Гибкость крыльев повышает грузоподъёмность шмелей

Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the Royal Society B, показывает, что секрет способности шмелей поднимать относительно тяжёлые грузы заключается в гибкости их крыльев.

Учёные из Гарвардского университета манипулировали крыльями живых насекомых, чтобы исследовать, как деформация крыла влияет на аэродинамику шмеля. Они обнаружили, что гибкость крыла увеличивает производство вертикальной силы и, следовательно, вес, который пчела может поднять в полёте.

Крылья насекомых — гибкие структуры, которые пассивно изгибаются и скручиваются во время полёта. Лишь недавно исследования полёта насекомых начали изучать аэродинамические последствия гибких деформаций крыла. Однако результаты роботизированных моделей противоречили результатам вычислительных моделей в вопросе о том, усиливают или уменьшают деформации крыла производство аэродинамической силы.

Доктор Эндрю Маунткасл и его коллеги впервые исследовали этот вопрос, манипулируя крыльями живых пчёл. Они искусственно жёстко зафиксировали крылья шмелей, наложив шину (в виде кусочка блёсток) на гибкий сустав жилки, и провели тесты на подъём груза. Они обнаружили, что жёсткость крыла снижает вес, который пчёлы могли поднять.

Пчёлы с жёсткими крыльями показали снижение максимального производства вертикальной силы на 8,6%. Это нельзя объяснить изменениями в кинематике крыла, так как частота и амплитуда взмахов не изменились. Таким образом, команда пришла к выводу, что гибкость крыла влияет на производство аэродинамической силы в естественном поведенческом контексте, что является локомоторной чертой с важными экологическими последствиями.