Ученые из Бристольского университета и Королевского ветеринарного колледжа выяснили, как птицы могут летать в порывистых условиях, на ветру. Новое открытие, подробно описанное в журнале Proceedings of the Royal Society B, может послужить основой для разработки маломасштабных самолетов, вдохновленных строением птиц и механикой их полета.
Читайте «Хайтек» в
«Мы знаем, что птицы удивительно хорошо справляются с условиями, которые бросают вызов созданным воздушным транспортным средствам аналогичного размера, но до сих пор мы не понимали механизмов, лежащих в основе этого процесса», — заявил доктор Шейн Виндзор из факультета аэрокосмической техники Бристольского университета.
Новое исследование показывает, что крылья птиц действуют как система подвески, чтобы справляться с меняющимися ветровыми условиями. Ученые использовали инновационную комбинацию высокоскоростной трехмерной реконструкции поверхности на основе видео, компьютерной томографии (КТ) и вычислительной гидродинамики (CFD). Так они хотели понять, как именно птицам помогает «отбрасывать» порывы ветра морфинг их крыльев, то есть их меняющаяся форма и положение.
Вингсьют — ЛЮДИ ЛЕТАЮТ КАК ПТИЦЫ — лучшее за 2016 год.
В эксперименте, проведенном в Лаборатории структуры и движения Королевского ветеринарного колледжа, команда сняла сипу Лили, скользящую через ряд генерируемых веером вертикальных порывов ветра. Лили — обученная для соколиной охоты птица, ветеран многих документальных фильмов о природе, поэтому «ее нисколько не смутил свет и камеры», уверяют ученые из Бристоля.
Сипуха Лили снимается, летя сквозь серию порывов ветра. Предоставлено: Чейни и др., 2020.
«Мы начали с очень нежных порывов ветра на случай, если у Лили возникнут какие-либо трудности. Но вскоре обнаружили, что даже при самых высоких скоростях порыва Лили была невозмутима. Она спокойно пролетела прямо, чтобы получить награду за еду, которую держал ее тренер Ллойд Бак», — прокомментировал эксперимент профессор Ричард Бомфри из Королевского ветеринарного колледжа.
«Лили летела через ухабистые порывы ветра и последовательно держала голову и туловище на удивительно стабильной траектории, как будто она летит с системой подвески. Когда мы проанализировали данные, нас удивило, что „эффект подвесной системы“ возник не просто так. На ее аэродинамику повлияла и масса крыльев Лили. Для сравнения, каждая из наших верхних конечностей составляет около 5% веса нашего тела; для птицы она примерно вдвое больше. Они используют эту массу, чтобы эффективно поглощать порывы ветра», — объяснил автор исследования, доктор Йорн Чейни из Королевского ветеринарного колледжа.
«Возможно, наиболее захватывающим является открытие, что часть „эффекта“ подвески, отвечающая за скорость, „встроена“ в механику крыльев. Именно поэтому птицам не нужно активно что-либо делать, чтобы система работала. Механика очень элегантна», — заключает доктор Джонатан Стивенсон из Бристольского университета.
Следующим шагом исследования будет разработка систем подвески, за основу которой ученые возьмут уникальную механику полета птиц.
Slavik Pogosov — Лететь как птица (Премьера)
Читать также
Источник: hightech.fm
Летает, как птица (16 фото)
Швейцарец Yves Rossy одержим полетами
и с детства хотел взлететь, как Икар.
Крылья jet-pack помогли ему в осуществлении его мечты.
Одноклассники
Показать сначала комментарии:
Информация
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарии на сайте.
Источник: trinixy.ru
Главная 
Досуг Позитив, креатив Человек научился летать как птица! (видео)
Банальный джойстик от приставки и акселерометр из разобранного «гуглофона» послужили голландскому инженеру Ярносу Сметцу средствами управления для его киберкрыльев. Наброски Леонардо да Винчи и искусственные мышцы
по типу робопротезов довершили остальное, наконец-то позволив человеку полететь по-птичьи. Чтобы решить эту проблему, 31-летний нидерландский изобретатель Ярнос Сметц потратил восемь месяцев на создание не просто крыльев, а киберкрыльев. По его расчётам, для полёта при собственном весе в 80 кг и весе киберкрыльев в 20 кг необходимы 2 кВт номинальной мощности (почти 3 л. с.), из которых его руки могли выдать не больше 5% (человек способен развить до 13 л. с., но лишь на весьма короткое время и только лучшие образцы). Оттого он сразу исключил их из рассмотрения, полагая что рукам дóлжно скорее направлять (через джойстик), чем махать. Всё остальное было отдано на откуп моторам, в основе которых — обычные серийные механизмы, добытые из. робопротезов.
«Я всегда мечтал об этом!» — восклицает пионер машущего кибервоздухоплавания. И это правда: ещё отец Ярноса пытался сделать аппарат, приводимый в движение мускульной силой. К счастью, сам г-н Сметц пошёл другим путём, прекрасно понимая, что силы не только человеческих, но и мышц вообще для такого полёта недостаточно. Даже самые массивные из когда-либо существовавших летающих птиц — охотившиеся на моа и уносившие, согласно легендам маори, человеческих детей — весили не больше 15 кг. С человеческой массой летать так можно либо в плотной атмосфере, либо при гравитации в 0,3g и менее (как на Титане).
Новости Краматорска
Поэтому Ярно обратился к помощи Берта Оттена, специалиста в нейромеханике, вместе с которым продумал размещение в своих крыльях двигателей общей мощностью в 2 кВт. По форме киберкрылья были вдохновлены, по признанию изобретателя, эскизами человека с механическими крыльями, приписываемыми Леонардо.
Они выполнены из ткани на жёстком каркасе; каждое весит всего килограмм, несмотря на довольно большую несущую поверхность. На их изготовление пошла ткань с дельтаплана Slingshot Fuel площадью около 17 м². Верхняя часть крыла выполнена со значительным изгибом, поэтому профиль выглядит «толстым». Как отмечает изобретатель, это был единственный способ обеспечить приемлемую подъёмную силу. Более того, во время полёта ему пришлось привязать дополнительный кусок ткани между ног, на манер «хвостового крыла».
Но, несмотря на все неудобства, после окончания минутного полёта (аккумуляторы!) он с полным правом сказал: «Волшебный момент. Лучшее чувство, которое я когда-либо испытывал в жизни».
Источник: internetgazeta.com