Управление вибрационным полётом у пчелы | страница 4
Так, для полёта назад пчела максимально отводит вибрирующие крылышки от корпуса. При этом равнодействующая пары реактивных сил становится весьма мала; а устойчивым положением корпуса оказывается такое, при котором брюшко проваливается, а голова приподнимается, так что вектор вибрационной тяги отклоняется от вертикали назад — горизонтальная компонента этого вектора и обеспечивает нужное перемещение. Соответственно, зависание на месте и полёт вперёд, со всё большей скоростью, получаются при всё большем приведении вибрирующих крылышек к корпусу — в результате ориентация корпуса всё больше приближается к горизонтальной, а направленная вперёд равнодействующая пары реактивных сил всё увеличивается. То есть, при полёте вперёд, вибрационная тяга удерживает пчелу в воздухе, а перемещение происходит благодаря паре реактивных сил.
Чтобы всё происходило именно так, пчела должна иметь, помимо мышц, обеспечивающих махи крылышками вверх и вниз, ещё и мышцы, обеспечивающие требуемый угол отведения. По логике строения двигательного аппарата пчелы, эта задача решается с помощью так называемых продольных мышц груди. Приведение крылышек происходит пассивно, за счёт упругого сочленения с корпусом, и, при полном расслаблении продольных мышц груди, крылышки сложены вдоль корпуса. Чем сильнее напряжены эти мышцы, тем сильнее сокращена грудь, и тем сильнее отведены крылышки.
Почти мгновенно напрягая продольные мышцы груди, быстро летящая пчела переключает вектор горизонтальной тяги и выполняет весьма эффективное торможение в воздухе. Но главный секрет этих мышц заключается в том, что их неспроста две, по числу крылышек — для независимого друг от друга управления их углами отведения. По логике вышеизложенного, именно неравные углы отведения правого и левого крылышек обеспечивают пчеле изменения направления горизонтального полёта. Так, если в полёте правое крылышко отведено сильнее, чем левое, то равнодействующая пары реактивных сил, соответственно, повёрнута влево. Если вспомнить, что точка приложения этой равнодействующей вынесена вперёд по отношению к центру тяжести, то становится ясно, что в описанном полётном случае будет происходить левый поворот. Увеличивая угол отведения только правого или только левого крылышка, пчела выполняет свои фантастические левые или правые виражи — да ещё при этом автоматически притормаживает!
Следует добавить, что пчёлы владеют ещё одним воздушным манёвром: боковым перемещением. На первый взгляд, такое перемещение возможно при различии частот вибраций левого и правого крылышек, что давало бы разность между “правой” и “левой” реактивными силами. Но нет: взмахи выполняются всегда синхронно, т.е. с одинаковой частотой — иначе возникла бы разность сил вибрационной тяги от правого и левого крылышек, и появился бы соответствующий опрокидывающий момент сил. А боковое перемещение, на наш взгляд, осуществляется следующим образом. Пчела изгибает брюшко в ту сторону, в которую надо сместиться, и равновесие по крену нарушается. Брюшко перевешивает и накреняет пчелу, так что вектор вибрационной тяги отклоняется вбок. Как и полёт назад, полёт вбок у пчелы совершается лишь с небольшой скоростью, поскольку при этом используется не главный движитель.