Оказывается, всю механику движений, свойственную летающим и водоплавающим животным, начиная от моли и заканчивая дельфином, можно выразить одним "волшебным" числом. Его величина может пролить свет на тайну о том, как летали вымершие давным-давно птицы, и помочь военным разработать миниатюрные летательные аппараты, которые смогут шпионить за противником.

Число, называемое числом Струхала, описывает механизм движения - локомоцию - при взмахивании крыльями. Оно равняется частоте колебаний, умноженной на их амплитуду и разделенной на скорость. Считается, что в большинстве случаев максимальная эффективность достигается, когда значение этого числа лежит в промежутке от 0,2 до 0,4.

Ученым давно известно, что рыбы совершают движения хвостом наиболее эффективным образом. Оказалось, что значения числа Струхала у рыб лежат как раз в указанном диапазоне.

Но сотрудники Оксфордского университета Грэхам Тейлор, Роберт Наддс и Эдриан Томас задались вопросом, находятся ли эти значения в том же диапазоне у летающих животных. Для того чтобы выяснить это, они обобщили данные о движении крыльев и о скорости перемещения по 42 видам летучих мышей, насекомых и птиц. Оказалось, что почти у всех этих видов число Струхала находится в диапазоне 0,2-0,4.

"В природе существует ясное правило: для того чтобы перемещаться эффективно, число Струхала должно быть именно таким, - говорит господин Томас. - Удивительно, что можно получить один и тот же результат для моли, которая летает по воздуху, и для кита, который плавает в воде, несмотря на огромную разницу в размерах".

Данное правило является настолько всеобщим, что оно может позволить биологам определять, с какой скоростью перемещались вымершие виды животных, просто на основе строения их тела. Не исключено, что закономерность справедлива и для инопланетных существ. "Если на других планетах есть водоплавающие или летающих организмы, то мы можем предположить, что это правило относится и к ним тоже", - говорят ученые.

Кроме того, полученные результаты могут помочь военным разработать крылатые летательные устройства, сопоставимые по размерам с насекомыми, которые будут совершать движения крыльями наиболее эффективным образом.

В данный момент в американской армии используются крылатые устройства размером с птицу, которые оборудованы камерой и позволяют проникать в здания для наблюдения. Однако военным нужны устройства гораздо меньших размеров: напоминая насекомых, они не будут привлекать излишнего внимания.

Исследование ученых из Оксфорда может стать шагом в правильном направлении. Согласно результатам их работы, робот-шпион с размахом крыльев 15 см и амплитудой движения крыла, равной 10 см, должен будет делать 30 взмахов крыльями в секунду.

Не исключено, что камнем преткновения на пути создания таких маленьких устройств может стать их устойчивость в воздухе. Поэтому военно-воздушные силы США выделили средства возглавляемой Томасом команде ученых, чтобы те засняли на пленку движения мухи-журчалки (Syrphidae) и выведали секрет, благодаря которому она сохраняет равновесие в полете.