Robotstudie ger nya insikter i fåglars flaxande
Fåglar flaxar på sätt som ger tidigare okända fördelar. Hur djuren använder vingarna påverkar hur effektiv aerodynamiken blir i olika situationer när förhållandet mellan den framåtdrivande kraften och kraften för att hålla sig uppe ändras. De nya resultaten kan spela en viktig roll i utvecklingen av framtidens drönare.
Genom att studera fåglars vingslag kan utvecklare av luftfarkoster få viktig information och inspiration. Men för att avgöra vilken flaxstrategi som är mest energieffektiv räcker det inte med att studera verkliga fåglar. Det krävs också aerodynamiska studier av alternativa sätt att flaxa.
Tack vare en specialkonstruerad robotvinge – överlägsen tidigare fågelrobotar – har biologiforskaren Christoffer Johansson gjort flera nya upptäckter. Dessa presenteras nu i den vetenskapliga tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS.
– Övergripande kan man säga att resultaten hjälper oss att förstå varför fåglar flaxar sina vingar som de gör, säger Christoffer Johansson.
Hur snabbt fåglarna ska slå sina vingar vid en viss flyghastighet beror på hur stort motståndet på kroppen är i förhållande till hur mycket fåglarna väger.
– Studien visar även att ett effektivt sätt att ändra på förhållandet mellan kraft som driver fågeln framåt och kraft som håller den uppe är att justera hur mycket vingen slås över respektive under kroppen, något som tidigare inte varit känt, säger Christoffer Johansson.
Förståelsen för hur fåglar flaxar sina vingar mest effektivt kan inspirera till nya sätt att tänka när det gäller hur flygande robotar ska röra sina vingar. De nya fynden ger vägledning för design av drönare med flaxande vingar vilket kan förbättra deras räckvidd och effektivitet. Detta är en stor begränsning i dagens konstruktioner.
– Genom att använda fågelliknande vingrörelser kan drönare optimera energianvändningen under flygning, vilket banar väg för avancerade autonoma luftfartssystem, säger Christoffer Johansson.
Studien publiceras i PNAS: ”Aerodynamic efficiency explains flapping strategies used by birds”
För mer information, kontakta:
Christoffer Johansson, universitetslektor
Biologiska institutionen, Lunds universitet
046 222 49 55
christoffer.johansson@biol.lu.se
Presskontakt
johan.joelsson@science.lu.se
046 222 71 86