เรียนรู้เกี่ยวกับนกฮูก

การศึกษาวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ที่จัดทำโดย City, ศาสตราจารย์ Christoph Bruecker แห่งมหาวิทยาลัยลอนดอน และทีมงานของเขาได้เผยให้เห็นว่า Finlets ที่มีโครงสร้างระดับจุลภาคบนขนนกฮูกช่วยให้บินได้อย่างเงียบเชียบได้อย่างไร และอาจแสดงหนทางข้างหน้าในการลดเสียงรบกวนของเครื่องบินในอนาคต ศาสตราจารย์ Bruecker เป็นประธานการวิจัย Royal Academy of Engineering ของ City ในสาขาการตรวจจับที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติและการควบคุมการไหลเพื่อการขนส่งที่ยั่งยืน และ Sir Richard Olver ประธาน BAE Systems สำหรับวิศวกรรมการบิน ทีมงานของเขาได้เผยแพร่การค้นพบของพวกเขาในวารสาร Institute of Physics, Bioinspiration and Biomimeticsในบทความชื่อ 'Flowturning effect and laminar control by the 3D curvature of edge serrations from owl wing' งานวิจัยของพวกเขาสรุปการแปลข้อมูลเรขาคณิต 3 มิติโดยละเอียดของตัวอย่างขนนก นกฮูก ทั่วไปที่ศาสตราจารย์ Hermann Wagner จาก RWTH Aachen University (ประเทศเยอรมนี) จัดทำขึ้นใน aerofoil เลียนแบบชีวภาพเพื่อศึกษาผลกระทบทางอากาศพลศาสตร์ต่อเส้นใยพิเศษที่ขอบชั้นนำของขนนก ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเหล่านี้ทำงานเป็นอาร์เรย์ของครีบซึ่งเปลี่ยนทิศทางการไหลให้ใกล้ผนังแอโรไดนามิกอย่างสอดคล้องกัน และรักษาการไหลให้นานขึ้นและมีเสถียรภาพมากขึ้น หลีกเลี่ยงความปั่นป่วน ทีมวิจัยของ City ได้รับแรงบันดาลใจจากรูปทรงเรขาคณิต 3 มิติที่ซับซ้อนของส่วนต่อขยายที่อยู่ด้านหน้าของขนนกฮูก ซึ่งสร้างขึ้นใหม่โดยศาสตราจารย์ Wagner และทีมของเขาในการศึกษาก่อนหน้านี้โดยใช้การสแกนด้วย micro-CT ความละเอียดสูง หลังจากถ่ายโอนไปยังแบบจำลองรูปร่างดิจิทัลแล้ว การจำลองการไหลรอบๆ โครงสร้างเหล่านั้น (โดยใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ) แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงฟังก์ชันแอโรไดนามิกของส่วนต่อขยายเหล่านี้ในรูปของครีบซึ่งเปลี่ยนทิศทางการไหลให้สอดคล้องกัน เอฟเฟ็กต์นี้เป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้การไหลของอากาศเหนือปีกบินคงที่ ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับนกฮูกขณะกระพือปีกและร่อน การใช้การศึกษาการไหลในอุโมงค์น้ำ ศาสตราจารย์ Bruecker ยังได้พิสูจน์สมมติฐานการพลิกกลับของการไหลในการทดลองด้วยแบบจำลอง Finlet ที่ขยายใหญ่ขึ้น ทีมงานของเขารู้สึกประหลาดใจที่แทนที่จะสร้างกระแสน้ำวน ฟินเล็ททำหน้าที่เป็นใบพัดนำทางแบบบางเนื่องจากความโค้งแบบ 3 มิติพิเศษ การเรียงตัวตามปกติของร่องน้ำดังกล่าวเหนือช่วงปีกจึงเปลี่ยนทิศทางการไหลใกล้กับผนังในลักษณะที่ราบรื่นและสอดคล้องกัน ทีมงานวางแผนที่จะใช้การทำให้เป็นจริงทางเทคนิคของรูปแบบปีกเครื่องบินแบบปีกกว้างดังกล่าวในอุโมงค์ลมไร้เสียงสำหรับการทดสอบเสียงเพิ่มเติม ผลการวิจัยนี้จะพิสูจน์ว่ามีความสำคัญต่อการออกแบบปีกเครื่องบินในอนาคต และมีศักยภาพในการลดเสียงรบกวนของเครื่องบิน