La maggior parte dei viaggiatori aerei sani di mente teme le turbolenze. Un leggero singhiozzo atmosferico può scuotere gli aeroplani, dare sui nervi e versare bevande. Uno studio condotto dalla Cornell University ha scoperto che agli uccelli non importa affatto.
Combinando i dati sulla velocità del vento con l’accelerazione misurata di un’aquila reale dotata di localizzatori GPS, i ricercatori suggeriscono che invece di ostacolare il volo, la turbolenza è una fonte di energia che gli uccelli potrebbero usare a loro vantaggio.
Questa scoperta controintuitiva potrebbe rivedere ciò che sappiamo sul volo degli uccelli e aiutare l’industria aeronautica a sviluppare modi più rapidi ed efficienti per volare in ambienti turbolenti.
Il documento, “La turbolenza spiega l’accelerazione di un’aquila in volo normale”, pubblicato in PNAS. L’autore principale era il dottorando Casey Laurent.
Mentre il volo degli uccelli può sembrare facile e aggraziato per gli spettatori a terra, gli animali alati in realtà navigano in un flusso d’aria ordinato, composto e costantemente fluente, secondo Gregory Bewley, professore associato presso la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, che ha guidato Il gruppo.
Per portare i loro esperimenti fuori dal laboratorio e nel cielo, il team di Bewley ha collaborato con due gruppi: Conservation Science Global e Cellular Tracking Technologies. Gli scienziati di queste società hanno catturato un’aquila reale femmina in Alabama, l’hanno dotata di un’unità di telemetria GPS a energia solare con un accelerometro che pesa meno di 3 once e poi l’hanno rilasciata.
Nel corso di 17 giorni, mentre l’aquila migrava a nord lungo i monti Appalachi verso il Canada, lo “Zaino” ha trasmesso più di 200 ore di dati – comprese le coordinate della posizione, l’altitudine, la velocità al suolo e l’accelerazione a 3 assi – a un telefono cellulare. reti.
Il laboratorio di Bewley ha quindi ottenuto i dati sulla velocità del vento dai database della cronologia meteorologica del National Centers for Environmental Forecasting e li ha mappati alle misurazioni del volo dell’aquila, identificando i diversi comportamenti dell’uccello in volo e non.
Hanno trovato uno “schema molto discontinuo e irregolare” nell’accelerazione dell’aquila, che è simile alle tipiche traiettorie delle particelle nei flussi d’aria turbolenti. Su scale temporali da 0,5 a 10 secondi, che si traducono in circa 1-25 battiti d’ala, l’accelerazione dell’Aquila e la turbolenza atmosferica erano perfettamente sincronizzate.
E quanto è grave questa accelerazione? A titolo di confronto, le persone in un’auto o su un aereo di linea commerciale sperimentano meno di 0,1 g, o uno dei fattori dell’accelerazione gravitazionale terrestre. Nel frattempo, le accelerazioni degli uccelli hanno superato 1 g, il che farebbe cadere questi passeggeri dai loro sedili.
Naturalmente, gli ingegneri di volo si sforzano di ridurre il più possibile le turbolenze e nessun passeggero o pilota di linea aerea desidera un viaggio accidentato. Ma Bewley crede che ci siano opportunità per sfruttare l’energia della turbolenza, specialmente per il trasporto senza equipaggio e piccoli aerei da ricognizione.
“Se riesci a trovare un percorso in cui ogni vortice ti spinge nella giusta direzione, ovviamente ci arriverai un po’ più velocemente con un po’ meno energia”, ha detto Bewley. “Stiamo ancora lavorando duramente per comprendere il disturbo di per sé. Penso che sia fantastico che ci possa essere qualche conoscenza empirica incorporata nella fauna selvatica che non apprezziamo ancora”.
La ricerca è stata finanziata in parte da Friends of the Talladega National Forest.
Fonte della storia:
Materiale Introduzione di Università Cornell. Originale di David Nutt. Nota: il contenuto può essere modificato in base allo stile e alla lunghezza.
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