Physik in der Tierwelt: Libellen und ihre Flucht

Libellen können als natürlich geborene Flieger bezeichnet werden. In der Luft verbringen diese Insekten viel Zeit und die meisten Arten zeigen leicht Beispiele für Kunstflug. Zum Beispiel kann eine Libelle in der Luft hängen, sehr schnell oder sehr langsam fliegen und plötzlich ihre Flugrichtung in eine beliebige Richtung ändern. Libellen haben vier Flügel, die unabhängig voneinander wirken. Man würde denken, dass die Bewegungen der vorderen und hinteren Flügel so synchronisiert sind, dass beide Flügel ein einziges Ganzes bilden, eine Ebene. Das ist aber nicht so.

Es ist sofort erwähnenswert, dass das Prinzip des Libellenfluges nicht einzigartig ist, sondern von vielen Insekten verwendet wird, sowohl mit zwei als auch mit vier Flügeln. Im Zentrum von allem steht das Auftreten von Traktion für den Fall, dass die Klappen mit nach unten gerichteten Flügeln schneller sind als die Klappen nach oben. Im Vergleich zum Flugapparat der meisten Insekten ist dieses System bei Libellen viel komplizierter. Wofür? Tatsache ist, dass diese Komplikation es Libellen ermöglicht, Techniken in der Luft auszuführen, die den meisten anderen Insekten nicht zur Verfügung stehen. Außerdem können Libellen auf eine sehr hohe Geschwindigkeit von 40 Stundenkilometern beschleunigen.

Ein genauerer Blick auf die Platzierung der Libellenflügel zeigt, dass der Abstand zwischen den Gelenken der vorderen und hinteren Flügel viel kleiner ist als die Breite dieser Flügel. Und selbst wenn sie bei entgegenkommenden Bewegungen ziemlich weit voneinander entfernt sind, sollten sich solche Flügel gegenseitig erfassen. Tatsächlich hat die Libelle keine Unannehmlichkeiten im Flug. Sie versuchen (obwohl "versuchen" - ein kleines falsches Wort), die Konturen der vorderen und hinteren Flügel zu kombinieren. Beim Vorwärtsfliegen gehen die Flügel der Libellen auseinander, und wenn sie zusammenlaufen, klatschen sie aufeinander.

Darüber hinaus sind in diesem Fall die Ebenen der oberen und unteren Flügel überhaupt nicht parallel. Die Hinterkanten der Flügel bewegen sich während der Bewegung leicht hinter den Vorderkanten. Bei einer Klappe bilden sich also der obere und der untere Flügelein kollabierender Keil, durch den ein Luftstrom zurückgeworfen wird, wodurch eine reaktive Kraft erzeugt wird, die die Libelle nach vorne drückt. Experten sagen, dass die Anordnung der Libellenflügel für den Flug optimal ist.



Infolgedessen fliegen Libellen in den meisten Fällen schneller als ihre Opfer. Darüber hinaus können diese Insekten fast jede Art von Manöver ausführen, indem sie sich sehr schnell zur Seite drehen, abtauchen oder aufsteigen. Nur wenige Insekten können einem so schnellen Jäger entkommen.

Es ist interessant, dass Wissenschaftler, bevor sie glaubten, dass der Einsatz eines solch komplexen Flugzeugs hohe physische Kosten für Libellen erfordert. Wissenschaftler der Universität Ulm und des Royal Veterinary College in London haben kürzlich beschlossen, diese Aussage zu überprüfen. Zu diesem Zweck haben Experten eine Roboterlibelle entwickelt. Es wurde in Mineralöl gegeben, durch das Gas geleitet wurde. Blasen stiegen auf, die die Bewegung der Luft um die Flügel im Flug simulierten. Die mechanische Libelle war mit Sensoren ausgestattet, mit denen Wissenschaftler die zum Anheben oder Absenken des Flügels erforderliche Kraft gemessen haben.

Die Autoren der Studie erhielten also Daten, die deutlich zeigen: Libellen verwenden einen speziellen Flugalgorithmus, der die Effizienz der Flügel dieser Insekten im Vergleich zu fliegenden Insekten mit zwei Flügeln um 22% steigern kann. Tatsache ist, dass der hintere Flügel der Libelle beim Passieren eines bestimmten Teils des Weges den Luftstrom aus der Bewegung des Flügels erfasst, der sich vor ihm befindet und sich in gewisser Weise von ihm abstößt. Ein wichtiger Punkt ist, dass sich die Flügel der Libellen von den Basen nach oben biegen . Auf diese Weise können Sie problemlos Luft werfen, wie die Flügel von Vögeln sie fallen lassen. Die Ergebnisse der Untersuchung des Libellenfluges dieser Forschergruppe wurden im Journal der Royal Society Interface veröffentlicht.



Bei den seitlichen Manövern tun dies die Libellen aufgrund des Ungleichgewichts der Flügel. Um sich schnell nach links verschieben zu können, muss die Libelle die Amplitude der Flügel am rechten Flügelpaar erhöhen. Ein Umkippen der Libelle ist unwahrscheinlich, wenn man die Fähigkeit dieser Insekten berücksichtigt, mit der Position des Bauches zu arbeiten. Wenn die Libelle nach links fliegt, um keine Verschiebung zu verursachen, beugt sie den Bauch nach rechts. Übrigens, um nach rechts abzubiegen, muss die Libelle einen kleinen Zusammenbruch des linken Flügelpaares beginnen. Infolge dieses Manövers werfen die Flügel eine bestimmte Menge Luft zurück und das Insekt dreht sich nach rechts.

Übrigens wurde früher angenommen, dass die Verdickungen an der Vorderkante des Libellenflügels dazu dienen, das sogenannte Flattern auszugleichen. Dieser Begriff bezieht sich auf Schwingungen harter Flügel. Einige Wissenschaftler glauben nun, dass diese Verdickungen als Stoßdämpfer wirken, um die Züchtung der oberen und unteren Flügel zu erleichtern. Ohne diesen Faktor könnten der obere und der untere Flügel zusammenbrechen und die Libelle könnte nicht mehr normal fliegen.



Interessanterweise rammt die Libelle ihre Opfer buchstäblich, wenn Sie schneller werden. Die Aufprallkraft ist sehr hoch. Die Libelle leidet jedoch aufgrund ihrer starken und elastischen Chitinabdeckung nicht unter Kollisionen. Aber Opfer von Libellen haben weniger Glück, sie verlieren ihre Fähigkeit, sich zu bewegen oder sterben sogar an solchen Kollisionen.

Libellen sind im Allgemeinen ein ideales Fahrzeug für Flug und Jagd. Der Körper des Insekts besteht aus mehreren einzigartigen Elementen, von denen jedes komplex, aber effektiv ist.

Source: https://habr.com/ru/post/de399053/