Una colaboración única entre los zoólogos de la Universidad de Columbia Británica UBC y el profesor de aviación de U of T Engineering, Philippe Lavoie, proporciona nuevas ideas sobre cómo las gaviotas configuran su forma de ala, conocida como morphing de ala, para estabilizar su vuelo. Los hallazgos podríanse utilizará para diseñar vehículos voladores más eficientes, incluidos aviones no tripulados voladores para la agricultura o el monitoreo ambiental.
Aunque la capacidad de un ave de deslizamiento para estabilizar su trayectoria de vuelo es tan crítica como su capacidad de producir elevación, se han completado relativamente pocos estudios cuantitativos sobre la estabilidad del vuelo de las aves. Esto es lo que llevó a los investigadores de UBC Christina Harvey, Vikram Baliga y el profesor Doug Altshuler aLaboratorio de túnel de viento de Lavoie en el Instituto de Estudios Aeroespaciales de la Universidad de Toronto UTIAS.
Los investigadores midieron la elevación y arrastre en 12 formas de alas diferentes, todas con ángulos de codo y hombro ligeramente diferentes. Determinaron que con un simple ajuste de las articulaciones del codo de una gaviota, ya sea para expandir sus alas hacia afuera o hacia adentro, las gaviotas soncapaces de hacer una transición a través de una amplia gama de formas de alas para estabilizar el deslizamiento. Al volar, las alas se extienden por completo y tienen una forma más redondeada, lo que aumenta su estabilidad. Al despegar o aterrizar, se pliegan más y tienen una forma más plana.
"Si puedes cambiar la forma de las alas, puedes crear configuraciones más estables con un arrastre más bajo cuando quieras más resistencia", dice Lavoie. "Las gaviotas pueden usar corrientes ascendentes para aumentar la altitud para que no tengan que batir sus alas".tanto para conservar energía. Pero si necesitan hacer maniobras rápidas, como bucear para pescar, pueden cambiar la forma del ala para ese propósito en particular ".
Estudiar cómo las gaviotas usan la forma del ala para volar largas distancias y controlar su vuelo es particularmente interesante para Lavoie debido al potencial de informar el diseño de futuros aviones, incluidos los vehículos aéreos no tripulados UAV de ala fija, también conocidos como drones.
"El beneficio de la transformación es que no necesita superficies de control voluminosas durante el vuelo y hace que sea más fácil aprovechar la recolección de energía a través del vuelo", dice Lavoie. Se imagina aviones no tripulados de ala fija que podrían atravesar corrientes ascendentes térmicas comoescanean las tuberías en busca de defectos, buscan signos de sequía o enfermedades de los cultivos en granjas grandes, o monitorean los movimientos de los rebaños de caribúes. Los drones de ala fija también se pueden usar para rastrear el alcance y la evolución de los incendios forestales.
"La idea de la investigación bioinspirada es tratar de comprender cómo lo hace la naturaleza, dado que tuvo millones de años para adaptarse a ciertas condiciones", dice Lavoie. "Una vez que hacemos eso, podemos ver si hay elementosque podemos extraer para nuestros propios diseños "
Los investigadores también destacaron los beneficios y la importancia de la investigación interdisciplinaria.
"Fue una gran experiencia trabajar con el profesor Lavoie, cuya experiencia y conocimiento fueron una parte indispensable del proyecto. Realizar la investigación en el túnel de viento UTIAS fue una parte clave del trabajo", dijo Harvey. "Esperopara continuar combinando herramientas de ingeniería y experiencia con preguntas biológicas para que podamos entender mejor el vuelo aviar ".
"Fue un proyecto muy divertido, siempre es bueno tener estas diferentes oportunidades que surgen de un campo diferente", agrega Lavoie. "Mantiene las cosas frescas y te hace pensar en los problemas desde un ángulo diferente".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Toronto . Original escrito por Liz Do. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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