NATURE | ملخصات الأبحاث

الدوران الذكي للجناح، ودوّامات الحواف الخلفية تمكِّن البعوض من الطيران عالي التردد 

  • R Bomphrey et al

Nature (2017) doi:10.1038/nature21727 | Published online | English article

تبدي أجنحة البعوض خصائص حركيّة غير اعتيادية.. فأجنحتها الطويلة الدقيقة تهتز بترددات عالية ملفتة للنظر بالنسبة إلى حجمها (> 800 هرتز)، وبسعة ضربات أقل من أي مجموعة أخرى من الحشرات. وهذا ينقل دعم الوزن بعيدًا عن آليات الديناميكا الهوائية المحكومة بالنقل، المستخدمة من قِبَل معظم الحشرات، وكذلك من قِبَل طائرات الهليكوبتر، والطائرات الأخرى، نحو آليات دورانية غير مفهومة جيدًا، تحدث عند الانحدار في نهاية كل نصف ضربة جناح. ويشير الباحثون إلى حركات أجنحة البعوض حر الطيران، ويحلّون كل معادلات نافييه-ستوكس، باستخدام ديناميات السوائل الحسابية مع شبكة مسبقة الإعداد، ويتحققون من صحة النتائج بقياسات تدفق الجسم الحي. وقد تبين أنه على الرغم من أن البعوض يستخدم أنماط تدفق منفصلة مألوفة، فإن الكثير من ديناميات الهواء التي تدعم وزنه يتكون بطريقة تختلف عن أي ديناميكية سبق وصفها لحيوان طائر. وثمة ثلاث سمات رئيسة: دوامات الحواف الرئيسة (وهي آلية معروفة، وتبدو واسعة الانتشار في طيران الحشرات)، ودوامات الحواف الساحبة، التي يسببها شكلٌ من أشكال التقاط موجة السحب عند انعكاس ضربة الجناح، والسحب التدويري. ويُعَدّ العنصران الجديدان مستقلَّين - إلى حد كبير - عن سرعة الجناح، ويعتمدان - بدلًا من ذلك - على التغيرات السريعة في زاوية الانحدار (دوران الجناح) في نهاية كل نصف ضربة جناح، وهما بالتالي منيعان نسبيًّا تجاه سعة الرفرفة السطحية. وإضافة إلى ذلك.. فهذه الآليات تناسِب بشكل خاص أجنحة البعوض ذات المسافة الكبيرة ما بين طرفي كل جناح.