Aerodynamika siadających ptaków może pomóc w projektowaniu samolotów

Jeśli kiedykolwiek widziałeś ptaka lądującego na gałęzi drzewa, być może zauważyłeś, że szybko unosi skrzydła pod dużym kątem, aby wykonać gładkie lądowanie. Jednak w przypadku niektórych ptaków lądują, składając skrzydła podczas siedzenia, tworząc ruch zamiatający podczas zwalniania.

Aby odkryć tajemnicę tych różnic w ruchu, zespół naukowców z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Lotniczej Uniwersytetu Kalifornijskiego zbadał aerodynamikę manewrów polegających na przesiadywaniu ptaków i ich implikacje dla projektowania samolotów. Odkrycia naukowców zostały niedawno opublikowane w: płyny do rewizji fizyczneja ich papiery ukazały się również w Fizykaczasopismo internetowe Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.

Zespół kierowany przez doktoranta inżynierii lotniczej Dipya Raj Adhikari odkrył, że ruch wahadłowy, który zmienia kształt skrzydła ptaka, zwiększa siłę nośną i pozwala na lepszą kontrolę sił aerodynamicznych podczas lądowania.

„Pełne zrozumienie tego manewru siedzenia pomoże określić osiągi normalnych samolotów i pomoże zaprojektować bezpieczniejszy samolot” – mówi Adhikari. „Ten manewr w pozycji siedzącej pozwala również ptakom na płynne lądowanie na krótkich dystansach. Dlatego manewr siedzący z pochyloną konfiguracją skrzydeł może być opcją, w której odległość od pasa startowego jest problemem.”

Aby zasymulować ruch skrzydeł ptaków, zespół wykorzystał aluminiowe płytki, które przepychali przez zbiornik na wodę zawierający szklane kulki pokryte srebrem. Prostokątny panel służył do naśladowania prostego skrzydła, a szpiczasty panel służył do naśladowania złożonego skrzydła. Płyty poruszały się ze stałą prędkością przez kilka sekund, a następnie przechylały się i przesuwały w kierunku ściany zbiornika, jednocześnie zwalniając, aby naśladować ptaka, który zgina się i unosi skrzydła podczas opadania.

Naukowcy odkryli, że dryfujący ruch skrzydeł stabilizuje wir krawędzi natarcia, jeden z kluczowych mechanizmów zwiększających siłę nośną. Ta stabilność ostatecznie prowadzi do lepszych lądowań ptaków – a być może nawet samolotów.

Adhikari pracował nad tymi badaniami pod kierunkiem profesora nadzwyczajnego Samika Bhattacharyi, którego poprzednia praca przyciągnęła go do UCF. „Podczas pracy magisterskiej pracowałem nad inspirowaną biologią podróżą przy użyciu technik eksperymentalnych” – mówi Adhikari. „Chciałem zbadać więcej w tym obszarze i znalazłem Samika Bhattacharyę prowadzącego podobny rodzaj badań tutaj, w UCF”.

---

---

Odmowa odpowiedzialności! Verve Times to automatyczny agregator wszystkich mediów na świecie. W każdej treści znajduje się hiperłącze do głównego źródła. Wszystkie znaki towarowe należą do ich prawowitych właścicieli, a wszystkie materiały należą do ich autorów. Jeśli jesteś właścicielem treści i nie chcesz, abyśmy publikowali Twoje materiały, skontaktuj się z nami poprzez e-mail – [email protected]. Treść zostanie usunięta w ciągu 24 godzin.