Учёные рассчитали силы, которые действуют на северного лысого ибиса, когда он летит за вожаком чуть сбоку. Это классическая позиция внутри клина. Модель показала, что в таком положении птица тратит на 11% меньше механической энергии.
Главная причина экономии — размах крыльев. У птицы, которая летит следом, он падает примерно до 70% от того, что нужен при одиночном полёте.
Разгадка в вихрях, которые срываются с кончиков крыльев. Позади летящей птицы воздух уходит вниз, а сбоку поднимается вверх. Именно эта боковая зона восходящего потока и помогает тому, кто держится следом. Оставалось понять, что именно она даёт: лишнюю подъёмную силу или лишнюю тягу.
Авторы работы разбили полёт на последовательность мгновенных кадров. Вожак машет крыльями, его воздушный след колеблется. Модель фиксирует положение следа и крыльев ведомой птицы в каждый момент и считает действующие силы.
Выяснилось, что след вожака снижает потребность ведомой птицы в тяге. Она может махать крыльями не так сильно и за счёт этого бережёт энергию. Все выводы модели согласуются с тем, что учёные видят в экспериментах, но впервые объясняют сам механизм.
Авторы считают, что подход пригодится не только для изучения птиц. Те же принципы можно использовать при создании роёв дронов для сельского хозяйства или тушения пожаров. В перспективе модель планируют расширить и добавить в неё социальное поведение стаи.
Обложка:
The post appeared first on .