Гироскоп насекомыхДля измерения угловых скоростей и ускорений летающие насекомые используют гироскопические эффекты. Принцип действия гироскопа основан на том, что при вращении тяжелой массы или ее вибрации на упругом подвесе у нее резко увеличивается инерционность и она приобретает новое свойство — так называемый кинетический момент. В случае вибрационного гироскопа плоскость вибрации массы стабилизируется кинетическим моментом независимо от движений точки подвеса. Гироскопы широко применяются в технике именно для того, чтобы измерять изменения углов ориентации тела, а также скоростей и ускорений объектов.

У маломаневренных жуков функцию гироскопов выполняет пара ножек, которые в полете вибрируют под действием мышц. Для увеличения кинетического момента перед полетом каждая ножка захватывает по тяжелой песчинке. Однако высокоманевренные насекомые имеют специальные органы чувств, предназначенные только для измерения вращающих движений — жужжальца.

Гироскопический орган чувств насекомых сам по себе достаточно прост и малоинформативен — каждое жужжальце воспринимает только две из трех проекций вектора угловой скорости. Однако наличие пары жужжалец и их определенное размещение на теле позволяет летящему насекомому по- лучить полную информацию об углах поворота во всех трех плоскостях — о тангаже (покачивании «от головы к хвосту»), крене (покачивании крыльями) и рысканье (поворотах вокруг вертикаль- ной оси).

Измерители линейных и угловых ускорений (то есть тело-маятник и жужжальца) физически воспроизводят — как говорят в авиации, моделируют — две главные оси навигационной системы координат, относительно которой про- исходит управление полетом. Маятниковый измеритель линейных ускорений задает вертикаль места — направление, по которому устанавливается маятник на неподвижном относительно Земли объекте. А вибрационный измеритель угловых скоростей обеспечивает стабилизацию выбранного направления движения в горизонтальной плоскости — так называемое движение по заданному курсу. Совместная работа этих органов чувств у насекомых по своим функциям идентична курсовертикали, которая имеется на всех самолетах, — она также определяет направление истинной вертикали и курсовой угол полета.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+