飛びます、飛びまーす

さて昆虫の翅ですが、空を飛ぶためのものというのは自明ですよね。


飛行機は、前進することよりつばさに風をあて、
翼の断面形状により上下の風の速度差を生じさせ揚力を作り出しています。
ヘリコプターは、翼の回転＝つばさの前進ですね。

鳥はというと、つばさの先端の風切り羽によって前進する力を得ています。
風切り羽は翼の先端なので、あまり激しく動かさなくても飛べるのです。
その翼の断面形状は飛行機に似ていますね。（飛行機が真似た？）

対してカブトムシなどは、前の翅は飛行機みたいですが、
トンボは？というと平面の様な？？？

ですが、
実際には断面形状がジグザグになっていて、平均すると飛行機の様な形になるのだそうです。
下は、Experimental Mechanics November 2010, Volume 50, Issue 9, pp 1323-1334.からの図です。

右が前側で、少し湾曲してますよね。対して後ろの翅はほぼ直線ですね。

加えて、昆虫みたいな小さな翅では、
飛行機の様な形状より、ジグザグになっていた方が効率もいいのだそうです。


でもバタバタしても進みませんよね、どうなっているのでしょう？


そこで wake captureとかwing–wake interactionと呼ばれる原理？で力を得ているという報告があります。

図示すると下の様な感じで（参考のまんまですが）、

濃い青が渦で、緑色が生じた風です。水色は推力（揚力）ですね。

要するに、翅をバタバタさせて渦を生じさせ、その渦が巻き起こす風を利用しているとのことです。

大きな翼では渦は揚力を生じさせるほど大きくならないので、
小さな昆虫ならではの飛行方法なのです、素晴らしい。

The Journal of Experimental Biology 206, 4191-4208.からのお話でした。


追加）『平成24年神奈川県ものづくり技術交流会　トンボ翅脈状の微細突起物の空力特性』によると、
昨日お話した、翅の血管部分にとげとげがあると、渦のでき方が大きく長いと解説されていました。

タグ：wake capture wing–wake interaction

コメント 8

トンボ、この頃見ます。昨日も見ました
>翅をバタバタさせて渦を生じさせ、その渦が巻き起こす風を利用している

なるほど、そう飛んでいるんだ！と意識しながら見てみよう！
by majyo (2015-10-29 19:03) 

トンボって羽根をすごい早く動かして飛んでいるんですよね？
あんなにも早く動かさないと飛べないのかな？
ハエとかもそうですよね。
by 原みつる (2015-10-29 19:47) 

おぉ、勉強になりました。
学生時代に「クマバチの身体に似合わない羽は、飛ぶことができない」という話を思い出しました^^
飛べると思っているから飛べるんだというジョークも。
空気の粘度という、レイノルズ数の授業によく使われる話ですが^^



by ワンモア (2015-10-29 20:46) 

majyoさま、ナイス、コメントありがとうございます。
意識してみると、
そうなんだって納得できると思います。
ムシさんは考えたのではないでしょうが、
すごいテクノロジーですよね。
by dumbo (2015-10-30 14:21) 

原みつるさま、ナイス、コメントありがとうございます。
すごいスピードですよね。
オニヤンマさんでは、４０~８０Hzくらいで動かしているそうです。
目にもとまらぬ速さですね。
by dumbo (2015-10-30 14:28) 

ワンモアさま、ナイス、コメントありがとうございます。
確かに、小さい羽根でよく飛べると思います。
でもちゃんと飛んでいるのですよね。
http://onemore01.blog.so-net.ne.jp/2013-11-28
を拝見いたしました。
さすが、ワンモアさま、こちらこそ勉強になります。
いずれ熊蜂さんも登場させましょうね。
by dumbo (2015-10-30 15:43) 

ワンモアさんとdumboさんが対談したら面白そう〜♪　(๑◔‿◔๑)
by desidesi (2015-10-31 15:28) 

desidesiさま、ナイス、コメントありがとうございます。
そうですね、何をお話しましょうか？
初めは、飛行機でしょうか、熊蜂さんでしょうか？
楽しいそうです。
by dumbo (2015-11-01 11:16)