлопывающий полёт — а двукрылым насекомым, практикующим даже гораздо более динамичные режимы полёта, флаттер, якобы, не страшен? Разгадка, на наш взгляд, в том, что вышеупомянутые утолщения передних кромок крыльев стрекоз предназначены отнюдь не для борьбы с флаттером: они, по-видимому, являются амортизаторами — которые, после схлопывания верхних и нижних крыльев, облегчают стрекозе их разведение. Такие амортизаторы стрекозе не помешали бы, поскольку опасность слипания верхних и нижних крыльев действительно существует.