Om du någonsin har sett en fågel landa på en trädgren, kanske du har märkt att den snabbt slår sina vingar uppåt i hög vinkel för att utföra en jämn landning. Men för vissa fåglar landar de genom att vika vingarna när de sätter sig istället, vilket skapar en svepande rörelse när de bromsar in.

För att avslöja mysteriet bakom dessa skillnader i rörelse studerade ett team av forskare vid UCF-avdelningen för mekanisk och rymdteknik aerodynamiken hos fågelmanövrar och deras konsekvenser för flygplansdesign. Forskarnas resultat publicerades nyligen i Physical Review Fluids , och deras papper fanns också med i Fysik , onlinetidningen från American Physical Society.

Teamet, som leds av doktorand i flygteknik Dibya Raj Adhikari, fann att den svepande rörelsen, som ändrar formen på en fågelvinge, ökar lyftkraften och möjliggör bättre kontroll av aerodynamiska krafter under en landning.

"En fullständig förståelse för denna sittande manöver skulle hjälpa till att kvantifiera prestandan hos de naturliga flygbladen och hjälpa till med utformningen av säkrare flygplan", säger Adhikari. "Denna sittmanöver tillåter också fåglarna att landa smidigt inom ett kort avstånd. Så en sittmanöver med svepande vingkonfiguration kan vara ett alternativ där banavstånd är ett problem."

För att simulera fågelvingarnas rörelse använde teamet aluminiumplattor som de tryckte genom en tank med vatten som innehöll silverbelagda glaskulor. En rektangulär platta användes för att efterlikna en rak vinge medan en avsmalnande platta användes för att efterlikna en vikt vinge. Plattorna flyttades med konstant hastighet under några sekunder, lutades sedan och växlades mot tankväggen under retardation för att imitera en fågel som pitchade och lyfter sina vingar när den landar.

Forskarna fann att den svepande vingrörelsen stabiliserade framkantsvirveln, en av huvudmekanismerna som förbättrar lyftet. Denna stabilisering leder i slutändan till en bättre landning i fåglar – och potentiellt i flygplan.

Adhikari arbetade med denna forskning under ledning av biträdande professor Samik Bhattacharya, vars tidigare arbete lockade honom till UCF. "Under min masterskurs arbetade jag på en bioinspirerad flygning med hjälp av experimentella tekniker," säger Adhikari. "Jag ville utforska mer inom det här fältet, och jag fann att Samik Bhattacharya gjorde en liknande typ av forskning här på UCF." + Utforska vidare

Fågelliknande vingar kan hjälpa drönare att hålla sig stabila i vindbyar