Особые эластичные и пористые кончики перьев на задней кромке крыльев совы умеют поглощать и подавлять большую часть звуковых колебаний, возникающих во время полета, что делает этих ночных хищников бесшумными во время охоты, заявили ученые на конференции Американского физического сообщества в Питсбурге.
Если мы сможем скопировать этот звукопоглощающий механизм, присутствующий в крыльях совы, то мы далеко продвинемся в создании новых типов покрытий из волокон с переменной жесткостью, которые можно будет использовать в качестве основы для обшивки крыльев и фюзеляжа самолетов, а также бортов кораблей , — заявил Джастин Яворски из университета Лехай в Вифлееме (США).
Яворски и его коллеги проанализировали структуру крыльев, аэродинамику и акустические свойства крыльев сов с точки зрения физики и математики, пытаясь раскрыть секрет их бесшумности. В процессе этого анализа ученые выделили три основных черты этих крыльев, способные повлиять на их акустические свойства — гребень из жестких перьев на передней кромке, мягкий пух в верхней части, а также эластичные и пористые перья на задней кромке крыла.
Проанализировав их вклад в бесшумность крыла совы по отдельности, ученые пришли к выводу, что ключевым элементом в встроенном шумоподавителе сов были перья на задней части их крыльев. Крылья обычных птиц, кромка которых составлена из относительно жестких и не эластичных перьев, вырабатывают большое количество шума.
В случае с совами, как объясняют авторы статьи, этого не происходит, так как их перья становятся более эластичными и пористыми при приближении к кончику, что помогает гасить акустические колебания. В свою очередь, пух и жесткие перья в других частях крыла помогают подавлять шум иными методами, которые ученые планируют детально изучить в своей следующей работе.
По мнению Томаса Бахманна из Дармштадского технологического университета (Германия), большую роль в отсутствии шума играет аэродинамика совиных крыльев — во всяком случае если говорить о совах-сипухах. Сипухи машут крыльями довольно редко и медленно по сравнению с другими птицами, однако в воздухе как-то держатся и на землю не падают. Медленные и неторопливые взмахи обеспечивают им бесшумный полёт. Г-н Бахманн с коллегами тщательным образом изучили оперение и мускулатуру крыла сипухи с помощью медицинского 3D-сканера.
Главной особенностью крыла этой совы, по словам исследователя, является его сильная кривизна, решённая с инженерной точки зрения довольно своеобразно. Если не вдаваться в детали, то можно сказать, что сипуха эффективно использует тот же принцип, который позволяет и самолётам держаться в воздухе. Скорость течения воздуха на верхней поверхности крыла значительно больше, чем под нижней, что создаёт разницу давлений: под крыло воздух давит сильнее, чем на его верхнюю поверхность. В итоге рождается присасывающий эффект, который позволяет сипухе держаться в воздухе, не особо сильно молотя крыльями.
Интересный факт: совы, питающиеся рыбой, подобными шумоподавляющими технологиями не обладают. Рыбным филинам и прочим видам такая функция во время охоты не требуется, поэтому в безветренную погоду их можно услышать за несколько десятков метров.
Это сообщение отредактировал alanco - 18.01.2021 - 15:55
yaplakal.com