Причудлив: папагал с лазерни предпазни очила

Експеримент с пернат обект разкрива грешки в модела самолети

Да започнем: Оби в експерименталната рокля за анализа на полета. © Ерик Гутиерес
чете на глас

Анализ на полета от специален вид: благодарение на умен експеримент, учените придобиха нови познания за сложната аеродинамика на полета на птиците. Това стана възможно благодарение на един сладък предмет: Оборудван с мини очила, папагалът на врабче Оби беше в услуга на изследванията и размаха от аерозоли в лазерната светлина. Той показа: Предишните модели за летене са много неточни.

Птиците са перфектни летящи машини. Дали колибри или орли - всички те населяват небето от милиони години и са безспорни владетели на небето. Всяка част от тялото й се адаптира оптимално към летенето по време на еволюцията. Не е чудно, че те винаги са служили на човека като модел за неговите летящи конструкции. Той отдавна е разбрал как животните се плъзгат във въздуха с минимално съпротивление и генерират плаваемост - или не?

Експеримент от особено сладък вид разкрива, че въпреки всички знания за пернатите летящи художници, все още има нови подробности, които трябва да откриете. Изследователи, ръководени от Дейвид Лентинк от университета в Станфорд, са използвали напреднала лазерна технология, за да проучат подробно аеродинамичните процеси на полета на птиците толкова внимателно, колкото досега - използвайки малкия папагал Оби, който изискваше миниатюрни очила.

Предпазен защитен очила за Оби

Обикновено учените използват лазерния метод, за да наблюдават техническите устройства, докато летят. Летящ обект се движи през маса въздух, наводнен с лазерна светлина, в която плуват мънички аерозолни частици. При острата светлина движенията на тези частици са точно разпознаваеми. Те правят видими кои модели на въздушна турбулентност възникват по време на полет. За разлика от това, оставянето на птици да летят чрез лазерна светлина за изследване беше немислимо досега. Как най-накрая човек трябва да защити чувствителните очи на животните?

Лентинк и неговите колеги обаче не бяха раздразнени от това предполагаемо препятствие: те бързо проектираха очила за птици. Той е направен от същия материал като човешкия му колега, но очилата са изключително малки и перфектно съчетани с птичи очи с помощта на техники за 3D печат. Леките каишки, които прикрепват очилата към главата на животното, гарантират сигурно задържане. показ

Папагал на врабче Оби лети чрез аерозол за анализ на лазерна светлина с мини очила. Университета в Станфорд

Анализът на полетите носи изненада

Пернатът субект Оби бързо свикна с този странен аксесоар и скоро беше готов да лети командно от полюс до полюс през подутия с аерозол въздух в стаята с лазер. "Целта беше да се тестват обичайните модели от литературата, които описват колко плаваемост произвежда птица", обяснява колежката на Lentink Даяна Чин.

Анализът на усърдното пляскане на Оби дойде като изненада: „Установихме, че и трите модела, които опитахме, са много неточни. Защото те се основават на предположения, които не са непременно верни ", казва Чин. За разлика от предишните мисли, например, въздушната турбулентност, причинена от птица зад него, без непрекъснат последователен модел, както контузите на самолет. Вместо това те са много по-сложни.

Нужни са нови модели

Според изследователите, предишните модели не могат точно да отразяват действителната плаваемост, която произвежда врабче папагал или друга птица. „Учените често разчитат на информация за поведението на полета на животните от литературата, за да подобрят роботизираните крила“, казва Лентинк. "Но сега показваме, че тази информация е по-малко достоверна, отколкото се надявахме."

„Нуждаем се от нови проучвания и нови методи, които наистина подкрепят процеса на проектиране по смислен начин в бъдеще“, казва той. Може би това ще бъде възможно с помощта на Оби и неговите колеги. В края на краищата, неговата работа се е доказала веднъж преди - и изследователите смятат също, че новоизпитаният анализ на полета може да се окаже полезен и в бъдеще. (Биоинформатика и биомиметика, 2016)

(Университет в Станфорд, 06.12.2016 - DAL)