Mokslininkai stebėjo paukščių skrydžio aerodinamiką, naudodamiesi tūkstančiais helio burbuliukų, ir nustatė, kad uodega padeda jiems sukurti papildomą pakilimą ir sumažinti pasipriešinimą.
Lengvojo orlaivio uodega sukuria neigiamą pakilimą, kad stabilizuotų jo skrydį. Todėl paprastai manoma, kad paukščiams jis turėtų atlikti panašų vaidmenį. Tačiau visiškai kitokį vaizdą parodė nauji neįprasti eksperimentai, kuriuos atliko Londono universiteto mokslininkai kartu su „LaVision“inžinieriais. Jų straipsnis buvo paskelbtas „Experimental Biology Journal“.
Profesorius Jimas Usherwoodas iš Karališkojo veterinarijos koledžo (RVC) ir jo kolegos laboratorijoje filmavo pelėdų ir pelėdų skrydį. Specialiai sukurtas įrenginys pripildė orą dešimtimis tūkstančių mažų muilo burbuliukų, kurie plūduriavo juos užpildžiusio lengvo helio dėka.
Apšvietimas leido juos vizualizuoti ir užfiksuoti fotoaparate, o po to atpažinti kiekvieną judesį, beprecedentiškai ištirti paukščio skrydžio aerodinamiką. Iš viso sistema gali sekti iki 20 tūkstančių burbuliukų, kurių skersmuo yra apie 0,3 milimetro.
Visų pirma, kaip ir buvo galima tikėtis, nuo sparnų galiukų kilo sūkuriai - jie gerai žinomi iš lėktuvų. Tačiau lygiai tie patys sūkuriai nusileido nuo uodegos galų, sukurdami pakilimą aukštyn. Lėktuvuose jie to stengiasi išvengti, o projektuojant lengvuosius orlaivius apskritai numatyta priešinga uodegos funkcija. Sukurdamas sūkurį aukštyn ir neigiamą pakėlimą, jis tarnauja kaip papildomas pasyvus skrydžio stabilizavimas.
Didelis aerodinaminis pakėlimas iš uodegos sumažina slydimo replių pasipriešinimą
Autoriai pastebi, kad skrendant paukščio dydžio orlaiviui reikia atsižvelgti į klampų oro aplinkos atsparumą. Ji tampa minimali, jei kėlimo jėga pasiskirsto kuo tolygiau per aparato (paukščio) paviršių. Tai užtikrina uodegos dalyvavimą kuriant jėgą. O skrydžio stabilumo sumažėjimą lengvai kompensuoja puikus paukščio gebėjimas jį valdyti ir akimirksniu atlikti reikiamus koregavimus.
„Veikdami skirtingose horizontaliose plokštumose, sparnai ir uodega veikia kaip dvipusis lėktuvas, sumažindami pasipriešinimą ir padidindami pakilimą; išsirikiavus vienoje plokštumoje, uodegos pakėlimas leidžia kompensuoti jos praradimą ant fiuzeliažo “, - rašo mokslininkai. Jie įsitikinę, kad verta apsvarstyti galimybę sukurti šį metodą naudojančius dronus.
„Šiuolaikinė inžinerija iš esmės išsprendė momentinio stebėjimo, apdorojimo ir skrydžio valdymo problemas“, - sako Jimas Asherwoodas. Mokslininko teigimu, tai leidžia pagalvoti apie stacionarių sparnų bepiločių orlaivių kūrimą pagal naujus principus, pasiskolintus iš paukščių: naudojant uodegą, kad būtų sukurtas papildomas pakėlimas ir sumažintas pasipriešinimas.