Похожие статьи
Совы — очаровательные существа, которые могут бесшумно летать в самых тихих местах. Их крылья во время полета не издают шума, что позволяет им точно определять местонахождение своей добычи, используя свой исключительный слух, оставаясь при этом незамеченными. Эта уникальная способность зависит от многих факторов и уже давно является предметом горячих исследований.
Ученые выявили связь между способностью летать бесшумно и наличием микрополосков на крыльях совы. Эти полосы по задней кромке (TE) играют решающую роль в подавлении шума, создаваемого движением воздуха, вызванным взмахами крыльев.
Изучение этих полос может привести к разработке перспективных методов снижения шума, создаваемого механизмами с повышенной текучестью. Хотя во многих исследованиях эти полосы оценивались с использованием плоских пластин и профилей, их точные механизмы и влияние на взаимодействие перьев и различные особенности крыльев настоящих сов оставались неизвестными.
Чтобы разгадать секреты бесшумных крыльев совы, профессор Хао Лю со своими коллегами, в том числе доктором Джайсин Ронг из Высшей инженерной школы, доктором Яджун Цзян и доктором Масаси Мураками из Высшей школы естественных наук Университета Тиба в Японии, исследовали, как полосы влияют как на звук, так и на аэродинамические характеристики крыльев совы.
Их результаты были опубликованы в журнале Bioinspiration & Biomimetics.
Чтобы понять, как работают совиные крылья, команда сконструировала две трехмерные модели настоящего совиного крыла — одну с бахромой, другую без нее — со всеми ее геометрическими характеристиками. Они использовали эти модели для проведения моделирования течения жидкости, которое объединило методы моделирования больших вихрей и аналогию Ffowcs-Williams-Hawkings. Моделирование проводилось со скоростью планирующего полета настоящей совы.
Выяснилось, что TE-полосы снижают уровень шума крыльев совы, особенно на больших углах атаки, и сохраняют аэродинамические характеристики, сравнимые с крыльями совы без полос. Команда определила два взаимодополняющих механизма, с помощью которых полосы TE влияют на поток воздуха. Во-первых, полосы уменьшают колебания воздушного потока за счет разрушения вихрей на задней кромке. Во-вторых, они уменьшают взаимодействие потоков между перьями на концах крыльев, тем самым подавляя выпадение вихрей на концах крыльев. Синергетически эти механизмы усиливают эффект полос, улучшая как создание аэродинамической силы, так и снижение шума.
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
