21.10.2020
Сергей Васильев

Птичье крыло оказалось амортизатором при полете в сложных условиях

5.1

Пронаблюдав за полетом совы при сильном порывистом ветре, ученые заметили, что крылья амортизируют резкие колебания, оставляя голову и тело птицы почти неподвижными.

©Fred Dunn

Птицам то и дело приходится летать в условиях сильного и порывистого ветра — сложных и даже опасных для любого искусственно созданного аппарата. «Мы знаем, что птицы справляются на удивление хорошо с тем, что представляет серьезный вызов для летательного аппарата аналогичных размеров, — говорит Шейн Виндзор (Shane Windsor) из Бристольского университета. — Но до сих пор мы не понимали стоящих за этим механизмов».

Виндзор и его коллеги провели высокотехнологичные наблюдения за живущей в неволе сипухой Лили (Lily), для которой в лаборатории с помощью мощных вентиляторов воссоздали сложные условия полета. Ученые следили за ней с помощью нескольких высокоскоростных видеокамер для воссоздания 3D-модели птицы, использовали компьютерную томографию и методы вычислительной гидродинамики, рассматривая мельчайшие изменения в форме и положении крыльев в зависимости от потоков воздуха.

Сипуха Лили во время экспериментов / ©Cheney et al., 2020

По словам ученых, сразу обратило на себя внимание то, как стабильно Лили удерживала положение своего тела и головы, независимо от колебаний крыльев. Они служат ей своего рода «подвеской» как за счет собственной массы (у сипухи на них приходится около 10 процентов веса, вдвое больше чем у нас), так и благодаря быстрым изменениям формы, посредством которых крылья демпфируют быстрые колебания. Об этом биологи пишут в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Авторы работы отмечают, что такие адаптации крыльев определяются их механикой, происходят почти без усилий и не требуют активного участия со стороны самой птицы. Большая часть сил, возникающих при полете сквозь неравномерный поток воздуха, приходится на определенные участки крыла, которые ученые сравнивают с «игровым пятном» теннисной ракетки или бейсбольной биты — участком, обеспечивающим максимальную силу и точность удара.

В этом пятне лишние дополнительные колебания снаряда взаимно компенсируются. Такой же эффект, как выяснилось, задействует птичье крыло, а в будущем, возможно, его станут применять и небольшие беспилотники, которые смогут летать в самых сложных условиях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

30 ноября
Мария Осетрова

Спроектированные искусственным интеллектом и собранные вручную ксеноботы — живые машины из эмбриональных клеток лягушки — теперь могут спонтанно воспроизводить самих себя.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: