Украшенные древесные змеи, или золотистые древесные ужи (Chrysopelea paradisi), способны преодолевать расстояние по воздуху - до 10 метров и даже дальше. Движения змей при планировании не похожи на те, с помощью которых они передвигаются по земле. Ученые из США выяснили, какой аэродинамический принцип помогает рептилиям летать. Результаты исследования опубликованы в Nature Physics.
Исследования удивительных способностей украшенных древесных змей проводятся с 1970 года - ученые изучают аэродинамические механизмы скольжения рептилий. Ранние эксперименты показали, что перед полетом змея доползает до конца ветки и свешивается с нее. Выбрав направление, она отталкивается оставшейся на ветке частью хвоста и бросается в воздух "одним прыжком". Во время полета обычно круглое тело змеи становится удивительно плоским и сплющивается так, что напоминает в сечении треугольник, и при этом извивается.
Зачем она так делает? Этим вопросом задалась команда инженеров-физиков под руководством Джона Сочи из Политехнического университета Виргинии (США). Изучив технику движения Chrysopelea paradisi во время полетов, они пришли к выводу: такое преображение делает тело рептилий более совершенным в аэродинамическом смысле - увеличивается дальность полета и способность змей маневрировать.
Физики, изучив планирование змей с помощью технологии захвата движений, разработали "трехмерную математическую модель полета змеи, которая включает аэродинамические и инерционные эффекты".
Чтобы зафиксировать движения змеи, которые она совершает во время прыжков, ученые прикрепили к спинам рептилий маркеры, а для съемок использовали высокоскоростные камеры, которые передавали точную информацию об их движениях.
Авторы обнаружили: при взлете змеи делают серию сложных движений - они извиваются не только горизонтально, но и вертикально. Компьютерное моделирование, созданное на основе данных эксперимента, показало, что именно такие движения необходимы для стабильности полета - без них змея начинает бесконтрольно поворачиваться.
По мнению ученых, обнаруженные способности змей могут использоваться для создания змееподобных летающих роботов. К слову, змеи давно уже стали "музами" робототехники: гибкие подводные робозмеи помогают исследовать подводные конструкции. В этом контексте результаты нового исследования, уверены его авторы, вдохновят на создание змееподобных летающих роботов.