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Forscher haben zum ersten Mal ein dreidimensionales Modell der Komplexität des Fledermausfluges entwickelt, das möglicherweise neue Drohnen-Designs inspiriert.
Modellierung der besten Flieger der Natur
Ingenieure der University of British Columbia (UBC) haben zum ersten Mal die unglaubliche Komplexität des Fledermausfluges modelliert und möglicherweise Inspiration für das zukünftige Design von Drohnen gegeben, die einigen der besten Flieger der Natur nachempfunden sind.
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Um ihr Modell zu bauen, konstruierten die Forscher einen Aluminiumfledermausflügel und setzten ihn den Strömungen eines Windkanals aus, um die Schlag-, Biege- und Drehbewegungen darzustellen, mit denen Fledermäuse ihre Bewegungen in der Luft punktgenau steuern.
Durch Verfolgung dieser Bewegungen im Aluminiumflügel und Messung der Auswirkungen dieser Bewegungen auf den Strom, der durch den Windkanal peitscht, konnten die Forscher erfolgreich ein Computermodell des Fledermausfluges in einem dreidimensionalen Raum entwickeln.
Dieses Modell ist das erste seiner Art, das das Flugverhalten von Fledermäusen in Bezug auf die Bewegungsgeometrie des Fledermausflügels detailliert beschreibt, so Rajeev Jaiman, leitender Autor und Professor für Maschinenbau an der UBC.
"Frühere numerische Modelle des Fledermausflatterns waren zu vereinfacht oder unvollständig, um von wirklichem praktischem Nutzen zu sein", sagte er.
Modellierung der Geometrie eines Fledermausflügels während des Fluges
Die Flattercharakteristik von Fledermäusen ist aufgrund ihrer vielen Gelenke und dehnbaren Membranen möglich, die es ihnen ermöglichen, die Geometrie ihrer Flügel auf eine Weise zu verändern, die Vögel und andere Flieger nicht können.
"Während dieses Flügel-Morphing den Fledermausflug im Vergleich zum Vogelflug viel komplizierter macht, macht es Fledermäuse auch zu den effizienten Flugmaschinen, die sie sind", sagte Jaiman.
Das Team plant nun in Zusammenarbeit mit Forschern der Brown University die Entwicklung eines physischen Fledermausmodells, um die Bewegungseigenschaften des Fledermausfluges weiter zu untersuchen.
"Wir werden daran arbeiten, die Schlagbewegung weiter zu optimieren", sagte Jaiman. "Sobald dies geschehen ist, haben wir eine Grundlage für die Entwicklung effizienter, agiler und automatisierter Fledermäuse. Denken Sie an intelligente Drohnen, die als Herde fliegen und als Werkzeuge für Unternehmen oder für Notfallmaßnahmen dienen können."
Das Computermodell des Teams wurde letzten Monat im Journal beschrieben Computer & Flüssigkeit.
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