06.12.2016
Редакция Naked Science
558

Попугай в «авиаторах» опроверг три уравнения аэродинамики

Американские ученые обнаружили, что существующие модели для оценки подъемной силы не могут предсказать характер завихрений, которые создаются крыльями птицы во время полета. Результаты работы опубликованы в журнале Bioinformatics and Biomimetics.

untitled-2
©Wikipedia

Аэродинамика полета самолетов повторяет базовые принципы аэродинамики полета птиц. Однако, в отличие от самолетов, птицы могут совершать не только парящий, но и машущий полет, механика которого изучена недостаточно. Наименее ясной остается аэродинамика некоторых типов полета насекомых: помимо машущего полета они, как и небольшие птицы, также могут выполнять поступательный полет (резкое изменение направления) и зависание. Понимание этих механизмов важно для создания микророботов, способных летать аналогичным образом.

 

Сейчас для оценки подъемной силы «микрокрыла» таких роботов используются три основные модели. Чтобы проверить их, ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Стэнфордского университета провели серию экспериментов с воробьиным попугаем (Forpus) — одной из самых небольших птиц. В ходе работы попугай должен был пролетать между жердями, удаленными друг от друга примерно на метр, сквозь «стену» лазера, который подсвечивал частицы аэрозоля. Для защиты глаз на птицу надевались напечатанные на 3D-принтере очки-авиаторы.

 

При пересечении лазера взмахи крыльев создавали завихрения, которые с различных ракурсов фиксировали 12 высокоскоростных камер. Параллельно авторы предсказывали характер завихрений с помощью трех известных моделей. Результаты показали, что все модели оказались не способны оценить показатель: две из них последовательно недооценивали значения подъемной силы, тогда как третья приводила к нулевому значению, что означало, что животное должно было находиться в свободном падении. Однако птица продолжала взмахи крыльями.

 

Вопреки уравнениям, во время взмаха завихрения происходят не постепенно и упорядоченно, но хаотично и очень быстро: скорость изменений составляет около 100 миллисекунд. При этом в отличие от самолетов, завихрения возникают близко к крылу. По мнению ученых, полученные данные указывают на необходимость создания новых моделей, предсказывающих аэродинамику полета птиц. Потенциально это также позволит прояснить более сложные механизмы, в том числе зависание у насекомых, и поможет в разработке микророботов.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 часов назад
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

Вчера, 09:00
Оксана Шолохова

Ученые показали, что ограничения движения негативно влияют на творческое мышление.

3 часа назад
Александр Березин

КНР выпустила демографические данные за прошлый год, и они показали необычайно резкое сокращение рождаемости. Более ранний прогноз о двукратном падении численности китайцев в этом столетии начинает приобретать конкретные очертания.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

9 часов назад
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

Вчера, 09:00
Оксана Шолохова

Ученые показали, что ограничения движения негативно влияют на творческое мышление.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

19.12.2021
Александр Речкин

Корпорация Илона Маска с 2012 года разрабатывает космический корабль, который может изменить правила игры в космической отрасли. Starship, как его называют, должен стать многоразовой транспортной системой, способной доставить на Красную планету до 100 человек за раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
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: