Использование аналитической модели сопротивления для изучения роли хвоста сов в полёте

Исследователи из Технологического университета Дунгуаня и Королевского ветеринарного колледжа обнаружили, что самки сипух используют свои хвосты неожиданным образом. Их работа опубликована в Journal of The Royal Society Interface.

Сипухи известны способностью к длительному планирующему полёту. Планирование, в отличие от машущего полёта, делает его бесшумным, что помогает птицам незаметно ловить добычу, например, мышей. Однако роль хвоста в полёте изучена недостаточно из-за сложности движений и трудностей с контролем поведения птиц в экспериментах.

Предыдущие исследования показывали, что хвост участвует в контроле устойчивости, направлении и создании подъёмной силы. Чтобы выяснить другие возможные функции, учёные использовали высокоскоростные камеры (стереофотограмметрию) для записи движений сов, летающих в специальных туннелях.

На основе видеозаписей была разработана модель вычислительной гидродинамики (CFD), имитирующая использование птицей всех частей тела в полёте. Затем исследователи сфокусировались исключительно на хвосте, протестировав 42 уникальных положения.

Результаты подтвердили, что хвост используется для создания подъёмной силы, компенсирующей вес птицы. Однако также было обнаружено, что совы используют хвост для снижения сопротивления (drag), что ранее не было известно.

Для проверки неожиданного результата туннели заполнили нейтрально плавучими мыльными пузырями. Наблюдение за движением пузырей при пролёте сов подтвердило выводы модели.

Исследователи полагают, что их открытие может быть полезно для проектирования небольших летательных аппаратов, использующих принцип планирования.