Zouden vliegtuigen beter zijn als ze meer op vogels leken? Ingenieurs van de Universiteit van Bristol en het Royal Veterinary College hebben onze gevederde vrienden bestudeerd om deze vraag te beantwoorden, waarop het antwoord zal worden onthuld tijdens de Royal Society Summer Science 2021.

Het team van het Bio-inspired Flight Lab van de universiteit en het Royal Veterinary College zijn geselecteerd om hun baanbrekende onderzoek te delen tijdens de Royal Society Summer Science 2021, die vanaf donderdag 8 juli online wordt gehouden.

Lucht- en ruimtevaartingenieurs zijn al lang gefascineerd door hoe vogels vliegen en wat we kunnen leren over hoe ze zich aanpassen aan verschillende omstandigheden. In het afgelopen jaar heeft het team uit Bristol en de RVC belangrijke ontdekkingen gedaan over de manier waarop de vleugels en staarten van vogels bewegen, waardoor ze behendigheid en efficiëntie hebben - onderzoek dat grote implicaties kan hebben voor toekomstig vliegtuigontwerp.

Het team voerde een reeks experimenten uit met enkele van de meest elegante en indrukwekkende vogels uit de natuur:Lily, een kerkuil; Ellie, een havik; en Sasha, een geelbruine adelaar. Dit omvatte het creëren van een op maat gemaakte windvlaaggenerator en windtunnel waar Lily en Sasha doorheen konden vliegen, met behulp van hogesnelheidscamera's en motion-capture camera's om in detail elke veer vast te leggen terwijl deze bezweek, verbogen en bewoog tijdens hun vlucht.

In een ander experiment vulden ze het lab met zeepbellen met een beetje toegevoegd helium, zodat ze in de lucht hingen. Terwijl de vogels door deze wolk van bellen gleden, roerden ze ze, waardoor het team kon begrijpen hoe vogels hun staarten op een andere – en efficiëntere – manier gebruiken dan vliegtuigen.

Om hun onderzoek echt tot leven te brengen op de virtuele tentoonstelling, heeft het team een ​​reeks online content ontwikkeld. Dit omvat een interactief spel, It's a breeze, en een augmented reality-app, OwlAR, waarmee gebruikers het windvlaag-experiment van het team kunnen recreëren door een mobiel apparaat te gebruiken om Lily de kerkuil door hun eigen woonkamer, lokale park of waar ze ook zijn!

Het onderzoek achter deze leuke en interactieve inhoud is belangrijk omdat het twee van de grootste problemen van luchtvaartuigen begint op te lossen:soepel vliegen en brandstofverbruik.

"Toekomstige vliegtuigen en luchtrobots kunnen op heel andere manieren werken dan de huidige technologieën.  Door het vliegen van vogels te bestuderen, kunnen we inspiratie opdoen voor nieuwe manieren om uitdagingen op te lossen, zoals het besparen van energie en het omgaan met windstoten."

"Het was geweldig om met de RVC te werken om te onderzoeken hoe vogels zijn aangepast om zo efficiënt en robuust te vliegen", zegt dr. Shane Windsor, Senior Lecturer in Aerodynamics in Bristol's Department of Aerospace Engineering.

"We proberen de natuurlijke wereld te begrijpen vanuit een technisch perspectief en draaien het dan om om onze biologische kennis te gebruiken om het technische ontwerp te verbeteren. Het was een voorrecht om ons werk over de technische toepassingen van vogelvluchten te exposeren op het Royal Society Summer Science-evenement .

"Our virtual visitors can see how observing birds of prey has helped us to develop hinged-wing aircraft for a smoother ride, and reduce the drag of future small aircraft with bird-like tails. On top of that, we have brought a slice of science directly to you; why not recreate our experiments by flying our favourite barn owl, Lily, around your very own home using our augmented reality experience, OwlAR?

"The all-digital format this year has been a fun challenge and a great way to communicate our scientific research to the world - we hope we have made engaging interactive content with an enduring appeal," said Professor Richard Bomphrey, Interim Vice Principal for Research; Professor of Comparative Biomechanics at the Royal Veterinary College.

"It has been tremendous fun curating our research for the public via the Royal Society. We aim to get everyone thinking (and dreaming!) about the future of aircraft and to inspire the scientists of tomorrow," said Jonathan Stevenson, PhD, Research Associate in Bird-inspired Aerodynamics from Bristol's Department of Aerospace Engineering.