Kolibrik és helikopterek

Egy több kolibrifajra kiterjedő aerodinamikai kutatás során kiderült, hogy egyetlen olyan faj akad, amely a levegőben való lebegés során hatásfokában megelőzi a Black Hornet nevű miniatűr helikoptert.

Kolibrik és helikopterek

A kolibrikkel kapcsolatban régóta köztudott, hogy a levegő bajnokai: rendkívül gyorsan verdeső szárnyaikkal képesek gyakorlatilag egy helyben lebegni a levegőben, miközben az általuk kiszemelt virág nektárját fogyasztják. Egyes fajok másodpercenként 80 szárnycsapásra is képesek. Ez a fajta, huzamosabb ideig fenntartható lebegés páratlannak számít a madárvilágban, és jelentős energiákat emészt fel. A Stanford és a Wageningen Egyetem kutatói arra voltak kíváncsiak, hogy a különleges madarak levegőben való mozgása hatásfok szempontjából hogyan „vizsgázik”, ha ember alkotta repülő szerkezetekkel hasonlítják össze.

Anna-kolibri

A repülőgépek és helikopterek tervezésekor fontos szerepe jut a szárnykarcsúságnak, vagyis annak, hogyan aránylik a szárnyak hossza azok szélességéhez, mivel ez a tulajdonság meghatározza az objektum aerodinamikai hatásfokát. A szakértők ez alapján azt feltételezték, hogy a madaraknál is hasonlóan működik a dolog. A kolibri esetében azonban meglehetősen nehéz a repülést folyamatában vizsgálni, mivel nagyon aprócska erők generálódnak, ugyanakkor ezek nagyon gyorsan követik egymást.

A szakértők ezért nem is élő példányokkal kezdtek kísérletezni, hanem múzeumi madarak szárnyaival. Az eltávolított végtagokat egy erre alkalmas készülékkel mozgatták meg, lemérve légellenállásukat, majd élő kolibrik repüléséről készült felvételekkel kombinálták az adatokat. Mindebből a szakértők képesek voltak megbecsülni, hogy mekkora erőt kell kifejteniük a madaraknak a lebegéshez. Végül az információkat összevetették a Black Hornet nevű miniatűr helikopter hasonló adataival, hogy megtudják, melyik repülő „szerkezet” hatásfoka magasabb.

Black Hornet Nano

A vizsgálatok során több érdekességre is fény derült. Bebizonyosodott például, hogy a lebegés érdekében kifejtett erők nagysága a kolibrik esetében is függ a szárnykarcsúságtól. A lefelé irányuló szárnycsapás során például annál kisebb erő szükséges az egy helyben maradáshoz, minél nagyobb a szárnykarcsúság, amelynek értéke a kolibrik esetében 3,5 és 4 között alakul. Ami a hatásfokot illeti, a vizsgált kolibrifajok többsége nagyon hasonlóan teljesített a helikopterhez, egy faj azonban felülmúlta az ember alkotta szerkentyűt: az Anna-kolibri 27 százalékkal jobb hatásfokkal lebeg, mint a Black Hornet.

David Lentink, a kutatás vezetőjének elmondása szerint az eredmények felhasználásával újfajta, a korábbinál gazdaságosabb drónokat lehet majd tervezni. Ahogy a szakértő megfogalmazta, az ember alkotta repülő szerkezetek még sok szempontból elmaradnak a kolibrik és más madarak mögött, ami a levegőben haladás különböző aspektusait illeti, tehát van még hova fejlődni. Ami azonban az aerodinamikai hatásfokot illeti, meglepően közel járunk a természet legjobbjához, teszi hozzá Lentink.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward