Sistema de suspensão aviário recém-descoberto tem implicações para aeronaves bioinspiradas – ScienceDaily

“Os pássaros voam rotineiramente com ventos fortes perto de edifícios e terrenos, geralmente em rajadas tão rápidas quanto sua velocidade de vôo. Portanto, a capacidade de lidar com mudanças repentinas e fortes de vento é essencial para sua sobrevivência. e ser capaz de fazer coisas como pousar com segurança e capturar presas “, disse o Dr. Shane Windsor, do Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de Bristol.

“Sabemos que as aves lidam incrivelmente bem em condições que desafiam veículos aéreos de tamanho semelhante, mas, até agora, não entendíamos a mecânica por trás disso”, disse o Dr. Windsor.

O estudo, publicado em Anais da Royal Society B, revela como as asas dos pássaros agem como um sistema de suspensão para lidar com as mudanças nas condições do vento. A equipe usou uma combinação inovadora de reconstrução de superfície 3D baseada em vídeo de alta velocidade, tomografia computadorizada (CT) e dinâmica de fluidos computacional (CFD) para entender como os pássaros ‘rejeitam’ rajadas através da transformação da asa, ou seja, mudando a forma e a postura de suas asas.

No experimento, conduzido no Laboratório de Estrutura e Movimento do Royal Veterinary College, a equipe filmou Lily, uma coruja-das-torres, deslizando por uma série de rajadas verticais geradas por ventiladores, sendo a mais forte delas muito rápida. como sua velocidade de vôo. Lily é uma ave treinada para a falcoaria, veterana em muitos documentários sobre a natureza, então ela não se incomodou nem um pouco com todas as luzes e câmeras.

“Começamos com rajadas muito leves para o caso de Lily ter alguma dificuldade, mas logo descobrimos que mesmo nas velocidades de explosão mais altas que podíamos, Lily não se incomodou; ela voou direto para obter a recompensa de comida que seu treinador tinha, Lloyd Buck “, comentou o professor Richard Bomphrey, do Royal Veterinary College.

“Lily voou através das rajadas turbulentas e constantemente manteve a cabeça e o torso incrivelmente estáveis ​​durante a trajetória, como se ela estivesse voando com um sistema de suspensão. Quando analisamos isso, o que nos surpreendeu foi o efeito do sistema de suspensão A suspensão não foi apenas devido à aerodinâmica, mas também se beneficiou da massa em suas asas. Para referência, cada uma de nossas extremidades superiores tem cerca de 5% do nosso peso corporal – para um pássaro é quase o dobro e eles usam essa massa para absorver efetivamente a explosão “, disse o autor principal, Dr. Jorn Cheney, do Royal Veterinary College.

“Talvez o mais empolgante seja a descoberta de que a parte mais rápida do efeito de suspensão está embutida na mecânica das asas, de modo que os pássaros não precisam fazer nada ativamente para que funcione. A mecânica é muito elegante. Quando você atinge um bola no ponto ideal de um taco ou raquete, sua mão não vai tremer porque a força ali é anulada. Qualquer pessoa que joga um esporte com bastão e bola sabe como é fácil. Uma asa tem um ponto ideal, como um taco. A análise sugere que a força da explosão atua próximo a este ponto ideal e isso reduz significativamente a perturbação do corpo durante a primeira fração de segundo. O processo é automático e ganha tempo suficiente para que outros processos de estabilização inteligente sejam ativados “, acrescentou o Dr. Jonathan Stevenson, da Universidade de Bristol.

O Dr. Windsor disse que o próximo passo para a pesquisa, que foi financiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa (ERC), o Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea e o Wellcome Trust, é desenvolver sistemas de suspensão bioinspirados para pequenas aeronaves. escala.

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materiais fornecido por Universidade de Bristol. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.