Воздухоплавателей и авиаконструкторов всегда привлекали крылья парящих пернатых как образец, однако до сих пор разработчики летательных аппаратов не учитывали тот факт, что у птиц есть несколько групп скрытых перьев. Одна из них раскрывается, когда птица совершает определенные воздушные маневры — передвигается в условиях сильного ветра или приземляется. Такая удивительная способность отвечает всем достижениям аэродинамики и обеспечивает стабильность полета.
Инженеры из Принстонского университета (США) применили технологию, придуманную самой природой, для повышения безопасности полетов «железных птиц». Ученые взяли миниатюрный аэроплан и установили в несколько рядов «скрытые перья» на крыле, напечатанном на 3D-принтере. Дистанционно управляемый летательный аппарат сначала испытали в аэродинамической трубе, где измерили давление и поток воздуха.
Специалисты протестировали разные конфигурации и установили, что с пятирядными закрылками подъемная сила крыла повышается на 45%, а сопротивление завихрению падает на 30%. Таким образом, улучшается его общая устойчивость, а значит, в целом безопасность полета и летные характеристики аппарата.
Следующий этап эксперимента ученые провели уже на вертолетной площадке. Они оснастили закрылками радиоуправляемую масштабную модель самолета и запрограммировали его на многократное сваливание. Механизм и в этих условиях показал свою эффективность.
Результаты объясняют разумное и в то же время простое устройство птичьих крыльев, которое без больших затрат можно использовать для улучшения летных характеристик самолетов. Взять ее на вооружение можно также при конструировании автомобилей, подводных аппаратов и даже ветряных турбин.
О своих инженерных решениях команда рассказала в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.