La physique dans le monde animal: les libellules et leur envol

Les libellules peuvent être appelées des insectes nés naturels. Dans l'air, ces insectes passent beaucoup de temps et la plupart des espèces montrent facilement des exemples de voltige. Par exemple, une libellule peut pendre dans les airs, voler très vite ou très lentement, changer soudainement de direction de vol dans n'importe quelle direction. Les libellules ont quatre ailes, qui agissent indépendamment les unes des autres. On pourrait penser que les mouvements des ailes avant et arrière sont synchronisés de telle manière que les deux ailes forment un seul ensemble, un seul plan. Mais ce n'est pas le cas.

Il convient de mentionner tout de suite que le principe du vol des libellules n'est pas unique, il est utilisé par de nombreux insectes, à deux et à quatre ailes. Au cœur de tout, il y a une traction dans le cas où les volets avec les ailes baissées sont plus rapides que les volets relevés. Comparé à l'appareil de vol de la plupart des insectes, ce système chez les libellules est beaucoup plus compliqué. Pour quoi? Le fait est que cette complication permet aux libellules d'effectuer des techniques dans l'air qui ne sont pas disponibles pour la plupart des autres insectes. De plus, les libellules peuvent accélérer à une vitesse très élevée de 40 kilomètres par heure.

En examinant de plus près le placement des ailes de libellule, on peut voir que la distance entre les articulations des ailes avant et arrière est beaucoup plus petite que la largeur de ces ailes. Et même si elles sont divorcées assez largement, de toute façon, avec des mouvements venant en sens inverse, ces ailes devraient s'accrocher les unes aux autres. En fait, la libellule ne subit aucun inconvénient en vol. Ils essaient (bien que "essayer" - un petit mot erroné) de combiner les contours des ailes avant et arrière. En volant vers l'avant, les ailes des libellules divergent et, en convergeant, elles se frappent les unes les autres.

De plus, dans ce cas, les plans des ailes supérieure et inférieure ne sont pas du tout parallèles. Les bords de fuite des ailes se déplacent légèrement derrière les ailes avant pendant le mouvement. Donc avec un rabat, les ailes supérieures et inférieures se formentun coin qui s'effondre, à la suite duquel un courant d'air est rejeté, créant une force réactive poussant la libellule vers l'avant. Les experts disent que la disposition des ailes de libellule est optimale pour le vol.



En conséquence, dans la plupart des cas, les libellules volent plus vite que leurs victimes. De plus, ces insectes peuvent effectuer presque n'importe quel type de manœuvre, se tournant très rapidement sur les côtés, plonger vers le bas ou s'élever. Peu d'insectes peuvent échapper à un chasseur aussi rapide.

Il est intéressant de noter qu'avant que les scientifiques ne croient que l'utilisation d'un avion aussi complexe nécessite des coûts physiques importants pour les libellules. Des scientifiques de l'Université d'Ulm en Allemagne et du Royal Veterinary College de Londres ont récemment décidé de vérifier cette affirmation. Pour ce faire, les experts ont développé une libellule robotique. Il a été placé dans de l'huile minérale à travers laquelle le gaz était passé. Des bulles se sont élevées, qui simulaient le mouvement de l'air autour des ailes en vol. La libellule mécanique était équipée de capteurs avec lesquels les scientifiques mesuraient la force nécessaire pour soulever ou abaisser l'aile.

Ainsi, les auteurs de l'étude ont reçu des données qui montrent clairement: les libellules utilisent un algorithme de vol spécial qui peut augmenter l'efficacité des ailes de ces insectes de 22% par rapport aux insectes volants qui ont deux ailes. Le fait est que lors du passage d'une certaine partie du chemin, l'aile arrière de la libellule capte le flux d'air du mouvement de l'aile, qui est situé à l'avant et d'une certaine manière en repousse. Un point important est que les ailes des libellules se plient des bases aux sommets. Cela vous permet de jeter de l'air sans aucun problème, comme les ailes des oiseaux le font tomber. Les résultats de l'étude du vol de libellule par ce groupe de chercheurs ont été publiés dans le journal de la Royal Society Interface.



Quant aux manœuvres latérales, les libellules le font en raison du déséquilibre des ailes. Afin de pouvoir se déplacer rapidement vers la gauche, la libellule doit augmenter l'amplitude des ailes au niveau de la paire d'ailes droite. Le renversement de la libellule devient peu probable si l'on considère la capacité de ces insectes à travailler avec la position de l'abdomen. En volant vers la gauche, pour qu'il n'y ait pas de déplacement, la libellule plie l'abdomen vers la droite. Soit dit en passant, pour tourner à droite, la libellule doit commencer un petit effondrement de la paire d'ailes gauche. À la suite de cette manœuvre, les ailes rejetteront une certaine quantité d' air en arrière et l'insecte se tournera vers la droite.

Soit dit en passant, on pensait auparavant que les épaississements sur le bord avant de l'aile de libellule sont conçus pour niveler le soi-disant flottement. Ce terme fait référence aux vibrations des ailes dures. Maintenant, certains scientifiques pensent que ces épaississements fonctionnent comme des amortisseurs pour faciliter la reproduction des ailes supérieure et inférieure. Sans ce facteur, les ailes supérieure et inférieure pourraient s'effondrer et la libellule ne pourrait plus voler normalement.



Fait intéressant, lorsque vous accélérez, la libellule heurte littéralement ses victimes. La force d'impact est très élevée. Mais la libellule ne souffre pas de collisions grâce à sa couverture chitineuse solide et élastique. Mais les victimes des libellules ont moins de chance, elles perdent leur capacité de se déplacer ou même de mourir de telles collisions.

En général, les libellules sont un véhicule idéal pour le vol et la chasse. Le corps de l'insecte se compose de plusieurs éléments uniques, chacun étant complexe, mais efficace.

Source: https://habr.com/ru/post/fr399053/