Аеродинаміка ширяючих птахів може допомогти у проектуванні літаків
Якщо ви коли-небудь спостерігали, як птах сідає на гілку дерева, ви напевно помітили, що вона швидко піднімає крила вгору під великим кутом, щоб посадка була плавною. Однак деякі птахи приземляються, складаючи крила в момент приземлення, створюючи при цьому розгонистий рух при гальмуванні.
Щоб розкрити таємницю цих відмінностей у рухах, група дослідників з кафедри механічної та аерокосмічної інженерії Університету Центральеої Флоринт (UCF) вивчила аеродинаміку маневрів птахів під час посадки та їх вплив на конструкцію літаків. Результати досліджень були недавно опубліковані в журналі Physical Review Fluids, також їхня стаття була опублікована в Physics, онлайн-журналі Американського фізичного товариства.
Команда під керівництвом докторанта аерокосмічної інженерії Діб'я Радж Адхікарі виявила, що розмашистий рух, який змінює форму крила птиці, збільшує підйомну силу та дозволяє краще контролювати аеродинамічні сили під час посадки.
"Повне розуміння цього маневру першингу допоможе кількісно оцінити продуктивність природних літунів і допоможе у розробці безпечніших літаків", - говорить Адхікарі. "Цей маневр першингу також дозволяє птахам плавно приземлятися на короткій відстані. Таким чином, маневр першингу з конфігурацією крил, що махають, може бути варіантом, коли відстань до злітно-посадкової смуги є проблемою".
Для імітації руху крил птахів команда використовувала алюмінієві пластини, які вони штовхали по резервуару з водою, що містить скляні сфери зі срібним покриттям. Прямокутна пластина використовувалася для імітації прямого крила, а конічна – для імітації складеного. Пластини рухалися з постійною швидкістю протягом декількох секунд, а потім нахилялися та зміщувалися до стінки резервуара під час уповільнення, щоб імітувати рух птиці та помахи її крил при приземленні.
Дослідники виявили, що рух помаху крил стабілізує вихор на передньому краї, один із основних механізмів, що підсилюють підйомну силу. Така стабілізація зрештою призводить до кращої посадки птахів - а в перспективі й літаків.
Джерело: UCF