Изучение птиц и пчёл помогает в проектировании полёта

Исследование того, как птицы и пчёлы используют зрение в полёте, направляет разработку будущих автопилотов и беспилотных летательных аппаратов.

Исследование учёных из Университета Квинсленда показало, что скромный волнистый попугайчик использует визуальные сигналы для оценки и корректировки своей воздушной скорости.

Доктор Инго Шиффнер из Квинслендского института мозга заявил, что понимание того, как работает контроль скорости у птиц, может привести к разработке более гибких авиационных систем.

«Подражая птицам, которые имеют схожие с самолётами ограничения в полёте, мы можем разрабатывать системы, которые легче адаптируются к различным скоростям и условиям, таким как посадка, крейсерский полёт и взлёт», — сказал доктор Шиффнер.

Команда провела более 500 полётов в различных условиях, чтобы увидеть, насколько хорошо птицы корректируют свою скорость в ответ на изменения оптического потока.

Оптический поток — это кажущаяся скорость изображения окружающей среды, которую птицы воспринимают своими глазами.

Попугайчики летели по длинному тоннелю, стены которого были оснащены проекторами, отображающими движущиеся узоры, чтобы заставить птиц думать, что они летят быстрее или медленнее, чем на самом деле.

«Мы хотели проверить, контролируют ли птицы, как и пчёлы, скорость своего полёта, регулируя оптический поток», — сказал доктор Шиффнер.

«Когда мы двигали узор в том же направлении, что и их полёт, это уменьшало кажущуюся скорость окружающей среды и заставляло их лететь быстрее, чтобы компенсировать это», — пояснил он.

«В самом крайнем случае птицы увеличивали свою воздушную скорость примерно на 50%, когда узор двигался в направлении их полёта с высокой скоростью.

Однако обратного эффекта не наблюдалось. Когда узоры двигались против направления полёта, птицы почти не снижали скорость.

Мы считаем, что эта асимметрия связана с аэродинамическими и энергетическими ограничениями, которые испытывают птицы в полёте».

Профессор Мандьям Шринивасан из QBI заявил, что сравнительные исследования пчёл и птиц могут быть применены к будущим автопилотам для коммерческих самолётов или беспилотных летательных аппаратов.

«Нынешнее поколение биологически вдохновлённых беспилотников основано на зрении насекомых и наиболее применимо к вертолётообразным аппаратам», — сказал профессор Шринивасан.

«Однако исследования птиц могут быть более применимы к самолётам с неподвижным крылом, потому что полёт птиц больше похож на полёт такого самолёта, чем на полёт вертолёта».

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports издательства Nature.