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Se hai mai visto un uccello atterrare su un ramo di un albero, potresti aver notato che inclina rapidamente le ali verso l'alto ad un angolo elevato per eseguire un atterraggio regolare. Tuttavia, per alcuni uccelli, atterrano piegando le ali mentre si appollaiano, creando un movimento ampio mentre decelerano.
Per svelare il mistero dietro queste differenze di movimento, un team di ricercatori del Dipartimento di ingegneria meccanica e aerospaziale dell'UCF ha studiato l'aerodinamica delle manovre di appollaiamento degli uccelli e le loro implicazioni per la progettazione degli aeromobili. I risultati dei ricercatori sono stati recentemente pubblicati in Physical Review Fluids , e il loro articolo è apparso anche in Fisica , la rivista online dell'American Physical Society.
Il team, guidato dalla studentessa di dottorato in ingegneria aerospaziale Dibya Raj Adhikari, ha scoperto che il movimento ampio, che cambia la forma dell'ala di un uccello, aumenta la portanza e consente un migliore controllo delle forze aerodinamiche durante un atterraggio.
"Una completa comprensione di questa manovra di appollaiati aiuterebbe a quantificare le prestazioni dei volanti naturali e aiutare nella progettazione di velivoli più sicuri", afferma Adhikari. "Questa manovra di appollaiamento consente inoltre agli uccelli di atterrare agevolmente entro una breve distanza. Quindi, una manovra di appollaiato con configurazione ad ala spazzata può essere un'opzione quando la distanza dalla pista è un problema."
Per simulare il movimento delle ali degli uccelli, il team ha utilizzato lastre di alluminio che hanno spinto attraverso una vasca d'acqua contenente sfere di vetro argentate. Una piastra rettangolare è stata utilizzata per imitare un'ala dritta mentre una piastra conica è stata utilizzata per imitare un'ala piegata. Le piastre sono state spostate a velocità costante per alcuni secondi, quindi inclinate e spostate verso la parete della vasca durante la decelerazione per imitare un uccello che beccheggia e agita le ali mentre atterra.
I ricercatori hanno scoperto che il movimento dell'ala spazzata ha stabilizzato il vortice del bordo d'attacco, uno dei principali meccanismi che migliorano la portanza. Questa stabilizzazione alla fine porta a un migliore atterraggio degli uccelli e potenzialmente degli aerei.
Adhikari ha lavorato a questa ricerca sotto la guida dell'assistente del professor Samik Bhattacharya, il cui lavoro precedente lo ha attratto all'UCF. "Durante il mio master, ho lavorato su un volo di ispirazione biologica usando tecniche sperimentali", dice Adhikari. "Volevo esplorare di più in questo campo e ho trovato Samik Bhattacharya che svolgeva un tipo simile di ricerca qui all'UCF". + Esplora ulteriormente
