Многие наши пчеловоды, в том числе и с учеными званиями, в выборе конструкции улья руководствуются мнением известного американского ученого А.Рута. Он писал: "По-видимому, квадратная рамка и кубическая форма улья ближе всего соответствует естественной форме гнезда".

Выше сказанное предполагает, что клуб пчел в улье должен иметь возможность "обращаться" в шарообразную форму, которая гарантирует наименьшие потери тепла во время зимовки. Думается, что это не совсем так. Вообще-то он такую возможность, вероятно, рой должен иметь, особенно в полете, где пчелы не обогревают друг друга.

Но стоит присмотреться внимательно - на что похож привившийся рой на суку дерева? Скорее это не шар, а виноградная ГРОЗДЬ. И если обратиться к геометрии, то это не шар, а тело вращения одного из КОНИЧЕСКИХ сечений (усеченный эллипсоид, параболоид или гиперболоид)- причем, кверху основанием.

Конкретная форма клуба зависит от многих условий, но любое из перечисленных тел - ВЕРТИКАЛЬНО вытянуто. Если этого примера недостаточно, присмотритесь - в какой форме пчелы отстраивают соты без предлагаемой им прямоугольной вощины. Пчелы ведь не осы - где соты располагаются горизонтально. И определяется такая форма двумя факторами:

Казалось бы, действительно форма шара имеет наименьшую площадь теплоотдачи, но ведь мы имеем дело с биологическим объектом, а не просто с физическим телом. Сказанное легко понять из рис. 1.

Рис. 1. Схема внешних конвективных потоков вертикально вытянутого клуба.

Пчелы выделяют тепло в клубе, и оно подогревает воздух как внутри клуба, так и вне его. Возникают конвективные потоки, которые и учитывают пчелы, образуя клуб. Внешние потоки уменьшают теплопотери, а внутренние создают зону оптимальной температуры.

Проще говоря, по вертикали теплый воздух суммируется (нижняя пчела в клубе подогревает среднюю пчелу, средняя - верхнюю и т.д.), а по горизонтали, т.е. в стороны - тепло рассеивается. А так как в нижней части грозди пчел мало (им холоднее), то и рассеиваться здесь особо нечему.

В средней части клуба (у достаточно сильной семьи) достигается равновесие притока тепла и его рассеивания. Здесь нет необходимости увеличивать тепловыделение, поэтому диаметр клуба уже не увеличивается. В верхней части под потолком может быть даже избыток тепла, тогда пчелы могут даже сузить клуб, ведь пчелосемья - живая саморегулирующаяся система.

В улье, созданном с учетом удобства изготовления и использования его человеком, а отнюдь не удобства для пчел, эта форма несколько искажена. И чем шире улей (рамка), тем больше. Это хорошо видно на приведенных ниже фотографиях (фото 1 и фото 2).

На рис. 2 показаны примерные распределения температуры в шаровом и вертикально вытянутом клубах.

Легко сравнить объемы зон оптимальной температуры. Но мало этого. У сторонников шарового или кубического улья получается парадоксальная ситуация. Предлагают строить шарообразный (кубический) улей по форме шарообразного клуба - а как же с передвижением пчел снизу вверх на подогретый корм при его поедании зимой?

Вот вам доказательство того, что улей должен быть не шаром (кубом), а цилиндром (дуплом), т.е. узковысоким. И еще один аргумент в защиту вертикального (узковысокого) улья.

Почти все пчеловоды знают, что, встречая зиму, пчелы собираются в улье не где попало, а в нижней части его, обычно напротив летка, большей частью у передней стенки. Собираются в той части рамок, соты которых не запечатаны, не до конца заполнены, а то и вовсе пустые, освобожденные последним предзимним расплодом. Это так называемое ложе для зимовки.

Тепло, выделяемое клубом, большей частью направлено кверху и постоянно подогревает запасы меда, находящиеся над клубом. Что пчелам и требуется.Обычно печальна судьба той пчелосемьи, клуб которой на зиму размещается в верхней части улья. Чтобы этого не происходило, не следует рано осенью накладывать на рамки головное утепление.

Итак, пчелы зимой, поедая корм, движутся снизу вверх на подогретый корм. Каждая семья движется со скоростью, определяющейся целым рядом факторов. Скорость передвижения зависит от силы семьи, степени наполнения рамок медом, утепления и конструкции улья, окружающей температуры и т.д.

Так, петербургский пчеловод-исследователь Соколов считает ее равной 2,5 мм/сутки. Опытный псковский пчеловод Глазов принимает ее равной 1 мм/сутки. Это, пожалуй, крайние значения.

Для расчетов принимается усредненная скорость порядка 2,0 мм/сутки. Зная высоту дадановской рамки (она равна 300 мм) делим ее на 2 мм и получаем, что пчелы это расстояние проходят примерно за 150 суток, это около 5 месяцев (октябрь-февраль).

В северо-западном регионе уже в феврале пчелы доходят до потолка. Сверху подогретый корм кончился. Надо продвигаться в какую-либо из сторон или к задней стенке, где часто остается корм. Пчелы обычно выбирают путь к задней стенке, так как вдоль улочек продвигаться легче в холодное время. Если в улье тепло, то идут и в поперечном направлении, а иногда разделяются на части и движутся в разные стороны.

Но питаться пчелам необходимо подогретым кормом, а по сторонам он холодный. Вот здесь-то и таится "капкан" для пчелосемьи. Пчелы начинают усиленно подогревать холодный корм, поднимая в клубе температуру до уровня, создающего благоприятные условия для откладки маткой яиц. Что она и делает, усугубляя положение пчелосемьи.

Теперь пчелам уже не только самим кормиться надо, но и кормить и обогревать расплод. Необходимо поддерживать в клубе температуру + 35 С, когда на улице по ночам еще трещат морозы. Пчелы возбуждаются, поедают корм, изнашиваются, переполняют желудки и кончается это для них плохо.

Отсюда вывод: рамки в улье для российской зимы должны быть значительно выше и в то же время уже во избежание тепловых потерь, т.е. улей должен быть ВЕРТИКАЛЬНЫМ, как показано на фото 3.

И наконец, последнее. Пчелы вырабатывают тепло, окисляя углеводы меда. При этом, естественно, образуется много воды, которую нужно удалять из улья. Это осуществляется посредством регулируемой вентиляции в головном утеплителе. В вертикальном улье и этот вопрос решается проще благодаря конвективным потокам оптимальной формы. Именно эти особенности конструкция и спасает пчел зимой от вымирания.