De meest verstandige luchtreizigers vrezen turbulentie. Een kleine atmosferische hapering kan vliegtuigen doen schudden, zenuwen rammelen en dranken morsen. Uit een door Cornell University geleide studie bleek dat vogels het helemaal niet erg vinden.

Door windsnelheidsgegevens te combineren met de gemeten versnellingen van een steenarend uitgerust met GPS-volginstrumenten, de onderzoekers suggereren dat, in plaats van de vlucht te belemmeren, turbulentie is een energiebron die vogels in hun voordeel kunnen gebruiken.

Deze contra-intuïtieve ontdekking kan een herziening zijn van wat we weten over het vliegen van vogels, en de lucht- en ruimtevaartindustrie helpen zich sneller te ontwikkelen, efficiëntere manieren om in turbulente omgevingen te vliegen.

De krant, "Turbulentie verklaart de versnellingen van een adelaar in natuurlijke vlucht, " gepubliceerd in PNAS . De hoofdauteur was promovendus Kasey Laurent.

Hoewel de vlucht van vogels voor aardgebonden toeschouwers gemakkelijk en sierlijk kan lijken, gevleugelde dieren navigeren in feite door een luchtstroom die is gestructureerd, gestructureerd en constant in beweging, volgens Gregory Bewley, universitair docent aan de Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, die het team leidde.

Om zijn experimenten uit het lab de lucht in te krijgen, Het team van Bewley werkte samen met twee groepen:Conservation Science Global en Cellular Tracking Technologies. Wetenschappers van deze bedrijven hebben een vrouwelijke steenarend gevangen in Alabama, opgetuigd met een zonne-GPS-telemetrie-eenheid met een versnellingsmeter die minder dan 3 ons weegt, liet toen de vogel los.

In de loop van 17 dagen, toen de adelaar naar het noorden trok langs de Appalachen naar Canada, de GPS-"rugzak" heeft meer dan 200 uur aan gegevens verzonden, inclusief locatiecoördinaten, hoogte, grondsnelheid en drieassige versnelling - via mobiele netwerken.

Bewley's lab verzamelde vervolgens windsnelheidsgegevens van de weergeschiedenisdatabases van de National Centers for Environmental Prediction en bracht deze in kaart op de vluchtmetingen van de adelaar. het identificeren van de verschillende vliegende en niet-vliegende gedragingen van de vogel.

Ze vonden een "zeer onregelmatige, fluctuerend patroon" in de versnellingen van de adelaar, die lijkt op de typische banen van deeltjes in turbulente luchtstromen. Op tijdschalen variërend van 0,5 tot 10 seconden - wat zich vertaalt naar ongeveer 1 tot 25 vleugelslagen - waren de versnellingen en atmosferische turbulentie van de adelaar volledig synchroon.

En hoe intens zijn deze versnellingen? Als vergelijkingspunt, mensen die in een auto of aan boord van een commerciële vlucht rijden, ervaren minder dan 0,1 g, of één factor van de zwaartekrachtversnelling van de aarde. In de tussentijd, de versnellingen van vogels overschrijden 1 g - wat die menselijke passagiers van hun stoel zou gooien.

Natuurlijk, luchtvaartingenieurs streven ernaar om turbulentie zoveel mogelijk te verminderen, en geen enkele vliegtuigpassagier of piloot wil een hobbelige rit. Maar Bewley gelooft dat er mogelijkheden zijn om de energie van turbulentie te benutten, met name voor personenloos transport en kleine verkenningsvliegtuigen.

"Als je een pad zou kunnen vinden waarin elke draaikolk je de juiste kant op duwt, dan kom je er natuurlijk wat sneller met wat minder energie, " Zei Bewley. "We werken nog steeds hard om turbulentie op zich te begrijpen. Ik vind het fascinerend dat er misschien wat praktische empirische kennis is belichaamd in dieren in het wild die we nog niet waarderen."