Юрий Дмитриев - Соседи по планете Насекомые

О надежности крыльев свидетельствует хотя бы то, как насекомые их эксплуатируют. Мы уже говорили о том, сколько взмахов делает насекомое в секунду. А сколько это будет в течение всего дня? А в течение многих дней? Считают, что пчела за лето, перебираясь с цветка на цветок, летая из улья за взятком и обратно, покрывает расстояние в три раза больше длины экватора. Какова же нагрузка на крылья?

Однако дело не только в прекрасном, идеально усовершенствованном в течение многих тысячелетий крыле. У насекомых очень мощная мускулатура, позволяющая им летать с необыкновенной скоростью. Возможно, поначалу такое утверждение покажется довольно странным: о какой скорости может идти речь, если шмель, например, делает километров 18 в час, пчела — 10–12, а капустница вообще пролетает не больше 5–6 километров в час. Разве это скорость? Действительно, если сравнить абсолютную скорость шмеля и самолета «ТУ-104», легко выяснить, что скорость самолета в 50–60 раз больше шмелиной. Но если взять относительную скорость, то современный лайнер в минуту покроет расстояние примерно в 1,5–2 тысячи раз больше по сравнению с собственной длиной, шмель же пролетит в минуту расстояние в 10 тысяч раз больше собственного тела, муха — в 15 тысяч раз, а бабочка-бражник — в 23–25 тысяч раз.

Реактивный лайнер — сегодняшняя вершина самолетостроения — проигрывает насекомым не только в относительной скорости. Чтоб взлететь, ему нужен разбег; приземлиться и сразу стать неподвижным он тоже не может. А насекомые могут. Для этого у них есть множество приспособлений. У одних такими взлетными приспособлениями служат недоразвитые или редуцированные крылья — жужжальца. Насекомые быстро-быстро вибрируют этими маленькими палочками со вздутиями на концах, а затем «включают» крылья, которые начинают работать сразу на больших скоростях. Это дает возможность насекомому сразу взлететь. Кузнечик прыгает, «катапультируется», а один из видов жука «заводит мотор», быстро вращая средними ножками. Это создает первоначальную подъемную силу, помогающую жуку взлететь без разбега.

Но для того чтобы хорошо летать, мало уметь подниматься без разбега, мало иметь хорошие крылья — нужно иметь еще и прекрасный «двигатель». У насекомых такой есть. Вот два примера, свидетельствующие о том, какие отличные «моторы» у насекомых.

Для того чтобы продержаться час в воздухе, вертолету надо израсходовать горючее, вес которого равняется 4–5 процентам веса самого вертолета, а самолету — в 2,5 раза больше. (Примерно 12 процентов.) Саранча же за это время израсходует лишь 0,8 процента своего «горючего» — жирового запаса, пчела — 0,9 процента.

Еще труднее загадал загадку майский жук. Для того чтобы он мог летать, мощность его «мотора», то есть коэффициент подъемной силы, должен быть по крайней мере в три раза больше, чем он есть на самом деле. Почему же жук летает с таким маломощным «мотором»?

Когда-то, в середине прошлого века, во Франции был организован «Союз по уничтожению майского жука». Сейчас в США при Нью-Йоркском университете создана лаборатория по изучению полета майского жука. Говорят, там висит такой шутливый плакат: «Майский жук летает, нарушая все законы аэродинамики. Но он не знает об этом и продолжает летать». В этой шутке много правды. Ведь, казалось бы, все изучено, создана установка, которая позволяет с аптекарской точностью — до 0,000025 сантиметра — измерить смещение крыла. И все-таки пока тайна жука не раскрыта.

Но, очевидно, тут дело не в качестве и силе крыльев и «мотора» каждого в отдельности. Ведь это у самолета есть отдельно крылья и отдельно мотор, со своими особенностями, достоинствами и недостатками. У насекомых же крылья — это одновременно и мотор и собственно крылья, они выполняют роль подъемной силы и силы движущей.

Обычно мы говорим о количестве взмахов, говорим, что насекомые машут крыльями, и т. д. Но в прямом и общепринятом смысле так говорить о крыльях насекомых нельзя. Они и загребают воздух и толкают его, бьют по воздуху, причем то лицевой, то тыльной стороной, они служат и пропеллерами и веслами. Крыло насекомого постоянно меняет положение, а концы его при этом описывают восьмерки. Бабочки же, не способные делать своими крыльями такие «выкрутасы», умеют другое — создают воздушную волну и на ее гребне поднимаются вверх, передний край крыла, кроме того, все время делает волнистый изгиб, что тоже помогает в полете. Полет насекомых, и то очень относительно, изучен лишь теперь, когда на высокий уровень поднялись многие науки, объединившиеся в поисках. Однако до сих пор нет точной теории полета. Но гениальные прозорливцы чувствовали, что изучение полета насекомых станет необходимостью. Не случайно Леонардо да Винчи, мечтавший о создании летательного аппарата, считал, что наряду с крыльями птиц можно использовать и крылья насекомых. В своем дневнике он записал однажды: «Пойти во рвы Миланской крепости, чтобы увидеть летание стрекоз».