Крылья птиц всегда служили вдохновением для воздухоплавателей и авиаконструкторов, однако разработчики летательных аппаратов до сих пор не принимали во внимание наличие у пернатых нескольких групп скрытых перьев. Одна из этих групп раскрывается во время выполнения птицей определенных маневров, например, при передвижении в условиях сильного ветра или при посадке. Эта необыкновенная особенность соответствует современным достижениям аэродинамики и обеспечивает устойчивость полета.
Специалисты Принстонского университета в США использовали принцип, заимствованный у природы, чтобы улучшить безопасность полетов беспилотных летательных аппаратов. Для этого исследователи взяли небольшой самолет и расположили рядами «скрытые перья» на крыле, изготовленном с помощью 3D-печати. Беспилотный летательный аппарат, управляемый дистанционно, сначала проверили в аэродинамической трубе, где зафиксировали давление и поток воздуха.
В ходе тестирования различных конструкций было установлено, что использование пятирядных закрылков увеличивает подъемную силу крыла на 45%, а уменьшает сопротивление завихрений на 30%. Это, в свою очередь, улучшает общую устойчивость, что положительно сказывается на летных характеристиках и безопасности полета.
На следующем этапе эксперимента ученые перенесли свои исследования на вертолетную площадку. Для этого они оборудовали закрылки масштабной радиоуправляемой модели самолета и запрограммировали ее на многократное сваливание. В этих условиях механизм продемонстрировал свою результативность.
Анализ позволил выявить продуманную и одновременно простую конструкцию крыльев птиц, применение принципов которой способно повысить летные качества самолетов без значительных затрат. Данные принципы могут быть использованы при создании автомобилей, подводных аппаратов и ветряных турбин.
В ходе презентации команда поделилась информацией о своих инженерных разработках статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.