Μυστήριο παραμένει το πώς ακριβώς τα πουλιά μπορούν να είναι τόσο ευκίνητα στον αέρα και δεν είναι λίγοι οι επιστήμονες που έχουν επιδοθεί στην μελέτη τους προκειμένου να βγάλουν συμπεράσματα για την πτητική τους ικανότητα. Συμπεράσματα που θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν στην κατασκευή αεροσκαφών στο μέλλον.
Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences, χρησιμοποιεί μοντελοποίηση και αεροδυναμική για να περιγράψει πώς οι γλάροι μπορούν να αλλάξουν το σχήμα των φτερών τους για να ελέγξουν την απόκρισή τους σε ριπές ανέμου ή άλλες διαταραχές. Τα ευρήματα θα μπορούσαν κάποια μέρα να ισχύουν για μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα ή άλλες ιπτάμενες μηχανές.
“Τα πουλιά εκτελούν εύκολα απαιτητικούς ελιγμούς και είναι προσαρμόσιμα, οπότε τι είναι πιο χρήσιμο από τη πτήση τους να εφαρμοστεί σε μελλοντικά αεροσκάφη;” Αναρωτήθηκε η Christina Harvey, επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροδιαστημικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, ΗΠΑ, και επικεφαλής συντάκτρια της εργασίας.
Η Χάρβεϊ άρχισε να μελετά γλάρους κατά τη διάρκεια του μεταπτυχιακού της στη ζωολογία στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας, αφού απέκτησε το πτυχίο της στη μηχανολογία.
Η Χάρβεϊ συνέχισε την εργασία της για τους γλάρους ως διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. Τώρα, έχει ενταχθεί στη σχολή στο UC Davis αφού ολοκλήρωσε το διδακτορικό της στην αεροδιαστημική μηχανική.
Τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους, η Κ. Χάρβεϊ και οι συνεργάτες της από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν δημοσίευσαν μια εργασία στο Nature που αναλύει τη δυναμική πτήσης 22 ειδών πτηνών.
Ενώ οι προηγούμενες μελέτες έτειναν να επικεντρωθούν στην αεροδυναμική – πώς ο αέρας κινείται γύρω από ένα πουλί – η Harvey ανέπτυξε εξισώσεις για να περιγράψει τις αδρανείς ιδιότητες των πτηνών, όπως το κέντρο βάρους και το ουδέτερο σημείο, όπου οι αεροδυναμικές δυνάμεις μπορούν να μοντελοποιηθούν με συνέπεια ως σημειακές δυνάμεις.
Τα αεροπλάνα συνήθως σχεδιάζονται για να είναι σταθερά ή ασταθή. Ένα σταθερό αεροσκάφος θα έχει την τάση να επιστρέφει σε σταθερή πτήση όταν διαταράσσεται (π.χ. όταν ωθείται προς τα πάνω από μια ριπή ανέμου). Αυτό είναι επιθυμητό, για παράδειγμα, σε ένα αεροπλάνο, αλλά όχι για ένα μαχητικό. Τα αεροσκάφη υψηλής ευελιξίας είναι σχεδιασμένα να είναι ασταθή.
Στην εργασία τους, η Χάρβεϊ και οι συνεργάτες της έδειξαν ότι σχεδόν όλα τα είδη πτηνών που μελετήθηκαν είναι ικανά τόσο για σταθερή όσο και για ασταθή πτήση και χρησιμοποιούν κινήσεις φτερών για εναλλαγή μεταξύ αυτών των τρόπων λειτουργίας.
Οι γλάροι μπορούν να προσαρμόσουν τον τρόπο με τον οποίο ανταποκρίνονται στις διαταραχές σε αυτόν τον άξονα προσαρμόζοντας τις αρθρώσεις του καρπού και του αγκώνα τους και αλλάζοντας το σχήμα των φτερών τους, ανακάλυψαν οι επιστήμονες. Η ομάδα ήταν σε θέση να προβλέψει τις πτητικές ιδιότητες των γλάρων και πόσο γρήγορα μπορούν να αναρρώσουν από μια διαταραχή όπως μια ριπή.
«Η ανάλυση των ιπτάμενων ιδιοτήτων οδηγεί στο ερώτημα: Εάν κατασκευάζατε ένα αεροσκάφος ακριβώς όπως ένας γλάρος, θα μπορούσε ένας άνθρωπος να το πετάξει;». είπε ο Χάρβεϊ.
Καθώς τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα ή τα drones χρησιμοποιούνται ευρέως, πρέπει να μπορούν να πλοηγούνται σε πολύπλοκα αστικά περιβάλλοντα, κάτι που τα πτηνά κάνουν πολύ καλά. Η βαθύτερη κατανόηση της πτήσης πουλιών θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση του σχεδιασμού των drones για διάφορες χρήσεις.
