Перья сокола приподнимаются во время пикирования

Согласно исследованию, опубликованному 29 января 2014 года в журнале PLOS ONE, перья пикирующего сапсана могут приподниматься во время скоростного пике, подобно крыльям и плавникам с самонастраивающимися закрылками. Авторы работы — Бенджамин Пониц из Института механики и динамики жидкостей в Германии и его коллеги.

Сапсаны — одни из самых быстрых птиц в мире, их скорость в пике может достигать 200 миль в час (~322 км/ч). Учёные, изучающие форму тела и контур крыла птицы, хотели лучше понять, как они достигают таких высоких скоростей при сохранении манёвренности.

Исследователи обучили сапсанов пикировать перед 200-футовой (~61 м) плотиной и зафиксировали 35 пике с помощью стереоскопической высокоскоростной камеры и камеры высокого разрешения. Полученные изображения позволили реконструировать траекторию полёта и форму тела сокола на определённых фазах полёта, а также создать модель птицы в натуральную величину. Затем они проанализировали аэродинамику модели птицы в аэродинамической трубе.

Форма тела сокола меняется по мере набора скорости. Во время 200-футового пике птицы достигали скорости 50 миль в час (~80 км/ч), а форма тела демонстрировала V-образную конфигурацию. Передняя кромка крыла выглядела как волнистая структура с углублениями в промежутках между шеей и обоими плечами.

Сравнение высококачественных снимков пикирующего сапсана и визуализаций модели в аэродинамической трубе показало, что перья могут приподниматься именно в тех областях, где происходит локальное отрывное течение. Эти результаты могут пролить свет на аэродинамику и структурные адаптации для скоростного пикирования.

Бенджамин Пониц добавил: «Только комбинированные исследования модели в аэродинамической трубе с пике отдельных соколов позволили нам раскрыть детали пикирующего полёта. В частности, перья сапсанов приподнимаются и, возможно, предотвращают локальное отрывное течение».