Форма крыла помогает стрижам планировать в шторм

Новое исследование показывает, что аэродинамика крыльев стрижей позволяет им легко адаптироваться к резким изменениям скорости и направления ветра.

Серповидная форма их крыльев смягчает влияние порывистого ветра, стабилизируя птиц при планировании в турбулентную погоду. Это позволяет стрижам, которые едят, спариваются и даже спят в полёте, не тратить жизненно важную энергию на удержание курса.

Модель крыла

Учёные из Эдинбурга сконструировали треугольную модель крыла с характерной для стрижей формой задней кромки. Его аэродинамические свойства изучали в водной установке, имитирующей воздушный поток в полёте. С помощью лазерного листа и цифровой камеры исследователи отслеживали движение крошечных стеклянных шариков в воде, чтобы визуализировать обтекание крыла.

Результаты впервые показали, что при обтекании крыла воздух может формировать два или три циркулирующих вихревых региона — так называемые вихри передней кромки (leading-edge vortices, LEVs). У самолётов с треугольными крыльями, включая «Конкорд», LEVs могут создавать дополнительную подъёмную силу.

Демпфирующий механизм

Однако у стрижей образование LEVs, по-видимому, выполняет иную функцию. Исследователи предполагают, что они могут действовать как демпфирующий механизм, стабилизирующий крылья птиц при планировании в порывистую погоду. Эти выводы могут помочь в разработке новой аэротехники, подобной дронам — микролетательных аппаратов.

Исследование опубликовано в Royal Society Open Science. Работа поддержана Советом по инженерным и физическим научным исследованиям (EPSRC) и Национальным советом по науке и технологиям Мексики (CONACYT).

«Одна из самых удивительных тайн природы — как птицы и насекомые могут летать так легко в условиях турбулентности. Эти результаты представляют собой небольшой прорыв в разгадке этой драгоценной тайны», — говорит доктор Игнацио Мария Виола.