Skulle flygplan vara bättre om de var mer som fåglar? Ingenjörer från University of Bristol och Royal Veterinary College har studerat våra befjädrade vänner för att svara på just denna fråga, vars svar kommer att avslöjas vid Royal Society Summer Science 2021.

Teamet från universitetets bioinspirerade flyglab och Royal Veterinary College har valts ut att dela med sig av sin banbrytande forskning vid Royal Society Summer Science 2021, som kommer att hållas online från och med torsdagen den 8 juli.

Flygingenjörer har länge varit fascinerade av hur fåglar flyger och vad vi kan lära oss om hur de anpassar sig till olika förhållanden. Under det senaste året har teamet från Bristol och RVC gjort betydande upptäckter om hur fåglarnas vingar och svansar rör sig, vilket ger dem smidighet och effektivitet – forskning som kan få stora konsekvenser för framtida flygplansdesign.

Teamet utförde en rad experiment med några av naturens mest eleganta och imponerande fåglar – Lily, en kattuggla; Ellie, en hök; och Sasha, en tawny örn. Detta inkluderade att skapa en skräddarsydd vindstötsgenerator och vindtunnel för Lily och Sasha att flyga genom, med hjälp av höghastighets- och motion-capture-kameror för att fånga i detalj varje enskild fjäder när den böjde sig, böjdes och rörde sig under hela flygningen.

I ett annat experiment fyllde de labbet med såpbubblor som innehöll lite tillsatt helium så att de hängde i luften. När fåglarna gled genom detta moln av bubblor rörde de om dem, vilket gjorde att teamet kunde förstå hur fåglar använder sina svansar på ett annat – och mer effektivt – sätt till flygplan.

För att verkligen få liv i sin forskning på den virtuella utställningen har teamet utvecklat en rad onlineinnehåll. Detta inkluderar ett interaktivt spel, It's a breeze, och en augmented reality-app, OwlAR, som gör det möjligt för användare att återskapa lagets vindpustexperiment genom att använda en mobil enhet för att flyga ugglan Lily runt sitt eget vardagsrum, lokala park - eller någon annanstans de råkar vara!

Forskningen bakom detta roliga och interaktiva innehåll är betydande eftersom det börjar lösa två av de stora problemen som flygfordon står inför – smidig flygning och bränsleekonomi.

"Framtida flygplan och flygrobotar kan fungera på mycket olika sätt än nuvarande teknik.  Genom att studera fågelflyg kan vi få inspiration till nya sätt att lösa utmaningar som att spara energi och hantera byiga vindförhållanden."

"Det har varit fantastiskt att arbeta med RVC för att studera hur fåglar är anpassade att flyga så effektivt och robust", säger Dr Shane Windsor, universitetslektor i aerodynamik vid Bristols avdelning för flygteknik.

"Vi försöker förstå den naturliga världen ur ett ingenjörsperspektiv, sedan vänder vi på den för att använda vår biologiska kunskap för att förbättra teknisk design. Det har varit ett privilegium att ställa ut vårt arbete om de tekniska tillämpningarna av fågelflyg vid Royal Society Summer Science-evenemang .

"Our virtual visitors can see how observing birds of prey has helped us to develop hinged-wing aircraft for a smoother ride, and reduce the drag of future small aircraft with bird-like tails. On top of that, we have brought a slice of science directly to you; why not recreate our experiments by flying our favourite barn owl, Lily, around your very own home using our augmented reality experience, OwlAR?

"The all-digital format this year has been a fun challenge and a great way to communicate our scientific research to the world - we hope we have made engaging interactive content with an enduring appeal," said Professor Richard Bomphrey, Interim Vice Principal for Research; Professor of Comparative Biomechanics at the Royal Veterinary College.

"It has been tremendous fun curating our research for the public via the Royal Society. We aim to get everyone thinking (and dreaming!) about the future of aircraft and to inspire the scientists of tomorrow," said Jonathan Stevenson, PhD, Research Associate in Bird-inspired Aerodynamics from Bristol's Department of Aerospace Engineering.