Een recent onderzoek uitgevoerd door City, Professor Christoph Bruecker van de Universiteit van Londen en zijn team hebben onthuld hoe microgestructureerde finlets op uilenveren een stille vlucht mogelijk maken en de weg vooruit kunnen wijzen bij het verminderen van vliegtuiglawaai in de toekomst.

Professor Bruecker is de leerstoel van de Royal Academy of Engineering Research in Nature-Inspired Sensing and Flow Control for Sustainable Transport en Sir Richard Olver BAE Systems Chair voor luchtvaarttechniek.

Zijn team heeft hun ontdekkingen gepubliceerd in het tijdschrift Institute of Physics, Bio-inspiratie en biomimetica in een paper met de titel 'Flow-turning-effect en laminaire controle door de 3D-kromming van de voorrandvertandingen van de uilvleugel.'

Hun onderzoek schetst hun vertaling van de gedetailleerde 3D-geometriegegevens van typische voorbeelden van uilenveren geleverd door professor Hermann Wagner van de RWTH Aachen University (Duitsland) in een biomimetische aerofoil om het aerodynamische effect op de speciale filamenten aan de voorrand van de veren te bestuderen .

De resultaten laten zien dat deze structuren werken als reeksen finlets die de stroomrichting in de buurt van de aerodynamische wand coherent veranderen en de stroom langer en met grotere stabiliteit behouden, turbulentie vermijden.

Het City-onderzoeksteam liet zich inspireren door de complexe 3D-geometrie van de extensies langs de voorkant van de veren van de uil - gereconstrueerd door professor Wagner en zijn team in eerdere studies met behulp van micro-CT-scans met hoge resolutie.

Na te zijn omgezet in een digitaal vormmodel, de stromingssimulaties rond die structuren (met behulp van computationele vloeistofdynamica) gaven duidelijk de aerodynamische functie van deze uitbreidingen als finlets aan, die de stroomrichting op een coherente manier veranderen.

Van dit effect is bekend dat het de stroming over een geveegd vleugelprofiel stabiliseert, typisch voor uilen terwijl ze met hun vleugels klapperen en glijden.

Met behulp van stromingsstudies in een watertunnel, Professor Bruecker, bewees ook de flow-turning-hypothese in experimenten met een vergroot finlet-model.

Zijn team was verrast dat in plaats van wervels te produceren, de finlets fungeren als dunne leischoepen vanwege hun speciale 3D-kromming. De regelmatige reeks van dergelijke finlets over de spanwijdte verandert daarom de stroomrichting nabij de muur op een soepele en coherente manier.

Het team is van plan een technische realisatie van een dergelijk geveegd vleugelprofiel in een echovrije windtunnel te gebruiken voor verdere akoestische tests. De uitkomst van dit onderzoek zal belangrijk blijken te zijn voor het toekomstige ontwerp van laminaire vleugels en heeft het potentieel om vliegtuiglawaai te verminderen.