Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

ERC

DCBIF Wynik w skrócie

Project ID: 204513
Źródło dofinansowania: FP7-IDEAS-ERC
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Lot ptaków i owadów bez tajemnic

W przeszłości naukowcy często badali ptaki i owady, aby poznać tajemnice ich lotu, a zdobytą wiedzę wykorzystywali do budowy coraz lepszych maszyn latających. W ramach finansowanej ze środków UE inicjatywy badano, w jaki sposób owady i ptaki wykorzystują informacje z narządów zmysłów, aby kontrolować uderzenia skrzydeł oraz w jaki sposób kształt skrzydeł umożliwia sterowanie lotem.
Lot ptaków i owadów bez tajemnic
Uczestnicy projektu DCBIF (Flight dynamics and control of birds and insects) badali sposób wykorzystywania przez owady i ptaki wzroku do stabilizacji lotu oraz sterowania nim. W badaniach wykorzystano szkolone ptaki drapieżne oraz symulator wirtualnego lotu owadów mierzącego drobne siły oraz momenty obrotowe wytwarzane przez owady podczas lotu.

Wyniki pokazują, że owady reagują na symulowane obroty pola widzenia poprzez wytworzenie kontrolowanych momentów obrotowych umożliwiających stabilizację i lotu oraz sterowanie nim. Zespół odkrył również, że odwracając głowę owady widziały znacznie szybsze zakresy ruchów niż normalnie. Badania terenowe z udziałem wyszkolonych orłów i sokołów pokazały, że ptaki poruszają się w podobny sposób.

Po obserwacji własnego lotu ptaki i owady wykorzystują informacje uzyskane podczas takich obserwacji. Badania przeprowadzone w ramach projektu DCBIF dotyczą zatem sposobu, w jaki ptaki i owady sterują uderzeniami skrzydeł, a w szczególności, w jaki sposób dostosowują kształt swoich skrzydeł, aby sterować lotem.

Ta kwestia analizowana była za pomocą szybkich kamer zarówno w laboratorium, jak i w terenie. W ten sposób mierzono szczegółowe ruchy skrzydeł i ich odkształcenie u szkolonego orła oraz u wielu gatunków owadów. Aby przewidzieć występujące siły aerodynamiczne, badacze zastosowali również techniki obliczeniowe. Odkryto, że odkształcenia skrzydeł zwiększały aerodynamiczną siłę nośną u owadów o 70%.

Wewnętrzne mechanizmy funkcji lotu owadów były analizowane za pomocą nowej techniki poddającej owady działaniu promieni rentgenowskich w locie. Owad był obracany wokół własnej osi, tak aby umożliwić obejrzenie działania mechanizmu lotu ze wszystkich stron oraz aby wywołać u owada obrót spowodowany zmianą uderzeń skrzydeł.

Poprzez połączenie obrazów radiograficznych wykonanych pod różnymi kątami w tej samej fazie uderzenia skrzydeł naukowcom udało się zrekonstruować w obrazie 3D ruchy mięśniowo-szkieletowe powodujące uderzenia skrzydeł oraz sterujące nimi.

Informacje uzyskane w projekcie DCBIF są aktualnie stosowane do sterowania kolejną generacją małych bezzałogowych urządzeń latających.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Lot owadów, ptaki, uderzenie skrzydeł, DCBIF, dynamika lotu, odkształcenie skrzydeł
Numer rekordu: 188354 / Ostatnia aktualizacja: 2016-08-22
Dziedzina: Środowisko