Масса стрекозы с размахом крыльев 18 см: какова масса стрекозы с размахом крыльев 18 см?

Лесная певчая птица из семейства Вьюрковых  отряда  Воробьинообразных. Характеризуется мощным клювом с перекрещивающимися кончиками и питанием семенами ели и других хвойных деревьев (отсюда русское название вида). Подобно  попугаям, использует клюв для ла́занья. Птица немного крупнее воробья, но мельче скворца. Длина тела до 17 см, масса 43-57 г.

Помимо хвойных семян клесты питаются сорняками и семенами подсолнуха, иногда насекомыми. Клесты могут гнездиться летом и зимой в зависимости от урожая семян хвойных, чаще гнездование бывает в марте. Одной из ярких особенностей этих птиц, является то, что период гнездования может начаться ещё в зимнее время. После гибели тело клеста не разлагается, а превращается в мумию – это из-за хвойной смолы, которой наполнен его организм.

Овсянка обыкновенная (удм. Турын пежаос)

Мелкая птица семейства Овсянковых, которая ведёт оседлый образ жизни, либо в холодные зимы откочёвывает в южные части ареала.  Гнездится на земле, в небольшой ямке или в траве среди кустиков, 2-3 раза в год. В России – наиболее распространённый вид семейства овсянок. Овсянка достаточно крупная, длиннохвостая: длина тела 16-20 см, размах крыльев 26-30 см, масса 23-36 г.

Основа питания – растительные корма: зёрна злаков (ячменя, овса), семена разнообразных трав (мятлика,  овсяницы,  плевела,  крапивы двудомной, щавеля, горца птичьего, мари белой,  звездчатки средней, ясколки, горошка, клевера, незабудки, одуванчика, василька,  тысячелистника, подорожника и др). В период размножения питается мелкими беспозвоночными: кузнечики, тараканы, уховёртки,  полужесткокрылые, сетчатокрылые, ручейники,  пилильщики, пауки, мокрицы и т. д. Самцы овсянок первыми покидают ареал гнездования, но и первыми возвращаются обратно. Самки улетают лишь спустя несколько дней (а иногда и недель), и до сих пор непонятно с чем связан этот факт.

Синица большая (удм. Бадӟым пислэг)

Широко распространённая вертлявая и подвижная птица  из семейства  Синицевых,  отряда  Воробьинообразных. Обитает на всей территории Европы, Ближнего Востока, Центральной и Северной Азии, в некоторых районах Северной Африки. Это неперелётные птицы, и большинство больших синиц не мигрирует, если только в очень суровые зимы. Длина синицы 13-17 см, масса 14-21 г, размах крыльев 22-26 см. Моногамна или изредка полигамна, многие пары сохраняются несколько лет подряд.

В период размножения питается мелкими беспозвоночными и их личинками, уничтожая большое количество лесных вредителей. Ещё поедает тараканов,  прямокрылых (кузнечиков, сверчков), мелких стрекоз,  сетчатокрылых,  уховёрток, муравьёв, пчёл (предварительно удалив жало), двупароногих многоножек, клещей и др. Птенцов выкармливает главным образом гусеницами бабочек, длина которых не превышает 1 см. Кормится синица и на полях бросовым зерном ржи,  кукурузы, пшеницы,  овса, а так же питается семенами сосны, ели, липы,  клёна, берёзы, сирени,  конского щавеля, лопуха,  пикульников, красной бузины,  рябины,  ирги,  черники,  подсолнечника и  конопли. Иногда употребляет в пищу падаль. Часто посещает птичьи кормушки, где кормится семечками подсолнуха, остатками пищи, несолёным салом и сливками из оставленных молочных пакетов, а также сливочным маслом.

Из всех птиц у большой синицы имеется наибольший список объектов охоты, у которых она выклёвывает мозг. Несмотря на свои небольшие размеры синички являются «санитарами» леса. Они уничтожают огромное количество вредных насекомых. Только родившиеся птенцы синички чрезвычайно прожорливые, как и взрослые птицы. Родителям приходится кормить их около сорока раз в час.

Скворец обыкновенный (удм. Юбер турын)

Певчая птица семейства Скворцовых, широко распространённая на значительной территории Евразии, а также в Южной Африке, Северной Америке, Австралии и Новой Зеландии. Небольшая птица длиной 20-25 см, размахом крыльев около 34-42 см и массой 60-90 г.

Скворцы всеядны, питаются как растительной, так и животной пищей. Любят дождевых червей, ловят разнообразных  членистоногих, которыми не только питаются сами, но и выкармливают потомство. Эти птицы по весне способны принести существенный вред виноградникам и другим ягодным культурам. Также кормятся семенами и плодами тиса ягодного,  дуба,  рябины,  бузины,  паслёна, переступня. 

Скворец считается одной из наиболее ранних перелётных птиц: весеннее пение самца можно услышать, когда на полях ещё только проявляются первые проталины. Скворцы ведут стайный образ жизни и нередко селятся колониями, обычно по несколько пар недалеко друг от друга. На ночёвку скворцы собираются группами. В местах зимовок количество вместе ночующих птиц может достигать более миллиона особей. Обыкновенные скворцы – довольно агрессивные по отношению к другим видам птиц. При миграции скворцы летают со скоростью около 70-75 км в час и покрывают расстояния до 1-1,5 тыс. км. По земле скворец ходит или бегает, а не передвигается прыжками. Самки скворцов выбирают себе партнеров с большим набором песен, то есть, более опытных. Скворцы внесены в «черный список» 100 животных, переселение которых на новые земли имело отрицательные последствия.

Сойка обыкновенная (удм. Турын ӝакы)

Птица рода Соек семейства Врановых отряда Воробьинообразных, ростом 15 см и длиной с хвостом 32-37 см. Размах её крыльев 50-58 см; вес 129-197гр. Распространена почти по всей Европе, в Северной  Африке,  Малой Азии, на Кавказе, в Крыму, в Северном Иране, южной части Сибири, на Сахалине, в Корее, Китае и Японии. Питается как растительной, так и животной пищей. У европейских подвидов основная пища – жёлуди. Делая значительные (до 4 кг) запасы на зиму, способствует распространению дуба. Также питается различными ягодами, семенами, насекомыми, мелкими  грызунами, ящерицами, лягушками, мелкой рыбой, другими птицами, поедает яйца и птенцов из гнёзд. В насиживании и выкармливании принимают участие оба родителя. Ритуалом ухаживания считается то, что птицы сразу вьют несколько гнезд, но оканчивают только одно.

Сойка в зеркале воспринимает себя, как отражение. Эти крикливые создания хорошо приручаются, а звуковой их репертуар очень разнообразен, они могут подражать разным птицам и шумам. В домашних условиях их можно научить разговаривать.

Стриж чёрный (удм. Сьӧд пӧськы)

Небольшая птица рода Стрижей семейства Стрижиных. Чёрный стриж достигает в длину 18 см, размах крыльев 44 см, длина крыла 17 см и хвоста 8 см. Горизонтальная скорость полёта у чёрного стрижа одна из самых больших среди птиц, она достигает 111 км/ч. Чёрные стрижи прилетают с зимовок небольшими стаями. Гнездится колониями, гнёзда устраивает в дуплах, трещинах скал, в норах по обрывам, под крышами, в щелях зданий.

За исключением периода гнездования, стрижи проводят большую часть своей жизнь в воздухе: они пьют, едят, спят на крыле. Основу питания  составляют перепончатокрылые, в частности пчёлы, осы, муравьи, двукрылые, полужесткокрылые, жесткокрылые.

В августе и сентябре стрижи начинают свое путешествие в Африку. Хотя птенцы и вылупляются до начала миграции, наблюдения показывают, что многие молодые особи не выживают в долгом путешествии. В случае, если плохая погода сохраняется долго или источники пищи становятся дефицитными, вылупившиеся птенцы обладают способностью становиться полуторпидными (как будто погружаются в зимнюю спячку), таким образом, уменьшая потребность в энергии их быстро растущего тела. Это помогает им выжить с небольшим количеством пищи в течение 10-15 дней.

Чечётка обыкновенная (удм. Турын тэчы)

Вид певчих Воробьиных птиц из семейства Вьюрковых . Очень маленькая птичка: длина тела 12-15 см, крыла 6,9-8,5 см, размах крыльев 19-23 см; вес 10-15 г. Живут до 8 лет. Основу питания составляют семена различных древесных и кустарниковых растений, главным образом берёзы и в меньшей степени семена ели, в августе-сентябре также семена осок, злаков, брусники и вороники; питаются также насекомыми, чаще всего тлёй. В зимний период могут посещать кормушки, причём всей стайкой. В эти моменты фактически оккупируют кормушку, отгоняя более крупных птиц, благодаря слаженной стайной работе и боевому нраву. Хоть чечётки и миниатюрны, аппетит у них огромный.

Чечётки бывают кочующими и перелётными, это напрямую связано с наличием кормовой базы и с климатом территории, где они постоянно проживают. Кочевье на время приостанавливается, когда приходит пора гнездиться и воспитывать птенцов. Отдельные пернатые пары за летний период успевают вырастить два выводка детенышей, а очень редко их бывает и три. У хитрых и задорных чечёток не только смелый, но и разбойничий вороватый нрав: могут стащить из гнездовий других птиц понравившиеся им перышки и комочки пуха.

Щегол (удм. Вордос)

Род птиц из семейства Вьюрковых. Вырастают щеглы до 12 см в длину и весят не больше 20 гр. Жизнь большинства птиц из рода щеглов связана с древесной и кустарниковой растительностью. Питаются различными вредными насекомыми, личинками, растениями, семенами растений и шишек. Стаи щеглов быстро и ловко избавляют зеленые насаждения, а также сельскохозяйственные угодья от нашествия различных вредителей. Это настоящие и очень трудолюбивые помощники человека.

Для жизни и кормежки щеглы выбирают для себя определенную территорию, считая ее своим домом. Гнёзда строят в серединах небольших деревьев. В основном этим птицы ведут оседлый образ жизни, хотя обитание в некоторых условиях вынуждает этих пернатых отправляться на зимовку в более тёплые края. Щеглы встречаются, как в Евразии, так и на Африканском континентах. Щеглы предпочитают формировать многочисленные стаи.

Эти маленькие птички не любят конкурентов, поэтому могут вступить в драку с другими пернатыми, решившими перекусить в этом месте. Большая ценность щеглов заключается не только в их красивом внешнем виде, приятном пении.

Глухарь (удм. Дукъя)

Крупная птица из семейства Фазановых, отряда Курообразных. Названием «глухарь» птица обязана известной особенности токующего в брачный период самца утрачивать чуткость и бдительность, чем часто пользуются охотники. Размер самцов достигает 110 см, размах крыльев 1,4 м, а масса – 4,1-6,5 кг. Самки заметно меньше, на 1⁄3, весит в среднем 2 кг.  Пища весной и летом состоит из побегов, цветов, древесных почек, листьев, травы, лесных ягод, семян и насекомых. Осенью птицы кормятся хвоей лиственницы, зимой – сосновой и еловой хвоей, почками. Птенцы употребляют в пищу насекомых и пауков.

Ведёт в целом оседлый образ жизни, иногда совершает сезонные кочёвки. Летает тяжело, с большим шумом, часто хлопая крыльями, и не делает больших перелётов. День обыкновенно проводит на земле, ночует на деревьях. Очень осторожен, обладает прекрасным слухом и зрением.

Глухари полигамны. Ранней весной глухари, до того времени державшиеся поодиночке, собираются в известных частях леса, причём из года в год на одни и те же места – токовища. Здесь ранним утром самцы начинают токовать – издают своеобразные звуки, похожие на треск, сопровождая их специфическими телодвижениями. У обоих полов есть перепончатые лапы, которые способны защитить в холодное время года. Они имеют ряды маленьких, удлиненных роговых когтей, обеспечивающих эффект снегоступов. Эти «прихваты» делают четкий след на снегу.

Филин обыкновенный (удм. Изьверъёс турын)

Хищная птица из семейства Совиных, один из наиболее крупных представителей отряда Совообразных. Длина птицы 60-75 см, размах крыльев 160-190 см, масса самцов 2,1-2,7 кг, масса самок 3,0-3,2 кг.   

Распространён в лесных и степных районах Евразии. Осёдлая птица.

Это ночной охотник, хотя в зимний или пасмурный вылетает и в светлое время суток. Приметив потенциальную жертву, хищник бросается на неё камнем и вонзает когти. Охотится на зайцев, грызунов, ежей, ворон, водоплавающих  и куриных птиц, а также множество других позвоночных. При охоте многие виды филинов издают страшные звуки, которые спугивают мелкую живность и спящих пернатых, которые выходят из своих убежищ или вспархивают ввысь.

К гнездованию приступает один раз в год зимой или ранней весной, когда земля ещё покрыта снежным покровом. При достаточной кормовой базе филин в течение жизни не покидает свой участок, площадь которого варьирует от 15 до 80 кв. км. Территория тщательно охраняется от других филинов, что приводит к длительному, обычно пожизненному брачному союзу одних и тех же птиц. Насиживает исключительно самка, в то время как самец добывает и приносит ей корм.

Рябчик (удм. Сяла)

Птица из рода Рябчиков, подсемейства Тетеревиных, семейства Фазановых отряда Курообразных. Широко распространённый вид, обитающий практически повсеместно в лесной и таёжной зоне Евразии, от Западной Европы до Кореи. Рябчик – моногамная птица, оседлая птица, не совершающая дальних миграций. Рябчик – самый мелкий представитель тетеревиных. Масса тела редко превышает 500гр. Длина взрослой птицы с хвостом 35-37 см, размах крыльев 48-54 см. Рябчик всегда был промысловым объектом из за своего деликатесного мяса. Оно имеет своеобразный, чуть горьковатый, смолистый привкус.

Рябчик растительнояден, хотя летом в его рационе животные корма занимают значительное место; птенцы же кормятся в основном насекомыми. Зимой рябчик вынужден довольствоваться грубым и малопитательным растительным кормом. При наличии снежного покрова рябчик зимой зарывается в снег, проводя в нём ночь и наиболее холодные часы дня. Это также даёт защиту от хищников. Нырнув, птица проминает снег тяжестью тела, а затем начинает рыть. При рытье хода рябчик через каждые 15-25 см пробивает снежный потолок и осматривается. Иногда птица делает до 5-7 таких сторожевых отверстий, прежде чем устроится на ночлег. Рябчик роет снег сначала ногами, а затем боковыми движениями крыльев, отчего к концу зимы перья у него на боках и шее оказываются заметно стёртыми из-за постоянного трения о снег. Форма снежного хода может быть самой разнообразной: подковой, прямолинейная, зигзагом. В случае сильного холода, особенно в январе – феврале, рябчики зарываются в снег даже днём. Иногда они проводят в снегу по 18-19 часов в сутки. Закончив рытье норы, рябчик движениями головы забивает вход снегом.

Ток у рябчиков начинается в конце марта – начале апреля. Токующий самец принимает характерные позы – распушает оперение, быстро бегает по земле и толстым ветвям, волоча раскрытые крылья и развернув хвост веером. При этом он издаёт характерный свист. Каждый самец рябчика токует отдельно на собственном участке, изгоняя со своей территории появляющихся там других самцов. Самка, как правило, держится неподалеку и бежит на призывный свист самца, время от времени издавая более грубый и отрывистый посвист. Самец, в случае гибели самки, может взять на себя заботу о потомстве.

Зяблик (удм. Поӵыш)

Певчая птица семейства Вьюрковых, широко распространённый вид. Преимущественно зерноядная птица; птенцов выкармливает насекомыми. Зяблик размером с воробья, длина тела составляет 14-18 см. Размах крыльев 24-29 см. Масса тела зяблика составляет 16-30 граммов. В дикой природе зяблик живёт в среднем 2 года, в неволе продолжительность жизни составляет до 12 лет.

Питается семенами и зелёными частями растений, летом также вредными насекомыми и другими беспозвоночными, которыми выкармливает и птенцов. Только зяблики из всего своего вьюркового семейства кормят птенцов одними насекомыми, не включая в их рацион другую растительную пищу.

Часть птиц зимует в Центральной Европе, остальные улетают на юг.

Часто зяблики полигамны – оплодотворив одну самку, самец может спариваться и с другой. Хотя в заботе о птенцах большее участие принимают самки, самцы также участвуют в выкармливании (даже если птенцы – потомство другого самца), охраняют территорию, предупреждают о присутствии хищника (тревожный позыв или звук «хьют-хьют»).

          Удивительно, но на территории нашей планеты обитает около 450 разновидностей зябликов. Во время брачного сезона клюв самца меняет свой цвет, становясь голубоватым и практически синим на кончике, а в зимний период он окрашен в розовато-бурый цвет. У самочки цвет клюва всегда остается неизменным (роговым).

Иволга обыкновенная (удм. Векчи бурдоосты)

Небольша яркая птица, единственный представитель семейства  Иволговых, распространённый в умеренном климате северного полушария. Длина 24-25 см, размах крыльев около 45 см, масса 50-90 г. Большую часть жизни проводит высоко в кроне деревьев. Неугомонная обыкновенная иволга может развивать довольно большую скорость при полете, доходящую до 70 км/час.

Основу рациона составляют животные корма. В сезон размножения питается в основном древесными насекомыми, главным образом гусеницами, употребляет в пищу  стрекоз, уховёрток, комаров-долгоножек,  клопов,   древесных жуков, некоторых прямокрылых и пауков. Иногда разоряет гнёзда мелких птиц. В период созревания плодов переходит на них (черешня,  виноград, смородина, черёмуха, инжир, груша, шелковица). Обыкновенные иволги приносят большую пользу деревьям, поедая волосатых гусениц, которые наносят большой вред растительности. Кормится в основном ранним утром, в меньшей степени во второй половине дня после 15ч.

Обыкновенная иволга моногамна. Первыми с миграции прибывают самцы, самки чуть позже. Размножение происходит раз в год. В брачный период самец ведёт себя демонстративно — прыгает с ветки на ветку, летает вокруг самки, преследует её, совершает в воздухе «нырки», активно щебечет и свистит, распускает хвост и хлопает крыльями. Он также охраняет свою территорию – между конкурирующими самцами нередки ожесточённые драки. Привлечённая самка отвечает свистом и вертит хвостом. В свадебный сезон самцы поют неустанно, зато в остальное время это случается крайне редко, чаще всего, когда повышается уровень влажности, поэтому в народе они считаются предвестниками дождей. Обыкновенные иволги обожают купаться, очень любят воду, ведь она дает не только охлаждающий эффект, но и массу удовольствия этим пернатым. В этом проявляется их сходство с ласточками.

Сапсан (удм. Сапсан)

Сапсан – самый быстрый представитель живых существ на нашей планете. Занесён в Красные книги Российской Федерации и всех сопредельных с Удмуртской Республикой административных образований. Хищник из семейства Соколиных. Размер взрослой птицы 34-50 см, размах крыльев 80-120. Самки примерно на треть крупнее самцов, их вес доходит до 1,5кг. 

При гнездовании сапсаны селятся к береговым обрывам крупных рек, имеющих широкую пойму с достаточным количеством озёр. Удобное гнездовье обычно используют на протяжении многих лет. Сапсан – птица одиночная, и только в период выведения потомства объединяется в пары. Свою территорию пара яростно защищает и прогоняет со своей территории не только сородичей, но и других, более крупных представителей пернатого мира. Гнезда сапсанов находятся на расстоянии до 10-ти километров друг от друга. Вблизи гнездования сапсана часто селятся лебеди, казарки, гуси, т.к. сапсан никогда не охотится рядом со своим гнездом и выселяет всех крупных хищных птиц со своей территории, поэтому лебеди и другие птицы чувствуют себя в полной безопасности.

В питании основное место занимают некрупные птицы – утки, кулики, голуби, скворцы и дрозды, которых сапсаны добывают в воздухе. Ещё он  охотится на сусликов, зайцев, змей, ящериц, полёвок и леммингов. В горизонтальном полёте сапсан практически не нападает, поскольку его скорость не превышает 110 км/ч. На кончике клюва у пернатых есть острые зубцы, позволяющие с легкостью перекусить добыче шейные позвонки. Ученые произвели подсчет и выяснили, что примерно 1/5 часть всех существующих птиц приходится на корм сокола.

Сапсан – уникальная птица: являясь непревзойденными охотниками, хищники отличаются сообразительностью, терпением, отличной обучаемостью и молниеносными рефлексами. Грозный хищник удивляет своей силой и приводит в ужас своих конкурентов. В аэропортах соколов применяют для распугивания скоплений птиц.

Синица ополовник (удм. Быжо пислэг)

Длиннохвостая синица – одна из мелких певчих птиц  отряда  Воробьинообразных. Распространена в Европе и Азии. Весит 8-9 г, длина 13-17 см, масса 6-10 г, размах крыльев 17-20 см. В большей части мест своего распространения представляет оседлую птицу, держащуюся вне брачного периода стайками. Местами кочует. Живёт в лиственных и смешанных лесах, а также в городских парках. Питается насекомыми. Замечено, что зимой длиннохвостые синицы часто присоединяются к стаям обычных синиц и таким образом выживают.

Гнездится в густых зарослях, чаще по берегам рек обычно дважды за один летний сезон. Внутри одного гнезда в качестве подстилки может быть около 2 тыс. пушинок и маленьких перышек. Ополовники являются рекордсменами среди птиц по количеству яиц в одной кладке. Эти синицы очень рьяно стараются маскировать свои гнезда, причем используют для этого не только природные материалы: кору, мох, лишайник, но и искусственные: кусочки полиэтилена и пластика.

Снегирь (удм.Шушы)

Певчая птица рода Снегирей семейства Вьюрковых. Размер до15 см в длину, с размахом крыльев до 25 см и весом около 35 г. Снегирь живёт в лесах с густым подлеском, в садах и парках городов. Летом птица обитает в густых лесах, в редколесьях, но заметить её удаётся редко. Снегири – оседлые птицы, полностью откочевывают на зиму только из северной тайги, на кочевках встречается до Средней Азии и Восточного Китая.

Питается снегирь семенами, почками, некоторыми паукообразными и ягодами (в частности, рябиной). Кормясь ягодами, выедает из них семена, оставляя мякоть. Птенцов выкармливает в основном растительными кормами, добавляя насекомых и ягоды. Не секрет, что снегири юркие, быстрые и ловкие птички. Однако во время кормежки они неповоротливые и становятся жертвами нападения домашних и хищных животных. Но снегири  довольно сообразительные пернатые, и чтобы обезопасить себя, пташки объединяются в большие стаи. Стая может состоять не только из снегирей, но и зябликов, дроздов. В случае опасности участники стаи дают сигнал для всех остальных её членов. Поэтому у маленьких снегирей появляется шанс быстро покинуть небезопасное место, не став жертвой хищника.

На Руси снегири являлись одними из самых популярных птичек для домашнего содержания. Их часто называли «русскими попугаями». Такую кличку животные заслужили благодаря своему особому таланту имитирования различных звуков.

Сорока обыкновенная (удм. Ньыльдон турын)

Птица семейства Врановых из рода Сорок. Самцы и самки внешне не отличаются друг от друга, хотя самцы несколько тяжелее – в среднем 233 г, а самки  203 г. Длиной примерно 51 см, размах крыльев 52-62 см. По земле сорока передвигается прыжками, однако, может и ходить характерной для врановых походкой. Очень умело она перемещается в кроне деревьев. Полёт сороки – волнообразный планирующий.

Сороки оседлые птицы, они обитают в небольших лесах, в парках, садах, рощах, перелесках, часто неподалёку от человеческого жилья. Избегают густого леса. Сороки – парные птицы. Партнера выбирают на первом году жизни, а следующей весной пара начинает строить гнездо и пытается завести потомство. Пары отважно защищают свою территорию от других сорок. Сороки строят несколько гнёзд, из которых занимают лишь одно. Гнездо сороки шарообразной формы, построено из сухих веточек и прутиков, с боковым входом. 

Сорока – всеядная птица: питаются самой разной пищей, в том числе падалью. Также сороки часто разоряют птичьи гнёзда, таская яйца и птенцов. А иногда даже таскают у собак кости, а у человека какую-нибудь пищу.

Они не брезгуют также и мелкими грызунами. Своим мощным клювом сороки выкапывают из земли личинки насекомых. Важное место в её кормовом рационе занимают насекомые. Излишки пищи сорока закапывает в землю в качестве запасов на случай голода. При этом интеллект птицы позволяет ей быстро находить свой тайник. В отличие от сорок, ни белки, ни запасливые мелкие грызуны повторить такое не могут.

Беспокойный стрёкот сороки, которая обнаружила в лесу охотника, будет воспринят не только другими птицами, но и волком, медведем и другими животными. Сорока считается одной из самых интеллектуальных птиц. У сорок были обнаружены тщательно продуманные социальные ритуалы, включая, возможно, выражение печали. Сорока способна узнать себя в зеркале, в отличие, например, от попугая, который воспринимает собственное отражение как другого попугая.

Ласточка (удм. Ваёбыж)

Маленькая перелётная птица, живущая в Европе, Азии, Африке и Америке. Отличается длинным хвостом с глубоким разрезом в форме вилки и изогнутыми длинными острыми крыльями. Длина тела 14,6-19,9 см, размах крыльев 31,8-34,3 см, вес 17-20 г. Прилетают около середины мая. Во второй половине месяца происходят постройка гнезда и откладывание яиц. Массовый отлёт проходит в сентябре.  Ведут общественный образ жизни, собираясь в большие группы и вместе усаживаясь на провода и другие возвышения. Чаще, чем другие ласточки, садятся на землю. Они также гнездятся большими колониями. Внутри колонии каждая пара защищает территорию вокруг своего гнезда.

Питаются ласточки  насекомыми:  мухи, кузнечики, сверчки, стрекозы, жуки. Свою добычу они в основном ловят в полёте, и на лету способны кормить своих птенцов. Ласточки моногамные, однобрачные птицы. Оба родителя участвуют в строительстве гнезда и насиживают яйца. Иногда оставшиеся без пары самцы присоединяются к другой паре, оставаясь с ними в течение всего сезона. Хотя эти «помощники», как правило, не кормят птенцов, они могут помогать строить и охранять гнездо, насиживать яйца и выводить потомство. Они также могут сойтись с самкой, таким образом, образовав полигамную пару.

Оба родителя участвуют в строительстве гнезда. В среднем ласточки живут 4 года.

Ласточки способны преодолевать огромные расстояния во время миграции. Раньше даже ученым было трудно в это поверить, и до определенного времени считалось, что ласточки зимой впадают в спячку. Ласточки частопогибают не из-за нападения врагов, а из-за сложностей, возникающих в процессе длительных путешествий. Так, во время перелета по причине плохих погодных условий может погибнуть целая стая.

Осоед обыкновенный (удм. Турын дуринчи коӵоос)

Дневной хищник семейства Ястребиных отряда Ястребообразных. Занесен в Красную книгу Удмуртии и нескольких областей и республик России. Длина тела 52-60 см, вес 500-1000 г, 130-150 см в размахе крыльев. Распространён на большей части Европы и на западе Азии, на восток — до Алтая. В целом довольно редкая перелётная птица: прилетает позднее прочих хищников (на большей части ареала – в начале мая). Отлёт происходит в августе-сентябре, иногда затягивается до октября. Гнездится на деревьях, часто у опушки, гнёзда обязательно «украшены» зелеными веточками с листьями. На зимовку осоеды предпочитают селиться в местности с таким же рельефом, как и для гнездования.

Своё название осоед получил из-за того, что разрушает гнёзда ос и поедает их личинки. Кроме них, может питаться личинками шмелей или диких пчёл. В его рацион также входят  лягушки, ящерицы, грызуны, жуки,  кузнечики, мелкие птицы.

Во время охоты птицы неподвижно сидят на ветках: орнитологам удалось зафиксировать осоеда, просидевшего без единого движения в течение двух часов сорока семи минут. Для того, чтобы отпугнуть хищников, осоеды выносят как можно дальше от своего гнезда помёт маленьких птенцов.

Соловей (удм. Уӵы)

Один из самых известных и прославленных певцов среди птиц из отряда Воробьинообразных, весит около 25 грамм, длина туловища до 20 см. Распространён в Европе и Западной Азии (к Востоку до Енисея), к Югу до Северного Кавказа. Перелётная птица, зимует в Африке. Обитает в сырых кустарниковых зарослях, в долинах рек. Гнёзда на земле или очень низко в кустах. Насиживает только самка 13 суток.

Питается пауками, насекомыми, червями, ягодами.

Пение звучное, с большим количеством колен. В средней полосе европейской части России и Западной Сибири первые соловьи появляются 8-10 мая. В эти же дни можно услышать и их первые песни. В поймах больших рек и на речных островах в это время собирается большое количество поющих самцов. Первыми на места гнездований прилетают старые опытные самцы, между которыми нередко случаются стычки, так как они не любят петь и гнездиться рядом друг с другом. В северных районах нередко случается так, что первые дни после прилета соловьи поют только на пределе слышимости друг друга, на расстоянии 1-2 км (иногда 3 км). Тихими вечерами соловьи хорошо слышат друг друга даже на таких больших дистанциях.

Осипова Вероника, зав. сектором природы

10 интересных фактов о насекомых

Как определить температуру воздуха по сверчкам? В каких фруктах есть осы? Какое насекомое не может ходить? Какие насекомые живут дольше всех? Всё это и многое другое — в подборке интересных фактов о насекомых!

Древние стрекозы были крупнее многих птиц

Меганевры, жившие в палеозойскую эру, имели размах крыльев до 65 см. Возможно, что все эти огромные аналоги современных животных появлялись из-за большего содержания кислорода в воздухе.

На крыше Нотр Дама расположены ульи, в которых живёт около 200 000 пчёл

Во время пожара 2019 года парижане очень переживали за их судьбу, но к счастью, ульи и их обитатели благополучно пережили бедствие.

Прямо сейчас на нашей планете живёт 10 000 000 000 000 000 000 насекомых

Это переводится как «десять квинтильонов». Человечеству известно около 900 000 видов насекомых (цифра уже впечатляющая), и в любой момент времени по нашей планете ползает, летает, плавает, копошится в земле прямо-таки невообразимое количество этих крошечных существ.

Стрекозы не могут ходить

Несмотря на то, что у стрекоз, как и у других насекомых, имеется шесть лапок, эти лапки слишком слабы, чтобы передвигаться на них.

Самые долгоживущие насекомые — это термиты

Продолжительность жизни термитных маток составляет несколько десятков лет. Некоторые учёные утверждают, что при благоприятных условиях матка способна прожить до сотни лет.

Блохи способны подпрыгнуть на 18 см в высоту, что в 80 раз больше их размера

Это делает блох самыми эффективными прыгунами в мире.

Как определить температуру воздуха по сверчкам?

Посчитайте, сколько раз сверчок издал звук на протяжении 25 секунд, разделите на 3, а затем добавьте 4, чтобы вычислить температуру. Например: 48 «стрекотов» разделить на три и прибавить четыре равно 20 градусам Цельсия. Проверьте сами при удобном случае, чтобы убедиться, что способ работает.

Бабочки пьют наши кровь, пот и слёзы

Бабочки рассматривают все жидкости как источник питательных веществ, а наши биологические выделения содержат массу таких веществ. Если бы у бабочек была возможность, они бы с удовольствием слизали эти жидкости с нас, но обычно им приходится довольствоваться куда менее приятными вещами: экскременты, кровь, грязь и т. п.

Пчёлы жалят пчёл

Не только люди страдают от разящего пчелиного жала, иногда пчёлы пользуются им в борьбе друг с другом. Например, пчёлы-охранники улья жалят пчёл-разведчиков, налетающих из других ульев в поисках «халявного» нектара.

В инжире есть мёртвые осы

Хотя фиги являются фруктами, вряд ли они сгодятся в вегетарианское меню: в них есть осы. Самки ос вползают в инжир, чтобы отложить яйца. Затем они умирают и перевариваются расщепляющим белки ферментом внутри фиги.

Продолжение

Читайте также:

Стрекоза: виды, описание, сколько живет, чем питается, где обитает – Пипсик

Стрекоза (Odonata) принадлежит к подклассу крылатых насекомых, отряду стрекозы. У стрекозы 6 ног и 4 крыла. В мире насекомых она обладает одними из лучших полетных характеристик, и притом располагает самым совершенным зрением, сравнимым со зрением даже рака-богомола.

Всего на настоящий момент существует около 6000 видов стрекоз, из которых на территории бывшего Советского союза обитает всего 172.

Этимология слова: русское название «стрекоза» произошло из двух слов старославянского стиля — егоза (непоседа) и стрекать (прыгать). В английском же языке слово стрекоза звучит как Dragonfly — дословно «полет Дракона».

Научное название отряда Odonata происходит от греческого слова odontos (зуб). Отряд принадлежит к специальной отрасли энтомологии, называемой одонатологией.

Виды стрекоз в России и странах СНГ

• Стрекоза обыкновенная, она же Sympetrum vulgatum.

Самая что ни на есть обычная, как и следует из названия, стрекоза. Размах ее крыльев — до 6 см, длина брюшка до 3 см. Расцветка брюшка желто-бурая (самки) или красноватая (самцы). Вид широко распространен по Европе, Африке и Азии, кроме того встречается даже в Сибири и на Дальнем Востоке.

• Красотка-девушка, она же Calopteryx virgo.
  

Длина 4.5 — 5 см, размах крыльев около 7см. Для самцов характерна голубовато-синяя либо зелёно-синяя расцветка тела с металлическим отливом. Самки могут похвастать бронзово-зеленым телом с прозрачными крылышками.

В некоторых регионах России занесена в Красную книгу.

• Дозорщик-император, он же Anax imperator.

Самая купная стрекоза по размаху крыльев на территории постсоветского пространства. Размах крыльев взрослой особи около 11 см. Вид занесен в Красную книгу, так как находится на грани ичезновения. Причем устойчиво сокращается он именно в России. Причина тому — воздействие человека на окружающую среду (загрязнение водоемов). В западной Европе и северной Африке численность вида гораздо выше. Принадлежит к семейству коромысловых.

• Булавобрюх Болтона, он же Cordulegaster boltonii.
  

Длина тела этой стрекозы достигает 9 см. Размах крыльев 10.5 см.

Представители этого вида отличаются чёрной окраской с ярко-жёлтыми полосами. Крылья стрекозы прозрачные с черными прожилками. Интересно, что самка сбрасывает яйца в водоём прямо во время полёта.

• Бабка металлическая, она же Somatochlora metallica.
  

Длина тела этого разнокрылого вида стрекоз от 4 до 5,5 см. Глаза зеленые, тело тоже имеет зеленый цвет с металлическим отливом. Самый многочисленный вид в СНГ и Европе. На сегментах брюшка имеются желтые пятнышки.

• Дедка обыкновенный, он же Gomphus vulgatissimus.

Разнокрылая стрекоза из семейства дедок. Размах крыльев до 7 см, длина тела 4,5 — 5 см. На конце брюшка булавовидное утолщение. Широко распространена по всей Европе и средней Азии. Цикл развития насчитывает более 10 стадий, самки бросают яйца в воду на лету.

Еще несколько видов стрекоз:

Стрелка южная, она же Coenagrion mercuriale. Реликтовый вид, в некоторых регионах находится под угрозой исчезновения.

Лютка-дриада, она же Lestes dryas. Эта маленькая (размах крыльев 3 см.) стрекоза тоже включена в Красную книгу.

Описание: как выглядит стрекоза?

Взрослые

• Стройное, удлиненное тело длиной 20-130 мм
• Голова
• Грудь
• 2 пары крыльев
• Три пары ног

Самка и самец часто имеют разную окраску тела и крыльев (половой дихроизм). Вес взрослой особи может варьироваться в зависимости от вида, например, очень маленькая особь весит около 20 мг, а вид «дозорщик-император», около – 1200 мг.

Голова насекомого большая, с огромными глазами по бокам. Она очень подвижна, и может поворачиваться на 180 градусов и отклоняться назад на 70 градусов. Сложные глаза могут состоять из 28 000 «фасеток» (ommatidia).

Кроме сложных глаз стрекоза обладает и тремя простыми глазами, которые образуют треугольник. Такое строение позволяет стрекозе видеть не только вперед, но также и по бокам и даже позади себя.

• Верхней частью сложного глаза стрекоза видит на расстоянии, а нижней частью воспринимает более близкие объекты. Дальность зрения сложных глаз примерно 8 метров.
• Грудь характерна для всех насекомых и состоит из переднегруди с двумя конечностями, а также средне-и-заднегруди с четырьмя лапками.
• На брюшке самцов имеются щипцы, которыми они удерживают самку во время спаривания.
• Эти насекомые — прожорливые хищники и потому вооружены острыми зубами.

Крылья стрекозы

Максимальный размах крыльев взрослой стрекозы может достигать 18-20 см. Крылья состоят из хитина со сложным строением, позволяющем насекомому легко маневрировать во время полета. Максимальная скорость стрекозы сравнима со скоростью современных дронов: 55-57 км/ч.

Как рождается стрекоза?

Нимфы

Стрекозы развиваются путем несовершенной трансформации, то есть их развитие не включает стадию куколки. Нимфы (личинки) стрекоз рождаются в воде или вблизи нее из яйца. Если «яйцо не зимует», то нимфа вылупляется из него через две-четыре недели.

Первая стадия «пронимфы» длится всего несколько минут. Она еще не очень похожа на стрекозу, пока не произойдет «раздевание». После этого начинают проявляться первые общие черты.

Раздевание нимфы происходит примерно 10-15 раз, и с каждым раздеванием она сбрасывает всю кожу вместе с дыхательным и пищеварительным трактом. Нимфа развивается от нескольких месяцев до нескольких лет, а некоторых виды и до 5 лет.

Перед последним раздеванием нимфа перестает получать пищу и поднимается в воздух, чаще всего на стебли растений, иногда прямо на берег. Вылупление происходит чаще всего в теплую погоду в утренние часы.

Нимфа крепко цепляется за субстрат, и начинает вылупляться. Этот процесс занимает около часа. После вылупления стрекоза еще некоторое время сидит, расправляет крылья и застывает, прежде чем сможет улететь. Половой зрелости (по видам) достигает от 14 дней до месяца.

Нимфы-бабочки могут восстанавливать утраченные органы (регенерировать).

Яйца

Яйца стрекоз имеют длину от 0,5 до 2 мм. Виды, откладывающие яйца в растениях, имеют удлиненную форму яйца, в то время как виды, которые откладывают яйца свободно, имеют круглую форму с желатиновым покрытием.

Сколько живет стрекоза?

Средняя продолжительность жизни взрослой стрекозы варьируется в зависимости от вида, например, «Красная стрекоза» живет в среднем 7 дней, «Зимородок» -14 дней. Зафиксированный максимум продолжительности жизни стрекозы составляет около 60 дней. Исключением являются виды, которые зимуют взрослыми, вот они могут жить и до полугода.

Стрекозы и их нимфы питаются исключительно добычей. Обычно они охотятся на добычу в полете, но некоторые виды выжидают на месте и взлетают за добычей только тогда, когда видят ее.

Особо крупные стрекозы часто пожирают свою добычу прямо в полете. Благодаря своему превосходному зрению они могут видеть добычу на расстоянии до 2-6 метров. Сначала они хватают добычу ножками, затем тянут ее ко рту. Их добычей обычно являются любые летающие насекомые, иногда другие виды стрекоз (часто стрекоза ловит бабочку).

Нимфа охотится с помощью так называемой маски, которая представляет собой переформованную нижнюю морду с хватательным устройством. Она может вытянуть маску на треть своего тела и использовать ее, чтобы подтащить добычу ко рту. Чаще всего они охотятся на личинок других водных насекомых.

Самец стрекозы имеет два копулятивных органа. Первичный, в котором хранится сперма, и вторичный, располагаемый на брюшной стороне второго сегмента, который нужен непосредственно для спаривания. Перед совокуплением самец должен перенести сперму из первичного органа во вторичный.

Затем он хватает, используя клещи на конце изголовья, самку за голову. При совокуплении самка завивает конец ягодицы к вторичному половому органу самца. Если самка уже была оплодотворена другим самцом до совокупления, то самец удаляет его сперму из полового отверстия острым жгутиком на конце полового члена.

Самка откладывает яйца, часто в компании самца, который держит ее клещами. Она откладывает яйца по-разному в зависимости от вида, иногда прямо в воду, в водные растения или на деревья над водой. У некоторых видов (отряда чешуекрылых) при откладке яиц самка вместе с самцом опускается под воду в воздушном пузыре (например, кольчатой сердцевине).

Под водой они могут опускаться на глубину, приближающуюся к одному метру, и оставаться там до одного часа. Стрекозы, откладывая яйца над поверхностью воды, ориентируются по ее блеску на солнце, поэтому иногда они могут отложить яйца на блестящем корпусе автомобиля.

Размножение стрекоз

Где обитают стрекозы?

По крайней мере 5956 видов известны во всем мире. В Европе насчитывается до 143 видов. В России до 74 видов в двух подотрядах. Стрекозы в основном распространены в тропиках, где они, как правило, встречаются около водоемов и в лесах даже в большем количестве, чем бабочки.

Ископаемые стрекозы

Ученые определяют возраст стрекоз в 330 миллионов лет. Первых ископаемых стрекоз нашли в Африке и Австралии. Их предшественники жуки (protodonata) происходят из каменноугольного периода.

Древние стрекозы в палеозойскую эру достигали гораздо больших размеров, чем современные. Некоторые виды имели размах крыльев до 70 см. Находки доисторических окаменелостей стрекоз происходят не только на территории Австралии или Африки, но и в России.

Польза стрекоз

Поскольку стрекозы питаются комарами и другими насекомыми, они помогают садоводам и любителям активного отдыха. Это также помогает окружающей среде, поскольку позволяет людям сократить использование пестицидов для уничтожения этих насекомых.

Однако стрекозы прожорливы и неразборчивы в еде, поэтому они могут питаться и другими полезными видами. Но по словам ученых, этот небольшой вред полностью нивелируется их пользой.

Красавица из чудовища | Наука и жизнь

Наука и жизнь // Иллюстрации

Пустые шкурки, оставшиеся после вышедших на свет стрекоз.

Личинки стрекозы коромысло голубое (Aeschna juncea).

Рождение будущей красавицы.

Чем не инопланетянин?

Крылья молодой стрекозы еще неокрепшие, замутненные, покровы бледно окрашены.

Уже через час после выхода из личинки стрекоза готова к полету.

‹

›

Было раннее утро, и основная масса насекомых еще не отогрелась после ночной прохлады. Первое, что увидел, подойдя к водоему, - большое количество пустых шкурок личинок крупных стрекоз.

Самые крупные стрекозы нашей страны относятся к семейству коромысла (Aeschnidae). Представители одного из обычных видов - коромысло голубое (Aeschna juncea) имеют длину тела до 70 мм, а размах крыльев - до 95 мм. Самцы более яркие, с преобладанием голубой окраски, особенно на брюшке. У самок доминируют зеленые и желтоватые оттенки. Личинки встречаются в прудах и реках, пересыхающих лужах и даже в дуплах деревьев, заполненных водой.

Недолго поискав, я обнаружил стрекозу в момент начала выхода из личинки. Это была потрясающая картина! Глядя через видоискатель фотоаппарата, я словно смотрел фантастический фильм, автором сценария которого был самый гениальный режиссер-постановщик - Природа!

Сквозь трещину, образовавшуюся на спине чудовища, на свет появлялось совершенно новое живое существо, похожее на инопланетянина, как их показывают в кино. От старой шкурки оно освобождалось толчками: сначала - грудка, чуть позже - голова с огромными глазами, затем - ноги, одна за другой.

Стрекоза повисла на кончике крыла и, слегка раскачиваясь, пыталась зацепиться за стебель. Через некоторое время ей это удалось. Пока она мало походила на стрекозу, которую мы привыкли видеть в полете: крылья сморщенные, тельце полупрозрачное. Но вот маленькие крылышки начали распрямляться. Молодая стрекозка дрожала, она еще не окрепла, но все же ей хватило сил, чтобы заползти на стебель целиком. Крылья расправились и достигли полного размера.

Произошел удивительный метаморфоз! От организма, который недавно жил, питался и дышал под водой, осталась только оболочка. А из нее вышло совершенно другое существо. Стрекозка обсохла и приняла узнаваемые форму и цвет. И вот наступил самый ответственный момент. Взмахнув теперь уже окрепшими крыльями, стрекоза перелетела на несколько метров. Короткий, но такой важный в ее жизни первый полет!

Не только динозавры: Десятка ископаемых гигантов, которых мы не увидим

• Ник Флеминг
• BBC Earth

20 ноября 2015

Автор фото, Walter Mayers SPL

Саркозух императорский вполне мог питаться мелкими динозаврами

В далеком прошлом многие из организмов, населявших Землю, были гораздо крупнее нынешних животных. Встречались и монструозные тысяченожки, и гигантские акулы. Парад гигантов представил корреспондент BBC Earth.

Самым тяжелым животным из всех, когда-либо обитавших на Земле, является синий кит, вес которого превышает 150 тонн. Насколько нам известно, ни один живой организм в истории не обладал сходной массой. Но некоторые существа могли похвастаться более крупными размерами.

Динозавры пользуются, пожалуй, незаслуженно пристальным вниманием публики, ведь кроме них на Земле жили и многие другие животные огромных размеров, которых нам никогда не доведется увидеть во плоти.

Некоторые из них являются гигантскими предками ныне живущих существ, другие же не оставили потомства, и потому представляются особенно удивительными.

Останки доисторических гигантов способны пролить свет на постепенные изменения условий жизни на Земле, поскольку размеры животных зачастую напрямую зависят от окружающей среды.

Кроме того, есть что-то завораживающее в вымерших исполинах, внешний вид которых мы можем себе лишь представить.

Предлагаем нашим читателям десятку наиболее удивительных существ, встретить которых в живой природе нам уже не суждено.

Эгирокассида (Aegirocassis benmoulae)

Автор фото, Marianne CollinsArtofFact

Эгирокассида фильтровала морскую воду, поглощая планктон

Как мог бы выглядеть плод любви кита и омара? Если бы такое создание существовало на свете, не исключено, что оно напоминало бы эгирокассиду.

Эта доисторическая креветка двухметровой длины обитала на Земле около 480 млн лет назад. Она принадлежала к ныне вымершему роду Аномалокарис.

Животное смахивало на космического пришельца. При помощи сетчатых отростков на голове оно выцеживала из морской воды планктон.

Жизнь эгирокассид пришлась на период роста видового разнообразия планктона. В результате эти животные не составляли конкуренции в поисках пищи большинству других аномалокарисов — плотоядных хищников с острыми зубами.

Не исключено, что эгирокассида поможет нам выяснить, как развивались конечности членистоногих, представленных современными пауками, насекомыми и ракообразными.

Автор фото, Peter Van Roy Yale University

Изучая окаменелые останки эгирокассиды, ученые пришли к выводу, что та имела парные лопасти

До недавних пор, основываясь на находках не полностью сохранившихся окаменелостей, ученые полагали, что у аномалокарисов было лишь по одной паре гибких боковых лопастей на каждый сегмент тела. Однако анализ останков эгирокассиды указывает на то, что на каждом сегменте этих существ имелись две пары лопастей, использовавшихся для плавания.

Авторы научного труда, опубликованного в марте 2015 г. в журнале Nature, утверждают, что парные лопасти эгирокассиды соответствуют верхним и нижним элементам конечностей современных членистоногих.

Ученые еще раз изучили найденные ранее окаменелости других видов рода аномалокарис и пришли к выводу, что и у тех имелись парные лопасти. Они пришли к заключению, что у некоторых видов в процессе эволюции произошло сращивание лопастей.

Это подтолкнуло ученых к выводу о том, что аномалокарисы являлись доисторическими членистоногими. Данная идея ранее подвергалась критике из-за странного строения тела представителей этого рода.

Вплоть до 1985 г. палеонтологи полагали, что отростки на головах аномалокарисов являлись креветками, их усеянные зубами ротовые придатки принадлежали медузам, а туловища — морским огурцам.

Ракоскорпион (Jaekelopterus rhenaniae)

Автор фото, Jaime Chirinos SPL

Так, вероятно, выглядел доисторический ракоскорпион

Ракоскорпион - самый жуткий ночной кошмар арахнофоба (человека, испытывающего патологическую боязнь пауков). Этот гигант длиной в 2,5 метра претендует на звание крупнейшего из членистоногих, когда-либо населявших Землю.

В английском языке существо известно как "морской скорпион".

Это название неточно. Ракоскорпион не было скорпионом в прямом смысле этого слова, да и водился, скорее всего, не на дне морей, а в реках и озерах. Жил он около 390 млн лет назад и питался рыбой.

Впервые этот вид был описан в 2008 г.: в карьере неподалеку от немецкого города Прюм нашли окаменелую клешню длиной в 46 см - все, что осталось от животного. Однако соотношение между размерами клешни и всего организма у ракоскорпионов весьма постоянно, поэтому исследователи пришли к выводу, что J. rhenaniae достигал в длину от 233 до 259 см.

Эта находка — еще одно доказательство того, что доисторические ракоскорпионы были очень крупными.

Никто достоверно не знает, почему ракоскорпионы вырастали до таких гигантских размеров.

Некоторые ученые предполагают, что разгадка кроется в составе атмосферы Земли: в некоторые периоды прошлого уровень кислорода в ней был гораздо выше, чем сейчас.

Другие же указывают на относительно небольшое разнообразие живших тогда позвоночных хищников, включая рыб.

Артроплевра (Arthropleura)

Автор фото, Getty

Современная тысяченожка помещается на ладони; теперь вообразите такую же в 2,6 м длиной - это будет подобие артроплевры

Еще один претендент на титул крупнейшего членистоногого в истории – артроплевра из рода тысяченожек, достигавшая 2,6 м в длину.

Артроплевры жили в период от 340 до 280 миллионов лет назад и не исключено, что они были обязаны своими гигантскими размерами высокому содержанию кислорода в атмосфере.

Никому пока не удалось найти окаменевшую артроплевру целиком. Фрагменты скелетов до 90 см в длину были обнаружены на юго-западе Германии, а следы, которые, как предполагают ученые, были оставлены этими тысяченожками, обнаружены в Шотландии, США и Канаде.

Исследователи полагают, что туловище артроплевры состояло примерно из 30 сегментов, покрытых сверху и с боков защитными пластинами.

Поскольку ископаемых останков челюстей артроплевры пока не обнаружили, трудно сказать наверняка, чем она питалась.

Палеонтологи, изучавшие окаменевшие экскременты этого существа, выявили в них споры папоротника, что указывает на вероятность присутствия в их рационе растительной пищи.

Популяризацией артроплевры занялись кинематографисты — она упоминается научно-популярных сериалах BBC "Прогулки с чудовищами" (2005 г.) и "Первая жизнь" (2010 г.).

Меганевра (Meganeura)

Автор фото, Getty

Представтье себе насекомое, похожее на стрекозу, с размахом крыльев 65 см, - примерно такой могла быть меганевра

Впервые гигантизм среди членистоногих связали с высоким содержанием кислорода в атмосфере в 1880 году после обнаружения останков меганевры во Франции.

Эти существа, внешне похожие на стрекоз, жили около 300 миллионов лет назад и питались земноводными и насекомыми.

Размах их крыльев достигал 65 см. Речь идет об одном из самых крупных видов летающих насекомых, когда-либо населявших Землю.

Строго говоря, меганевры относились к роду стрекозоподобных насекомых. От известных нам стрекоз их отличали некоторые особенности строения туловища.

Ограничения на размеры насекомых накладывает способ доставки кислорода из воздуха к внутренним органам. Роль легких у них выполняет трубчатая трахейная система.

В каменноугольный период, 359-299 миллионов лет назад, содержание кислорода в воздухе достигало по крайней мере 35%. Возможно, благодаря этому обстоятельству меганевре удавалось извлекать больше энергии из воздуха и сохранять способность к полету даже по мере увеличения в размерах.

Эта же гипотеза объясняет, почему меганевры не выжили в более поздние периоды, когда содержание кислорода в воздухе понизилось.

Саркозух императорский ( Sarcosuchus imperator)

Автор фото, Getty

Саркозуха императорского называют еще "суперкрокодилом"

В процессе эволюции измельчали не только насекомые. Палеонтологи, искавшие останки динозавров в Нигере в 1997 г., с удивлением обнаружили окаменевшие челюстные кости крокодила, длина которых была сравнима с ростом взрослого человека.

Впоследствии оказалось, что ученые нашли наиболее хорошо сохранившийся на сегодняшний день экземпляр саркозуха императорского – доисторического гигантского крокодила, обитавшего в полноводных реках северной части тропической Африки 110 миллионов лет назад.

Животное, которое неофициально называют суперкрокодилом, достигало 12 метров в длину и весило около восьми тонн, то есть было вдвое длиннее и в четыре раза тяжелее, чем крупнейшие из ныне живущих крокодилов.

Вполне возможно, что помимо рыбы саркозух питался и небольшими динозаврами.

Его узкие челюсти достигали 1,8 м в длину и были усеяны сотней с лишним зубов. На оконечности верхней челюсти имелся массивный костяной нарост.

Глаза саркозуха двигались в глазницах вертикально. По всей видимости, этот монстр внешне напоминал обитающего в Индии и Непале ганского гавиала, который занесен в Красную книгу.

Несмотря на свое неофициальное название, саркозух императорский не являлся прямым предком 23 видов современных представителей отряда крокодиловых. Он принадлежал к вымершему семейству рептилий - фолидозавров.

Были найдены и другие, не менее крупные ископаемые останки доисторических крокодилообразных рептилий, в том числе относящиеся к вымершему роду дейнозухов.

Они были родственниками современных аллигаторов и, возможно, достигали в длину 10 метров.

Крокодилы могли вырастать до таких размеров, поскольку жили преимущественно в воде, которая поддерживала их вес - на суше это было бы невозможно.

Кроме того, крокодилий череп очень крепок. Соответственно велика и сила сжатия челюстей, что позволяет рептилии охотиться на крупную добычу.

Метопозавр (Metoposaurus)

Автор фото, Shalom CC by 3.0

Двухметровый метопозавр имел широкую плоскую голову с пастью, усеянной сотнями зубов

Доисторическим рыбам приходилось опасаться не только крокодилов. На Земле в незапамятные времена водились также гигантские плотоядные земноводные, внешне похожие на огромных саламандр.

Окаменевшие останки метопозавра были найдены в Германии, Польше, Северной Америке, Африке и Индии.

Автор фото, Shalom CC by 3.0

Метопозавр имел весьма отдаленное отношение к нынешним саламандрам

Большинство доисторических видов исчезли с лица Земли около 201 миллиона лет назад. Тогда вымерли многие позвоночные, включая крупных земноводных, что дало динозаврам возможность установить свое господство на планете.

Метопозавр был описан в марте 2005 г. Стивеном Брашеттом из Эдинбургского университета и его коллегами. Его назвали Metoposaurus algarvensis в честь региона Алгарве на юге Португалии, где были найдены останки.

У двухметрового метопозавра была широкая плоская голова с пастью, усеянной сотнями зубов. Небольшие, слабо развитые конечности указывают на то, что он проводил не так много времени на суше.

Метопозавр являлся прародителем современных земноводных, таких как лягушки и тритоны. Несмотря на свой внешний вид, метопозавр имел весьма отдаленное отношение к нынешним саламандрам.

Мегатерия (Megatherium)

Автор фото, Thinkstock

Мегатерии считаются предками современных ленивцев, броненосцев и муравьедов

На что была бы похожа помесь медведя и хомяка размером со слона? Возможно, на мегатерию.

Этот вымерший род гигантских ленивцев обитал преимущественно в Северной Америке в период от 5 млн до 11 000 лет назад.

Хотя мегатерии были мельче динозавров и шерстистых мамонтов, они являлись одними из крупнейших наземных животных. Длина их достигала шести метров.

Мегатерии были родственниками современных ленивцев, броненосцев и муравьедов.

Скелет мегатерии был чрезвычайно крепким. Вероятно, животное обладало большой силой, но не отличалось скоростью передвижения.

Многие ученые полагают, что мегатерии использовали свои длинные передние конечности, снабженные крупными когтями, чтобы срывания с деревьев листву и обдирать кору на высоте, недоступной для более мелких животных.

Однако высказывается и предположение, что мегатерии могли питаться и мясом. Форма их локтевых костей предполагает способность к быстрому движению передними конечностями. Не исключено, что мегатерии убивали свою добычу взмахом лапы.

"Ужасные птицы" (Фороракосовые - Phorusrhacidae)

Автор фото, Jaime Chirinos SPL

Нелетающие птицы могли одним махом проглотить собаку средних размеров или похожее животное

В последние годы ученые предпринимают попытки клонирования вымерших видов животных, включая пиренейского козерога, сумчатого волка, странствующего голубя и даже шерстистого мамонта.

Будем надеяться, что им не придет в голову экспериментировать с ДНК представителей семейства фороракосовых — или, как их еще называют, "ужасных птиц" из отряда журавлеобразных.

Эти нелетающие птицы достигали три метра в высоту, бегали со скоростью до 50 км/ч и могли одним махом проглотить собаку средних размеров.

Благодаря своей высоте и длинной шее такая "ужасная птица" могла обнаружить добычу на большом расстоянии, а длинные, мощные ноги позволяли им развивать необходимую для охоты высокую скорость.

Своими изгибающимися книзу клювами форарокосовые рвали добычу примерно так же, как это делают современные хищные птицы.

"Ужасные птицы" жили в период между 60 и двумя мимллионами лет назад. Большинство из известных нам окаменелых останков найдены в Южной Америке, а часть — в Северной.

В свое время некоторые ученые утверждали на основании находок во Флориде, что эти птицы вымерли лишь 10 000 лет назад, но впоследствии оказалось, что возраст найденных останков гораздо древнее.

Считается, что самые близкие родственники форарокосовых из существующих птиц — это обитающее в Южной Америке семейство кариамовых, представители которого достигают 80 см в высоту.

Мегалодон (Carcharodon megalodon или Carcharocles megalodon)

Автор фото, Christian DarkinSPL

Ископаемый мегалодон был гораздо крупнее современной белой акулы

Возможно, вам приходилось слышать истории о гигантских акулах втрое длиннее большой белой акулы и в 30 раз тяжелее ее. Можете не волноваться: таких чудовищ давно не существует.

Их называют мегалодонами, и никто точно не знает, насколько крупными они были в действительности. Как и у всех акул, скелет мегалодона состоял из хрящей, а не из костей, поэтому окаменелостей до нашего времени почти не сохранилось.

В результате приходится делать выводы о размерах этой рыбы лишь на основании обнаруженных зубов, от которых и происходит греческое название чудовищ, означающее в переводе "огромный зуб", и отдельных фрагментов позвонков.

Автор фото, Sally McCrae Kuyper SPL

Мегалодон получил свое название от гигантских зубов

По последним оценкам ученых, длина мегалодона составляла 16-20 м. Для сравнения, длина самой крупной современной рыбы – большой белой акулы - не превышает 12,6 м.

В гигантских челюстях мегалодона насчитывалось свыше 200 зазубренных зубов, каждый длиной до 18 см. Сила сжатия челюстей составляла 11-18 тонн — в 4-6 раз выше, чем у тираннозавра.

Предположение о том, что мегалодон дожил до наших дней, было высказано в фильме "Акула-монстр: Мегалодон жив", показанном в 2013 г. по каналу Discovery.

Фильм подвергся уничтожающей критике из-за того, что в нем использовались фальсифицированные видеокадры и комментарии актеров, выдававших себя за ученых.

Настоящие же ученые считают, что мегалодон жил в период от 15,9 до 2,6 млн лет назад. После этого, согласно научной работе, опубликованной в 2014 г. , крупнейшими обитателями океанов стали киты.

Титанобоа (Titanoboa cerrejonensis)

Автор фото, Ryan Quick CC by 2.0

Модель исполинской змеи титанобоа, выставленная в вашингтонском музее

Около 60 миллионов лет назад, вскоре после того как вымерли динозавры, на планете появилось пресмыкающее, длина которого вдвое превышала длину крупнейших из современных змей.

Длина змеи вида Титанобоа достигала 14,6 метра, а масса ее превышала тонну. Впервые змея была описана в 2009 году, после того как в колумбийской угольной шахте нашли окаменевшие позвонки и череп этого монстра.

Считается, что титанобоа – дальний родственник анаконды и удава. Змея убивала добычу, сдавливая ее кольцами своего туловища. Не исключено, что она охотилась, в том числе, и на крокодилов.

Для выживания змеям необходим внешний источник тепла, поскольку сами они не способны регулировать температуру собственного тела. Вероятно, змея титанобоа достигала таких внушительных размеров лишь потому, что в те времена температура на Земле было выше.

Самым большим из когда-либо существовавших насекомых была гигантская «стрекоза»

В большинстве популярных учебников упоминаются «гигантские стрекозы», которые жили до появления динозавров.Это верно лишь отчасти, поскольку настоящие стрекозы тогда еще не эволюционировали. Они были не настоящими стрекозами, а более примитивными «грифонами» или Meganisopterans. Их летопись окаменелостей довольно короткая. Они существовали с позднего карбона до поздней перми, примерно от 317 до 247 миллионов лет назад.

Окаменелости Меганевры были впервые обнаружены в Франции в 1880 году. Затем, в 1885 году, окаменелость была описана и названа французским палеонтологом Шарлем Броньяром.Позже, в 1979 году, в Болсовере в Дербишире был обнаружен еще один прекрасный образец окаменелости.

Были некоторые разногласия относительно того, как насекомые каменноугольного периода смогли вырасти такими большими.

• Уровень кислорода и плотность атмосферы.  

То, как кислород распространяется через тело насекомого через его трахейную дыхательную систему, устанавливает верхний предел размера тела, который доисторические насекомые, по-видимому, значительно превысили. Первоначально предполагалось, что шляпа Меганевра могла летать только потому, что атмосфера в то время содержала больше кислорода, чем нынешние 20%.

• Стадион водных личинок.

Другая теория предполагает, что насекомые, которые развивались в воде, прежде чем стать наземными, во взрослом возрасте становились больше, чтобы защитить себя от высокого уровня кислорода.

Знаете ли вы? 21 Невероятные факты об императорской стрекозе

Императорская стрекоза также известна как синий император. Это своего рода стрекоза-ястреб с яблочно-зеленой грудью и ярко-синим или зеленым брюшком.

Императорская стрекоза принадлежит к классу насекомых, в который входят и другие представители, такие как иерусалимский сверчок.Они являются частью рода Anax.

Точная численность этого вида не оценивалась. Однако ареал их распространения довольно велик, и они описываются как обычные. У них даже есть большие субпопуляции.

Распространение императорской стрекозы включает Азию, Европу и Африку. Они встречаются в большом количестве в пределах своего естественного ареала, но из-за изменения климата они также смогли колонизировать северные части своего ареала.

Среда обитания этих стрекоз состоит из пресной или солоноватой воды. Их наиболее распространенные районы обитания включают большие пруды, реки или каналы со значительным количеством водной растительности.

Известно, что стрекозы держатся близко друг к другу, но обычно они не живут на одной территории. Аналогичную социальную структуру можно предположить и для императорских стрекоз.Самцы императорских стрекоз очень территориальны по своей природе и идут на многое, чтобы защитить свою территорию, особенно в период размножения.

Взрослая императорская стрекоза может прожить восемь с половиной недель.

Размножение самцов и самок императорских стрекоз происходит через девять дней после их взросления. После успешного оплодотворения самка стрекозы откладывает яйца на листья водорослей.Это один из немногих видов стрекоз, у которых самка откладывает яйца в одиночку. Через три недели из яиц вылупляются личинки. Размер личинок составляет от 1,7 до 2,2 дюйма (4,3–5,5 см). Личиночная стадия продолжается в течение одного или двух лет, прежде чем они линяют во взрослых особей.

Природоохранный статус императорской стрекозы был отмечен Международным союзом охраны природы (МСОП) как вызывающий наименьшее беспокойство. Эти насекомые демонстрируют стабильную популяцию в дикой природе, однако загрязнение воды и потеря среды обитания могут повлиять на их распространение.

Императорская стрекоза или синяя императорская стрекоза) — эффектный вид стрекоз, известный своей окраской. У самцов императорских стрекоз ярко-голубое брюшко. У них яблочно-зеленая грудная клетка с черной полосой, идущей вниз по животу. Будучи видом с половым диморфизмом, самки выглядят немного иначе. Их тела намного зеленее по сравнению с самцами императорских стрекоз, но черная полоса присутствует и на их брюшке.У самок также яблочно-зеленая грудная клетка. У обоих полов зеленые или голубые глаза и черные или желтые ноги.

Более чем милые, эти стрекозы очень яркие и красочные, что делает их весьма привлекательными.

Точные способы связи, используемые императорской стрекозой, неизвестны. Однако в целом известно, что стрекозы общаются с помощью визуальных сигналов. Новое исследование показывает, что стрекозы также могут общаться друг с другом с помощью цветов.

Длина взрослой императорской стрекозы составляет почти 8,1 см (3,2 дюйма). Размах их крыльев составляет 4,2 дюйма (10,6 см) в длину. Этот вид считается одним из самых крупных стрекоз. Длина их крыльев намного больше, чем у белокочанной бабочки, размах крыльев которой составляет от 4,3 до 6,35 см (1,7–2,5 дюйма).

Этот вид стрекоз считается довольно быстрым, так как скорость их полета достигает до 30 миль в час (48.2 км/ч). Они обладают широким спектром летных способностей и могут летать назад или вверх ногами! Среди этих насекомых полет обычно происходит в период с июня по август.

Хотя точный вес императорской стрекозы неизвестен, обычно стрекозы весят от 0,02 до 0,03 унции (566,9-850,4 мг). То же самое можно сказать и об этом виде. Стрекозы весят немного больше, чем бабочки монархи, так как вес этих насекомых обычно не превышает 0.026 унций (737 мг).

Самцы и самки стрекоз этого вида известны просто как самцы императорских стрекоз и самки императорских стрекоз соответственно.

Детёныш императорской стрекозы известен как нимфа.

Вы ищете некоторые факты диеты императорской стрекозы? Их диета на самом деле довольно интересна, поскольку эти насекомые плотоядны по своей природе и обычно питаются более мелкими беспозвоночными.Их обычные пищевые материалы включают других насекомых, таких как бабочки и более мелкие стрекозы! Императорские стрекозы могут ловить свою добычу прямо в полете. Они также могут есть головастиков, а личинки поедают более мелких животных, найденных в прудах.

В целом императорская стрекоза не причиняет человеку никакого вреда. Однако с этим насекомым следует обращаться осторожно, иначе оно может прибегнуть к укусам.

Нет, императорская стрекоза не была домашним насекомым.

Kidadl Консультация: Все домашние животные должны быть куплены только у надежного источника. Рекомендуется в качестве потенциальному владельцу домашнего животного вы проводите собственное исследование, прежде чем принять решение о своем любимом питомце. Быть владельцем домашнего животного – это очень полезно, но это также требует обязательств, времени и денег. Убедитесь, что выбранный вами питомец соответствует законодательства вашего штата и/или страны. Вы никогда не должны брать животных из дикой природы или нарушать их среду обитания. Пожалуйста, убедитесь, что домашнее животное, которое вы планируете купить, не относится к исчезающим видам или не занесено в список СИТЕС. и не был взят из дикой природы для торговли домашними животными.

Глаза стрекоз состоят из тысяч маленьких единиц, известных как омматидии. Каждый омматидиум имеет систему линз и фоторецепторные клетки, которые собирают визуальную информацию. У императорской стрекозы в каждом глазу имеется по 60 000 таких единиц.

Самка императорской стрекозы откладывает сотни яиц на плавающей растительности в своей естественной среде обитания. Эти стрекозы откладывают эндофитные яйца удлиненной формы. Самки стрекоз имеют яйцеклад, с помощью которого они впрыскивают яйца в нужную поверхность.

Императорская стрекоза (Anax imperator) — самая крупная стрекоза в Великобритании, длина взрослой особи достигает 8,1 см (3,2 дюйма). Даже крылья у них самые большие по размеру, по сравнению с другими видами. Малая императорская стрекоза также довольно большая, до 2,7 дюйма (6,8 см), но, очевидно, она не такая большая, как императорская стрекоза.

Здесь, в Kidadl, мы тщательно подготовили множество интересных семейных фактов о животных, которые каждый может открыть для себя! Для получения более подходящего контента ознакомьтесь с этими фактами о песчаных ящерицах и забавными фактами о ящерицах для детей.

Вы даже можете занять себя дома, раскрашивая одну из наших бесплатных раскрасок Стрекоза.

Факты о стрекозах для детей - KonnectHQ

Стрекозы — насекомые с 6 ногами и большим брюшком. Они быстро летают, достигая скорости более 30 миль в час.

Стрекозы — очень красочные насекомые, которым нравится жить в теплом климате и у воды. Они любят есть комаров и комаров, а также других насекомых.

Они используют свои ноги, чтобы поймать добычу в полете, и свои сложные глаза, чтобы видеть во всех направлениях.

Стрекозы — тяжелые, сильные летающие насекомые, которые держат крылья горизонтально как в полете, так и в состоянии покоя.

У взрослой стрекозы три сегмента: голова с короткими усиками, грудная клетка и брюшко, два сложных глаза и три простых глаза или глазка.Челюсти приспособлены для откусывания зубастой челюстью, а голова удерживается на месте специальной системой.

• Стрекоза имеет множество ярких цветов.
• Стрекозу можно узнать по длинному телу, прозрачным крыльям и большим глазам.
• Во всем мире существует около 3000 видов стрекоз.
• Стрекозы едят множество насекомых.
• Они могут поймать добычу в воздухе.
• Стрекозы съедают более 100 комаров каждый день.

Стрекозы есть во всем мире, но чаще всего они встречаются в более теплом климате у воды. Стрекозы обычно встречаются возле рек, озер, прудов и ручьев, так как начинают свою жизнь в воде.

Petalura ingentissima из Австралии — самая большая стрекоза. Размах его крыльев составляет до 6,3 дюймов (16 см).

Самые маленькие стрекозы имеют размах крыльев всего 7/10 дюйма (17–18 мм).

Стрекозы охотятся на лету, используя свое острое зрение и сильный и быстрый полет. В основном они плотоядны, поедают мелких мошек, комаров, бабочек, мотыльков, стрекоз и более мелких стрекоз.

Нимфы — ненасытные хищники и поедают большинство живых существ меньше их самих. Они также питаются головастиками и мелкой рыбой, но в основном мотылем.

Хотя стрекозы быстро и проворно летают, их могут поймать различные хищники, в том числе соколы, ночные ястребы, стрижи, мухоловки и ласточки.Некоторые виды ос также ловят стрекоз для своих гнезд.

сообщают об этом объявлении Стрекозы встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды; некоторые виды живут в Америке, Европе, Африке, Азии и на Ближнем Востоке.

Они живут при температуре от 18 до 45 °C и могут выживать при температурах, значительно превышающих точку термической смерти насекомых того же вида.

Их становится мало в более высоких широтах, в том числе на Камчатке, где встречается всего несколько видов, и на севере Аляски, где обитает только опушенный изумруд.

Самец стрекозы отгоняет соперничающих самцов, привлекает самку на свою территорию, переносит свою сперму со своих первичных гениталий на вторичные, захватывает самку за голову зажимами на конце брюшка, и пара летит в тандеме.

Откладка яиц включает самку, летящую над плавающей или прибрежной растительностью, чтобы отложить яйца, самца, парящего над ней или продолжающего обнимать ее и летящего в тандеме, и конкурирующего самца, пытающегося соскоблить предыдущую сперму.

Способ откладывания яиц зависит от вида и может включать разрезание растения острым краем, вытряхивание яиц из брюшка или размещение яиц на растительности.

Стрекозы — это насекомые с гемиметаболом, которые рождаются нимфами, а затем много раз линяют, чтобы стать взрослыми. У них есть зубчатая губа, которая расширяется, чтобы захватывать добычу, такую ​​​​как личинки комаров, головастики и мелкая рыба.

Когда наяда готова превратиться во взрослую особь, она перестает питаться, карабкается на тростник или другое надводное растение, линяет и появляется, глотая воздух, перекачивая гемолимфу в свои крылья, и полностью расширяясь.

В районах с умеренным климатом стрекоз весной и летом можно разделить на две группы. Весенние виды появляются через несколько дней и исчезают через несколько недель.

Соотношение полов самцов и самок стрекоз варьируется как во времени, так и в пространстве. Самцы используют водно-болотные угодья для размножения, а самки используют сухие луга и маргинальные места размножения, чтобы избежать преследования со стороны самцов.

У стрекоз огромные глаза, закрывающие макушку головы.Они используют зрение, чтобы найти добычу и избежать хищников.

Их зрение напоминает человеческое замедленное движение. В отличие от нас, стрекозы видят около 200 изображений в секунду. Стрекоза видит на 360 градусов, используя для зрения 80% своего мозга.

У стрекоз два набора крыльев, и они взмахивают ими с разной скоростью. У стрекоз есть четыре основных типа полета: зависание (также называемое кайтингом), скольжение, взмахи крыльями и парение.

Стрекозы имеют яркие переливающиеся цвета, обусловленные структурной окраской, что делает их заметными в полете. Синий и зеленый цвета обычно создаются микроструктурами кутикулы, отражающими синий свет, а свежие взрослые особи часто бывают бледными.

Нимфы стрекоз представляют собой хорошо замаскированную смесь тускло-коричневого, зеленого и серого цветов, а некоторые виды имеют структурно-синий цвет, который структурно образуется за счет рассеяния множества крошечных сфер под кутикулой.

Самцы стрекоз защищают свою территорию, подшучивая над другими стрекозами, защищая территорию размножения, подняв вверх свое белое брюшко, как флаг, защищая место кормежки, симулируя смерть у некоторых видов, или защищая определенные насесты.

Стрекозы — сильные и проворные летуны, которые могут мигрировать по морю и внезапно менять направление. В полете они могут двигаться в шести направлениях (вверх, вниз, вперед, назад, влево, вправо) и использовать четыре разных стиля полета: встречное движение, поэтапное движение, синхронное движение и скольжение.

Стрекозы используют четыре различных подъемных механизма, в том числе классическую подъемную силу, как у крыла самолета, сверхкритическую подъемную силу с крылом выше критического угла и вихри, а также сгибание и скручивание во время каждого удара.

Стрекозы могут летать с максимальной скоростью около 36 км/ч (22 мили в час) и двигаться со скоростью 100 длин тела в секунду.

Робототехника | Бесплатный полнотекстовый | Аэродинамическая биомиметика планирующих стрекоз для сверхлегких летающих роботов

3.1. Обзор аэродинамических характеристик гофрированного крыла с помощью визуализации

Рисунок 2. Обтекание крыла Малого Императора на Re.7000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°).

Рисунок 2. Обтекание крыла Малого Императора на Re.7000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°).

Рисунок 3. Обтекание крыла NACA4418 (угол атаки 5°).

Рисунок 3. Обтекание крыла NACA4418 (угол атаки 5°).

Разница между этим крылом и крылом стрекозы заметна. В низком Ре. потока, рост перегруженной зоны особенно заметен на верхней поверхности NACA 4418, создавая нежелательные характеристики потока и, в конечном счете, снижая подъемную силу.С другой стороны, перегруженный поток на крыле стрекозы сдувается вихревым потоком и меняет обтекаемую форму аэродинамического профиля, создавая подъемную силу.

Смоделированное двумерное крыло не идентично трехмерному крылу реальной стрекозы, но обтекание двухмерного крыла дает достаточно информации, когда рассматривается применение к летающему объекту с неподвижным крылом.

Рисунок 4. Схематическая диаграмма эффекта ускорения крыла.

Рисунок 4. Схематическая диаграмма эффекта ускорения крыла.

Реальный полет такого крыла затруднен, так как после разгона площадь перегруженности снова увеличивается до стационарного состояния, в результате чего пилоты не могут понять аэродинамическую ситуацию, так как не видят изменения воздушного потока.

Рисунок 5. Обтекание крыла Lesser Emperor при Re.70,000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°, на фото нет чистого 2D сечения крыла).

Рисунок 5. Обтекание крыла Lesser Emperor при Re.70,000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°, на фото нет чистого 2D сечения крыла).

Рисунок 6. Обтекание NACA4418 и крыла Малого Императора на Re.70,000 (угол атаки 13°, на фото не видно чисто двумерного сечения крыла).

Рисунок 6. Обтекание NACA4418 и крыла Малого Императора на Re.70,000 (угол атаки 13°, на фото не видно чисто двумерного сечения крыла).

Результат этих экспериментов побудил нас попытаться сделать летающего робота с гофрированными крыльями для полета в Ре. цифры порядка десятков тысяч.На этом этапе специальная гидродинамика для измерения подъемной силы, сопротивления и моментов не требовалась, поскольку для достижения полета достаточно знать наилучшее положение центра тяжести и использовать статически устойчивые характеристики для каждой конфигурации самолета.

Рисунок 7. Обтекание крыла Wandering Glider на Re.7000 (переднее крыло, 75% полуразмаха s , угол атаки 5°).

Рисунок 7. Обтекание крыла Блуждающего Планера в Re.7000 (переднее крыло, 75% полуразмаха с схождением, угол атаки 5°).

3.2. Предварительное миметическое исследование скольжения стрекозы при низком разрешении. Номера

Рисунок 8. Скользит странствующий планер.

Рисунок 8. Скользит странствующий планер.

Рисунок 9. Rhyothemis fuliginosa планирует.

Рисунок 9. Rhyothemis fuliginosa планирует.

Рисунок 10. Бумажный самолетик стрекоза без фюзеляжа.

Рисунок 10. Бумажный самолетик стрекоза без фюзеляжа.

Рисунок 11. Бумажный самолет-стрекоза с головой, фюзеляжем и катапультой.

Рисунок 11. Бумажный самолет-стрекоза с головой, фюзеляжем и катапультой.

Рисунок 12. .Обтекание простейшего гофрированного крыла на Re.2000.

Рисунок 12. .Обтекание простейшего гофрированного крыла на Re. 2000.

Соотношение сторон было сделано таким же, как у планирующей стрекозы, а положение центра тяжести и угол установки заднего крыла были определены в ходе летных экспериментов.Угол установки, используемый для крыльев обычных бесхвостых самолетов, для случая сдвоенных крыльев, как у стрекозы, был приравнен к тому, чтобы передняя кромка заднего крыла была ниже задней кромки. Наилучшие характеристики достигаются при положении центра тяжести всей хорды крыла на 30%, где хорда представляет собой расстояние от передней кромки переднего крыла до задней кромки заднего крыла, и достигается при 15° ниже передней кромки. угол установки заднего крыла.

Летные испытания лучшей модели с размахом 15 см показали, что двугранное переднее крыло и горизонтальное заднее крыло обеспечивают аэродинамическое качество, равное 6, что лучше, чем конфигурация, в которой оба крыла имеют ненулевой двугранный угол.Таким образом, мы приняли эту конфигурацию в качестве стандартной для планирующих моделей впоследствии. Эксперименты с моделями только с крыльями в уличных условиях показали, что влияние ветра слишком сильно для стабильного полета.

Бумажный самолет с головой и фюзеляжем достиг более стабильного полета по сравнению с моделью только с крыльями. Добавление головы и фюзеляжа меняет баланс момента инерции летательного объекта.

Летные испытания на открытом воздухе бумажного самолета с тандемными гофрированными крыльями и носовой и хвостовой частью показали более высокую устойчивость к боковым порывам по сравнению с самолетом с одним крылом, как и ожидалось. Новые различия между гофрированным крылом и криволинейным крылом были обнаружены для крестообразной конфигурации путем летных испытаний на катапульте против ветра, создаваемого вентилятором.

Последний самолет был унесен ветром вверх или внезапно развернулся, когда он приблизился к вентилятору, но самолет с гофрированным крылом смог поддерживать прямой полет, пока не приблизился очень близко. Это делает очевидным дополнительное преимущество гофрированного крыла.

3.3. Дистанционно управляемый летающий робот с одним гофрированным крылом

Сверхлегкие летающие игрушки с одинарными крыльями, управляемыми с помощью инфракрасных лучей, были легко реализованы в то время, когда мы начинали исследования. Следующим шагом в нашем эксперименте была успешная замена фюзеляжа и крыла игрушки одним гофрированным крылом.

Все детали конструкции были изготовлены студентами университета в рамках этого исследования. Эти модели в основном использовались для подтверждения летно-технических характеристик гофрированного крыла при достаточно большом Re. числа, чем у бумажного самолета или эксперимента по визуализации потока.

Рисунок 13. Сверхлегкий радиоуправляемый летающий робот с одним гофрированным крылом.

Рисунок 13. Сверхлегкий радиоуправляемый летающий робот с одним гофрированным крылом.

Продольная устойчивость была обеспечена за счет принятия хвостовой части крыла вверх. Основной эксперимент проводился в широкой аудитории НБУ размером 10 м ² и высотой 3 м.

Робот-прототип показал удивительную устойчивость на скорости 4 м/с. Длина хорды указана Re.число составляло около 14 000, и, хотя оно отличалось от того, что исследовалось с помощью водного туннеля, влияние Re. разницы в количестве не было видно. Двухканальные летающие роботы с дистанционным управлением не имеют контроля вокруг оси тангажа, поэтому для таких роботов нормально проявлять колебательное положение сразу после изменения высоты. Однако модель с гофрированным крылом не демонстрировала никаких колебательных движений и могла легко летать близко к потолку или рабочим столам.

Рисунок 14. Радиоуправляемый летающий робот бьет воздушный шар.

Рисунок 14. Радиоуправляемый летающий робот бьет воздушный шар.

3.4. Дистанционно управляемый летающий робот в форме стрекозы с гофрированными крыльями

Экспериментальная модель, использованная для летных испытаний, имела тандемные крылья, как у стрекозы, размах крыльев которых составлял 27 см, а средняя хорда - 3,5 см. Общая площадь крыла составляла 189 см ² , а масса составляла около 20 г.

Положение центра тяжести составляло около 30% всей хорды крыла, что означает расстояние от передней кромки переднего крыла до задней кромки заднего крыла.

Углы установки крыла к фюзеляжу определялись по результатам экспериментов с бумажным самолетиком. Под обоими передними крыльями устанавливались винты встречного вращения толкающего типа. К счастью, расположение гребного винта между передним и задним крыльями дает гребным винтам функцию создания большой подъемной силы.Промывка винта активирует ослабленный поток верхней поверхности заднего крыла при большом угле атаки и создает большую подъемную силу и замедляет сваливание заднего крыла.

Управление скоростью осуществлялось за счет совместной работы скорости вращения обоих гребных винтов, а рыскание достигалось за счет дифференциальной работы гребных винтов.

Рисунок 15. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы с гофрированными крыльями.

Рисунок 15. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы с гофрированными крыльями.

Конструкция проста и надежна и много раз подвергалась непреднамеренным ударам при столкновении.

Аккумулятор (200 мАч, 5,47 г) был установлен на кипарисовике прямо под задним крылом, а плата управления радиоуправлением прикреплена к носовой части кипариса и закрыта ЭПП.

Обращенные вперед треугольные винглеты, установленные на передних кромках законцовок крыла, создавали сильные законцовочные вихри и замедляли сваливание.

Сделан регулируемый угол наклона хвостового оперения к нижней поверхности крыла. В основном это был университетский спортзал, который использовался для полетов в помещении, и университетская легкая атлетика на холмистой местности, которая использовалась для полетов на открытом воздухе. На это поле почти каждый день дует северный ветер из залива Сетонайкай, расположенного в двух милях к северу от трассы.Как и ожидалось, летающий робот в конфигурации «стрекоза» продемонстрировал отличную устойчивость. Скорость горизонтального полета составила 6 м/с при самой простой схеме управления, полученной за счет регулировки положения центра тяжести. Аккорд на основе Re. число составляло 14 000, такое же, как у бывшего однокрылого сверхлегкого летающего робота. Тот факт, что у этого робота не было проблем на крутых спусках, может свидетельствовать о том, что гофрированные крылья были способны поддерживать вихревую цепь и ее эффекты вплоть до Re.число 20000.

Рисунок 16. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы для больших углов атаки.

Рисунок 16. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы для больших углов атаки.

Рисунок 17. Летающий робот-стрекоза над полем НБУ.

Рис. 17. Летающий робот-стрекоза над полем НБУ.

Обращенные вперед треугольные винглеты, установленные на передних кромках законцовок крыла, будут замедлять сваливание из-за их сильного вихря на законцовках.

Рисунок 18. Управляемый полет робота в форме стрекозы в спортивном зале (угол атаки 40°).

Рис. 18. Управляемый полет робота в форме стрекозы в спортивном зале (угол атаки 40°).

Стоит отметить, что прямоугольные в плане крылья стрекозы принимают эти простые устройства с большой подъемной силой с минимальной потерей веса или производительности.

Примечательно, что робот в форме стрекозы имеет хорошую совместимость с искусственными устройствами, такими как пропеллеры и треугольные винглеты. Например, робот-стрекоза не терял высоту даже при входе в сваливание на переднем крыле, поскольку омывающая жидкость всегда течет по некоторой области задних крыльев, а это означает, что задние крылья никогда не входят в сваливание. Таким образом, если происходит сваливание переднего крыла, продолжающаяся подъемная сила заднего крыла вызывает движение тангажа носом вниз, что позволяет быстро восстановиться и немного потерять высоту.Это чрезвычайно ценно при полете на открытом воздухе, потому что слабая турбулентность создает большие углы атаки для низкоскоростных летающих объектов. Считается, что эти достоинства достигаются за счет конфигурации прямоугольных крыльев в тандемной компоновке.

Краткое описание преимуществ летающего робота-стрекозы приведено ниже. Был возможен управляемый полет над легкой атлетикой при скорости ветра менее 4 м/с. Даже при скорости ветра 6 м/с можно было зависать как воздушный змей не менее 3 с, если ветровой поток был равномерным.Как будет объяснено позже, мы обнаружили, что крестообразная конфигурация, при которой передние крылья имеют двугранный угол, а задние — ангедральный угол, наиболее устойчива к скатыванию в боковое скольжение. Эта конфигурация также показывает довольно хорошие летные характеристики и не теряет легко высоту в поворотах или при боковом ветре, что делает ее пригодной для полетов на малых высотах. Эта конфигурация не требует большого плавника, установленного посередине корпуса для стабилизации робота, что ранее считалось необходимым для сохранения управляемости на больших углах атаки.

Этот крестообразный робот-стрекоза теперь стал стандартом для планирующих миметиков в MFRL.

Структурный анализ крыла стрекозы

Мы выбрали для изучения крылья стрекозы ( Sympetrum vulgatum ). Переднее и заднее крыло были оцифрованы с использованием метода сканирования микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Геометрия переднего крыла затем преобразуется в МКЭ для решателя Abaqus (6.5-1, Dassault Systèmes). Для структурного анализа крыла мы собрали свойства кутикулы крыла и кинематику крыла из литературы.После этого была построена упрощенная аналитическая модель аэродинамических и инерционных нагрузок на крыло при полете на висении. В совокупности мы получаем трехмерную структуру и загрузочную модель крыла стрекозы.

Сбор и обработка насекомых

Мы поймали стрекозу ( Sympetrum vulgatum ) возле пруда в средне-восточной части Нидерландов. Чтобы сохранить стрекозу, мы хранили ее в растворе воды и спирта один к одному сразу после того, как отравили стрекозу этилацетатом.

Микро-КТ-сканирование крыла стрекозы

После изучения нескольких методов оцифровки, таких как стереофотография, 3D-лазерное сканирование [21] и методы разрезания крыльев, мы выбрали метод микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Сканер микро-КТ создает трехмерный набор поперечных сечений по всему крылу на основе рентгеновского изображения. Компания SkyScan в Анверсе (Бельгия) любезно спонсировала два дня сканирования на своем микро-КТ сканере высокого разрешения SkyScan 1172. Этого времени оказалось достаточно для сканирования одного ( n  = 1) переднего (размах одного крыла 28,8 мм) и заднего крыла (размах одного крыла 26,8 мм) после нескольких первоначальных испытаний.Перед сканированием мы сушили крыло в течение двенадцати часов при комнатной температуре. Сушка деформирует крыло, но необходима для уменьшения шума и рассеивания. Переднее и заднее крыло Sympetrum vulgatum сканировали с разрешением 7,2 мкм. Это означает, что каждый пиксель в каждом из результирующих изображений поперечного сечения имеет размер 7,2 × 7,2 мкм. Также расстояние между двумя последовательными изображениями в стеке составляет 7,2 мкм. В результате сканирования было получено в общей сложности 3997 изображений поперечного сечения переднего крыла и 3718 изображений заднего крыла. Сканирование предоставляет нам трехмерную информацию о крыле стрекозы, включая гофрирование жилок и распределение толщины. Мы написали специальную программу Matlab (Matlab 7.0; The Mathworks) для цифрового сглаживания поперечных сечений и последующей реконструкции крыльев (рис. 3 и 4). Значения серого на рис. 3 и 4 представляют толщину крыла. Темный цвет указывает на толстые области, а светлые — на тонкие. Хотя мы использовали современный микро-КТ-сканер, крылья стрекозы все же оказались очень тонкими.Специально для заднего крыла на рис. 4; 56% площади его мембраны имеет толщину меньше разрешения сканирования. К счастью, примерно 96% площади переднего крыла оказались достаточно толстыми для трехмерного сканирования. Поэтому мы сосредоточили наше исследование на переднем крыле и предполагаем, что область с толщиной меньше разрешения сканирования (приблизительно 4%) имеет толщину 3,6 мкм; половина разрешения сканирования.

( a ) Цифровая реконструкция переднего крыла Sympetrum vulgatum . Темные области толстые, светлые – тонкие (линейная шкала от темных к светлым). ( b–e ) Микро-КТ-изображение поперечного сечения возле корня крыла, показывающее сильно гофрированную структуру крыла, образованную жилками и мембраной крыльев. Поперечные срезы, более удаленные от корня ( c – e ), демонстрируют меньшую гофрировку, а на поперечном срезе у кончика крыла ( e ) видна полая птеростигма

( a ) Цифровая реконструкция заднего крыла Sympetrum vulgatum .Темные области толстые, светлые – тонкие (линейная шкала от темных к светлым). ( b–e ) Микро-КТ-изображение поперечного сечения возле корня крыла, показывающее сильно гофрированную структуру крыла, образованную жилками и мембраной крыльев. Поперечные срезы, расположенные дальше от корня ( c – e ), демонстрируют меньшую гофрировку, а на поперечном срезе у кончика крыла ( e ) видна полая птеростигма. Основное отличие этой цифры от 3 - гораздо более тонкие вены и мембрана

Модель конечных элементов

Мы написали специальное программное обеспечение Matlab для преобразования оцифрованной трехмерной геометрии в подходящую модель конечных элементов для анализа механической функции крыла в репрезентативных условиях нагрузки.Конечно-элементные модели могут быть сделаны из объемных элементов или структурных элементов, натянутых между узлами. Мы решили использовать структурные элементы, потому что это обеспечивает эффективную обработку данных и легко адаптируемую структуру модели. Лучевые элементы (Abaqus: элементы B31) использовались для представления жилок крыла, мембраны между жилками были представлены тонкостенными элементами, имеющими малую деформацию (Abaqus: элементы STRI3). Элементы натянуты между узлами, заданными в местах пересечения жилок.На основе сканирования микро-КТ узлы и элементы были автоматически назначены пользовательскими сценариями 3D Matlab. Всего было смоделировано переднее крыло с использованием 543 узлов, 823 балок и 998 элементов обшивки. Мы не могли дополнительно уточнить модель FEM из-за сложности ее программирования без ущерба для геометрической точности. Чтобы проверить, подходит ли количество элементов в нашей модели FEM для численной сходимости, мы провели обзор литературы. Комбс и Даниэль [13–15] нашли асимптотическое решение для своей модели МКЭ крыла Manduca sexta для 865 элементов и выше (решатель МКЭ MSC Marc/Mentat 2001).Учитывая сходство размеров крыла и количества элементов, а также качество полученного нами решения, мы уверены, что провели точный анализ методом конечных элементов.

Толщина каждого элемента определялась на основе стека изображений микро-КТ с помощью пользовательского скрипта Matlab. Толщины элементов луча представляют собой средние значения толщины вокруг узлов лучей (в области 10 × 10 пикселей). Сечения балок были определены как полые трубы с толщиной стенки ¾ радиуса балки. Мы измерили это как среднее значение по десяти поперечным микро-КТ-изображениям, равномерно распределенным по длине крыла. Для расчета средней толщины каждой мембраны мы взяли 10% площади каждой мембраны в ее центре. Распределение толщины проверяется вручную на наличие аномалий. Затем мы адаптировали значения 17 элементов балки и 4 элементов оболочки к среднему значению толщины окружающей среды, чтобы исправить выявленные аномалии. Полученная модель дает нам точное распределение толщины оболочки и балки крыла.Модель крыла фиксируется путем ограничения всех степеней свободы четырех узлов в корне. Микро-КТ показывает большой разброс вокруг этой области из-за оставшихся частей тела насекомых. Поэтому мы вручную моделируем корень крыла, аппроксимируя корень, показанный на рис. 2. Нагрузки моделируются как нагрузки давлением с использованием квазистационарной модели, пренебрегая нестационарными аэродинамическими эффектами. Аэродинамическая нагрузка, действующая на каждый элемент оболочки, моделируется как равномерная нагрузка давлением, рассчитанная с использованием аналитической модели распределения давления. Инерционные нагрузки моделировались как нагрузки линейного давления на балки и нагрузки равномерного давления на элементы оболочки. Для выполнения FEM-анализа мы разработали специальное программное обеспечение Matlab, которое генерирует входной файл для решателя Abaqus. Этот текстовый файл содержит информацию о геометрии, свойствах материала, нагрузках и типе анализа. Abaqus статически проанализировал деформации и напряжения крыла. Также был проведен анализ свободных колебаний для извлечения собственных колебаний крыла. Последнее осуществляется с помощью шага возмущения, при котором собственная частота колебаний рассчитывается по методу Ланцоша [22].Выполнен анализ собственных колебаний двух- и трехмерной геометрической модели крыла (в 2D-модели мы сделали координату z одинаковой для всех узлов, при этом модели жилок и мембран остались трехмерными) . Сравнение результатов нелинейного и линейного моделирования дало схожие результаты, поскольку деформации относительно малы (менее 5,5% длины крыла). Поэтому мы решили провести линейный анализ, пренебрегая нелинейными геометрическими эффектами, чтобы сократить время вычислений.

Свойства материала крыла стрекозы

Для анализа методом конечных элементов нам нужны свойства материала крыла нашей стрекозы ( Sympetrum vulgatum ). Поэтому мы собрали усредненные данные из литературы. Плотность материала кутикулы крыла ρ _c принимается равной 1200 кг/м3 (измерено в биологических материалах Уэйнрайтом и др. [23] и подтверждено Винсентом и Вегстом [24]), и мы использовали коэффициент Пуассона ν, равный 0,49. [23]. Комбс и Даниэль [13–15] также использовали коэффициент Пуассона, равный 0.49 и проверили эффекты использования коэффициента Пуассона 0,3 и обнаружили, что эффект пренебрежимо мал. В нашем анализе мы взяли жесткость материала крыла (модуль Юнга, E ) постоянной по всему крылу как для жилок, так и для мембран, аналогично Smith [10] и Kesel et al. [11]. Далее мы взяли среднюю жесткость вены 6 ГПа [12], а для жесткости мембраны мы приняли значение 3,75 ГПа [24]. Некоторые исследования показали, что модуль Юнга может широко варьироваться в пределах крыла [25] и что некоторые белки, такие как резилин, могут изменять локальные свойства [26, 27].Однако точное измерение изменений пространственных свойств материала в соответствии с трехмерной конструкцией крыла все еще выходит за рамки существующей технологии.

Для расчета нагрузок на крыло во время полета в режиме зависания необходимы такие свойства насекомых, как масса тела, масса крыла и кинематика крыла. Поскольку мы немедленно предохранили наш образец от сушки, мы использовали среднюю массу тела Sympetrum vulgatum как 225 мг, измеренную для трех образцов Rüppell [28]. Массу крыла рассчитывали путем умножения объема крыла, измеренного в наборе изображений микро-КТ, на плотность кутикулы.Общая масса крыльев составила 3,4 мг, что составляет 1,5% от массы тела. Это значение находится в обычном диапазоне соотношения массы крыла к массе тела; обычно от 0,5 до 5% массы тела; измерено Эллингтоном [29]. Учитывали массу гемолимфы в полых венах. Мы приняли одинаковую плотность кутикулы и гемолимфы и полагаем, что эта ошибка незначительна. Также пренебрегают возможным оттоком гемолимфы по венам.

Кинематика крыла стрекозы

За один цикл взмаха крыло совершает оборот вокруг шарнира вперед-назад под примерно постоянным углом атаки, при этом вращаясь вдоль оси размаха во время реверсирования взмаха в начале и конце взмаха; пронация и супинация.При вращении от хода вниз к ходу вверх морфологическая нижняя сторона крыла поворачивается лицом вверх, и это называется супинацией. От движения вверх к движению вниз морфологическая нижняя сторона крыла снова поворачивается лицом вниз, и это называется пронацией. Мы смоделировали флэпцикл как синусоидальное движение:

$$ \varphi {\left( t \right)} = \Phi \cdot \sin {\left({\omega _{{flap}} t} \right)} $$

Здесь \( \varphi (t) \) - угол хода крыла, зависящий от времени t .Частота взмахов \( {f_{flap}} \) принимается равной 32,3 Гц, что дает угловую частоту \( {\omega_{flap}} = 2\pi f = \) 203 рад/с, измеренную Рюппелем [28]. ]. Амплитуда взмахов Φ принята равной 60°, что является репрезентативным средним значением для амплитуд взмахов Odonata [28, 30]. Полный ход покрывает удвоенную (математическую) амплитуду хода крыла; от вершины к вершине крыло вращается на угол 120 °. Обычно во время цикла взмаха крыло следует по траектории, напоминающей восьмерку. Это происходит в плоскости с углом наклона (β) к горизонту [30].Для простоты мы предполагаем, что крылья машут в горизонтальной плоскости взмаха во время парящего полета насекомого, как описано Эллингтоном [18] (рис. 5). Угол атаки крыла при взмахе принимается равным в среднем 30° как для взмаха вверх, так и для движения вниз (рис. 5), что мы оценили на основе значений, найденных для нескольких насекомых в литературе [31, 32, 38].

Тело насекомого, вид сбоку. ( a ) Плоскость штриха считается горизонтальной. ( b ) Предполагается, что угол атаки равен 30°

Нагрузка на переднее крыло Dragonfly

Во время взмахов крыло испытывает как инерционные, так и аэродинамические нагрузки, которые должны восприниматься конструкцией крыла. Предыдущие исследования [13, 15, 29, 33, 34] предполагали, что инерционные нагрузки превышают аэродинамические, от 2 [31] до 10 раз [34]. Справедливо ли такое соотношение нагрузки для крыльев стрекозы, неизвестно. Для расчета нагрузок на крыло мы сделали аналитическую модель как аэродинамической нагрузки, необходимой для поддержки веса животного, так и инерционных нагрузок, возникающих в результате махового движения крыла, способного выдержать вес.

Модель аэродинамической нагрузки

Мы сосредоточились на подъемной силе, которую крыло должно выдерживать, чтобы противостоять массе тела. В этом расчете силы мы пренебрегли нагрузкой на крыло из-за силы сопротивления.Подъемная сила в машущем полете создается тремя различными механизмами: задержкой сваливания, вращательной циркуляцией и захватом следа. Замедленный срыв создает вихрь передней кромки (LEV) во время фаз качания гребка [35–38]. Вращательная циркуляция и захват кильватерного следа происходят в основном во время обратного хода, в то время как левый левый желудочек проявляется в середине хода. Поскольку общая подъемная сила, создаваемая во время фазы поворота крыла, как правило, значительно выше, чем подъемная сила, создаваемая во время реверсивного хода [38], мы сосредоточились на подъемной силе, создаваемой задержкой сваливания; ЛЕВ.Другой компонент аэродинамической нагрузки известен как «добавленная масса» или «виртуальная масса» [39]. Присоединенная масса варьируется от 0,3 до 1,2 массы крыла [33, 40, 41]. Добавленную массу трудно точно смоделировать, и она меньше подъемной силы, поэтому мы пренебрегаем ею в нашей базовой силовой модели. Наконец, мы полностью игнорируем силу лобового сопротивления, потому что точная оценка ее величины и распределения по крылу все еще недоступна для стрекоз.

Мы предположили, что средняя подъемная сила, создаваемая передним крылом во время цикла взмахов, равна ¼ веса W насекомого (из-за его четырех крыльев) и одинакова при движении вниз и вверх:

$$ \overline L = \frac{1}{4} \cdot W $$

Модель аэродинамической нагрузки была основана на теории элементов лопасти [40, 42]:

$$ \overline L = \frac{{{\rho_{air}}}}{{2T}}\mathop \smallint \limits_0^T \mathop \smallint \limits_0^r \mathop \smallint \limits_0^c {\ left ( {\ dot {\ varphi} (t) \ cdot x} \ right) ^ 2} \ cdot {C_l} (x) dydx \, dt $ $

Здесь T (=1/f) — период одного цикла взмахов, ρ _{воздуха} — плотность воздуха на уровне моря (1.225 кг/м3), x расстояние по размаху от корня, r длина крыла, y положение на хорде c и t время. Мы масштабируем подъемную силу из единичного эллиптического распределения подъемной силы с максимальной подъемной силой у основания и нулевой подъемной силой на конце крыла, что типично для самолетов с неподвижным крылом, но, скорее всего, является существенным упрощением для крыльев насекомых. Угловая скорость крыла:

$$ \dot{\varphi}(t) = - {\omega _{{flap}}} \cdot \Phi \cdot \cos ({\omega _{{flap}}}t) $$

Для распределения подъемной силы по крылу мы сначала распределили подъемную силу по размаху по сечениям хорд крыла шириной d x , используя распределение хорды, скорости и коэффициента подъемной силы.2}} \справа) \) с по _ак до задней кромки ( y _ТЭ  =  C ).{2} \cdot \Phi \cdot \sin ({\omega _{{flap}}}t) $$

Для нашего МКЭ локальные массы рассчитываются для каждого элемента: Мы умножали объемы каждого элемента балки и оболочки на плотность кутикулы ρ _с .Ускорения от хода крыла рассчитывались в центре каждого элемента. Учитывали массу гемолимфы в полых венах, тем самым принимая плотность гемолимфы равной плотности кутикулы. Мы разделили инерционную силу на площадь элемента, чтобы получить инерционные «давящие нагрузки» на каждый элемент.

Варианты нагружения

Мы проанализировали четыре варианта нагружения, возникающих при ходе крыла вверх, и четыре варианта нагрузки, возникающих при ходе крыла вниз (рис. 6). Разница между четырьмя вариантами нагрузки с ходом вверх и ходом вниз заключается в ориентации аэродинамического профиля по отношению к нагрузке; это важно, потому что аэродинамический профиль насекомого асимметричен.Варианты нагрузки были определены следующим образом; (i) Максимальная аэродинамическая подъемная нагрузка, которая возникает в середине хода φ = 0°, в нашей модели эта подъемная сила направлена ​​вверх против силы тяжести во время хода вверх и вниз. (ii) Максимальная нагрузка за счет инерции возникает в горизонтальной плоскости при реверсивном ходе (при φ = ±60°) при супинации и пронации. (iii) При φ = ±30° были изучены четыре комбинированных варианта аэродинамической и инерционной нагрузки как при ускорении, так и при торможении крыла для случая хода вверх и хода вниз.Результирующие направления нагрузки зависят от комбинации аэродинамической и инерционной нагрузки, а ориентация аэродинамического профиля зависит от фазы взмаха; ход вниз против . удар вверх.

Восемь загружений во время полета в режиме висения. Инерционные нагрузки имеют горизонтальное направление и обратные при реверсивном ходе (пронация и супинация). При реверсивном ходе инерционные нагрузки действуют перпендикулярно поверхности крыла. Подъемная и инерционная нагрузки формируют результирующий вектор нагрузки.Указанные углы представляют положения штриха

Моделирование и управление роботом, похожим на стрекозу

Стрекозы демонстрируют уникальные и превосходящие летные характеристики по сравнению с большинством других видов насекомых и птиц. Они оснащены двумя парами независимо управляемых крыльев, обеспечивающих непревзойденные летные характеристики и надежность. В этой статье изучается динамика робота, вдохновленного стрекозой. Производительность системы анализируется с точки зрения времени отклика и надежности.Разработка вычислительного моделирования на основе динамики робота-стрекозы позволяет тестировать различные алгоритмы управления. Мы изучаем различные движения, динамику и уровень ловкости крыльев стрекозы. Результаты положительны для конструкции летающих платформ, которые эффективно имитируют кинематику и динамику стрекоз и потенциально демонстрируют превосходные летные характеристики, чем существующие летающие платформы.

1. Введение

Изучение динамических моделей на основе насекомых становится популярным и дает результаты, которые можно считать очень близкими к реальности [1, 2].Одна из исследуемых моделей основана на стрекозе [3], поскольку она считается серьезной проблемой с точки зрения динамики. Недавние исследования показывают, что аэродинамика стрекоз нестабильна, поскольку они используют способ полета, радикально отличающийся от стационарного или квазистационарного полета, характерного для самолетов и машущих или планирующих птиц [4]. Эта неустойчивая аэродинамика не получила должного внимания из-за присущего ей уровня сложности.

Технологические достижения позволяют создавать роботизированные системы, способные выполнять задачи определенной сложности.В прошлом были достигнуты значительные успехи в робототехнике, искусственном интеллекте и других областях, что позволило реализовать биологически вдохновленных роботов [5]. Поэтому исследователи инвестируют в обратный инжиниринг на основе характеристик животных. Развитие технологий привело к появлению машин, способных распознавать выражения лиц, понимать речь и выполнять движения, очень похожие на движения живых существ.

Некоторыми интересными примерами являются пауки [6], змеи [7], насекомые [8] и птицы [9, 10].Все они требуют обширного изучения как физических, так и поведенческих аспектов реальных животных.

Принимая во внимание эти идеи, статья организована следующим образом. В разделе 2 представлены современные достижения в этой области. В разделе 3 представлен обзор физической структуры и кинематики стрекозы. Разделы 4 и 5 описывают динамику стрекозы, разрабатывая алгоритмы динамического анализа и управления соответственно. Наконец, в Разделе 6 излагаются основные выводы.

2. Современное состояние

Вдохновленные уникальными характеристиками животных, исследователи уделяют большое внимание разработке биологических роботов. В этой главе рассматриваются исследования и предыдущая работа, выполненная в этой области, с акцентом на разработку роботов, вдохновленных летающими животными.

Современные самолеты чрезвычайно эффективны для устойчивого горизонтального полета в неподвижном воздухе. Пропеллеры очень эффективно создают тягу, а современные изогнутые аэродинамические поверхности оптимизированы по скорости и/или эффективности.Однако изучение производительности в более интересных режимах полета показывает, почему птицы и насекомые по-прежнему остаются истинными хозяевами неба.

Эволюция механического полета от динозавров-теропод (то есть крупных двуногих динозавров) до птиц и насекомых признана ключевым прорывом в адаптации, который способствовал биологическому успеху этой группы. Некоторые птицы способны мигрировать на тысячи километров с невероятно малым потреблением энергии — странствующий альбатрос может летать часами или даже днями, не взмахивая крыльями, используя сдвиговый слой, образованный ветром над поверхностью океана, в технике, называемой динамическим парением. .Примечательно, что метаболические затраты в полете у крупных птиц неотличимы от базовых метаболических затрат, что позволяет предположить, что они могут преодолевать невероятные расстояния, почти полностью движимые градиентами ветра. Другие птицы достигают эффективности за счет столь же богатого взаимодействия с воздухом, включая групповой полет, парение в тепловом воздухе и парение на хребте. Мелкие птицы и крупные насекомые, такие как бабочки и стрекозы, используют порывы ветра для миграции на сотни и даже тысячи километров, переносимые в основном ветром.

Полет насекомых был интересной темой, по крайней мере, полвека, но серьезные попытки воссоздать его были предприняты гораздо позже [11]. Конструкторы самолетов были заинтересованы в увеличении морфологических возможностей крыльев, и эта область получила значительный импульс в 1996 году, когда Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA) запустило трехлетний MAV, чтобы создать летающую платформу с меньшими затратами. длиной более 15 сантиметров для наблюдения и разведки.

Были разработаны некоторые другие биологические платформы, такие как Dragonfly из Wow Wee! . Игрушка Стрекоза была разработана в 2007 году и управляется радиопередатчиком. Он похож на стрекозу с размахом крыльев 40,6 сантиметра, с легким телом и крепкими двойными крыльями. Поскольку стрекоза взмахивает крыльями, чтобы летать, ей не нужен пропеллер для создания силы тяги. Он использует только пропеллер в хвосте, чтобы двигаться влево или вправо.

В 2008 году в ISEC была разработана роботизированная платформа, вдохновленная полетом птиц. SIRB ( Моделирование и внедрение роботизированной птицы ) был построен на основе результатов, полученных с помощью разработанного в симулятора Matlab [12] (рис. 1).