La turbulence donne un coup de pouce aux oiseaux


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Crédit photo : Piotr Siedlecki / domaine public

La plupart des voyageurs aériens sensés craignent les turbulences. Un petit hoquet atmosphérique peut secouer les avions, énerver les nerfs et renverser des boissons. Une étude menée par l’Université Cornell a révélé que les oiseaux ne s’en soucient pas du tout.

En combinant les de du vent avec les accélérations mesurées d’un aigle royal équipé d’instruments de suivi GPS, les chercheurs suggèrent que la est une source d’énergie, plutôt que d’entraver le vol, que les oiseaux peuvent utiliser à leur avantage.

Cette découverte contre-intuitive pourrait réviser nos connaissances du transport et aider l’industrie aérospatiale à développer des moyens plus rapides et plus efficaces de voler dans des environnements turbulents.

L’article « La turbulence explique les accélérations d’un aigle en vol naturel » publié dans PNAS. Le premier auteur était le doctorant Kasey Laurent.

Alors que le vol des oiseaux peut sembler facile et gracieux aux passants terrestres, les animaux ailés naviguent en fait dans un flux d’air structuré, structuré et en constante évolution, selon Gregory Bewley, professeur adjoint à la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering. Équipage.

Pour faire passer ses expériences du laboratoire au paradis, l’équipe de Bewley s’est associée à deux groupes : Conservation Science Global et Cellular Tracking Technologies. Les scientifiques de ces sociétés ont capturé une femelle aigle royal en Alabama, l’ont trafiqué à l’aide d’une unité de télémétrie GPS solaire avec un accéléromètre pesant moins de 3 onces, puis ont relâché l’oiseau.

Au cours des 17 jours de migration de l’aigle le long des Appalaches jusqu’au Canada, le « sac à dos » GPS a transmis plus de 200 heures de données – y compris les coordonnées de localisation, l’altitude, la vitesse au sol et l’accélération triaxiale – sur les réseaux cellulaires.

Le laboratoire de Bewley a ensuite obtenu des données sur la vitesse du vent des bases de données météorologiques du National Center for Environmental Prediction et les a associées aux mesures de vol de l’aigle pour identifier les divers comportements de vol et de non-vol de l’oiseau.

Ils ont trouvé un « modèle très irrégulier et fluctuant » dans les accélérations de l’aigle, qui ressemble aux trajectoires typiques des particules dans les courants d’air turbulents. Sur des échelles de temps de 0,5 à 10 secondes – ce qui correspond à environ 1 à 25 battements d’ailes – les accélérations de l’aigle et les turbulences atmosphériques étaient complètement synchronisées.

Et quelle est la force de ces accélérations ? A titre de comparaison : les personnes voyageant en voiture ou à bord d’un vol commercial subissent moins de 0,1 g ou un facteur d’accélération gravitationnelle. Pendant ce temps, les accélérations des oiseaux dépassent 1 g – ce qui ferait tomber ces passagers humains de leurs sièges.

Bien sûr, les ingénieurs aéronautiques s’efforcent de réduire autant que possible les turbulences, et aucun passager ou pilote ne souhaite une conduite cahoteuse. Cependant, Bewley pense qu’il existe des moyens d’exploiter l’énergie de la turbulence, en particulier pour le transport sans passagers et les petits avions de reconnaissance.

« De toute évidence, si vous pouviez trouver un moyen où chaque vortex vous poussait dans la bonne direction, vous y arriveriez un peu plus vite avec un peu moins d’énergie », a déclaré Bewley. « Nous travaillons toujours dur pour comprendre la turbulence elle-même. Je trouve fascinant qu’il existe des preuves empiriques pratiques dans la faune que nous n’apprécions pas encore. »


Un nouvel outil de modélisation cherche à mieux comprendre le vol de l’aigle dans les éoliennes


Plus d’information:
Kasey M. Laurent et al., La turbulence explique les accélérations d’un aigle en vol naturel, Actes de l’Académie nationale des sciences (2021). DOI : 10.1073/pnas.2102588118

Fourni par l’Université Cornell

Citation: Plus qu’une balade cahoteuse : Turbulence donne aux oiseaux un ascenseur (2021, 15 juin), consulté le 15 juin 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-06-bumpy-turbulence-boost-birds.html

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