Оценка нестационарной аэродинамики в следе свободно летящего европейского скворца
Адар Бен-Гида, Адам Киршхефер и др.
(Представлено: 1 июня 2013 г.)
Машущее крыло является одним из самых распространенных методов создания пропульсивной силы в природе, однако, современное понимание аэродинамики следа птиц не представляется полным. Роль нестационарного движения в потоке и его вклад в аэродинамику все еще остается открытым вопросом. В данном исследовании изучался след за свободно летящим европейским скворцом с помощью длительных высокоскоростных съемок и применения PIV-метода в ближнем следе. Кинематический анализ крыльев и тела птицы выполнен с использованием дополнительных высокоскоростных камер, которые записали движение птицы одновременно с PIV-измерениями. Эволюция следа за четыре полных взмаха крыльями получалась путем реконструкции разрешенных по времени данных; аэродинамика в следе проанализирована с точки зрения продольных сил, действующих на птицу. Было установлено, что профильное сопротивление по классической аэродинамике остается положительным в течение большей части цикла взмаха крыльев, но кинематические изображения показывают, что птица не замедляется. Показано, что нестационарная аэродинамика с необходимостью удовлетворяет баланс сопротивление-тяга с помощью приближенного нестационарного члена сопротивления. Эти результаты могут пролить свет на эффективность полетов птиц, предоставляя в частности ответ на вопрос о том, как они минимизируют сопротивление во время машущего полета.