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Mais do que um passeio acidentado: a turbulaªncia oferece impulso para os pa¡ssaros
Essa descoberta contraintuitivo poderia revisar o que sabemos sobre o voo das aves e ajudar a indústria aeroespacial a desenvolver maneiras mais rápidas e eficientes de voar em ambientes turbulentos.
Por David Nutt, - 15/06/2021


Crédito: Piotr Siedlecki 

A maioria dos viajantes sensatos teme a turbulaªncia. Um pequeno solua§o atmosfanãrico pode abalar aviaµes, abalar os nervos e derramar bebidas. Um estudo conduzido pela Universidade Cornell descobriu que os pa¡ssaros não se importam nem um pouco.

Ao combinar os dados da velocidade do vento com as acelerações medidas de uma a¡guia dourada equipada com instrumentos de rastreamento GPS, os pesquisadores sugerem que, em vez de dificultar o voo , a turbulaªncia éuma fonte de energia que os pa¡ssaros podem usar em seu benefa­cio.

Essa descoberta contraintuitivo poderia revisar o que sabemos sobre o voo das aves e ajudar a indústria aeroespacial a desenvolver maneiras mais rápidas e eficientes de voar em ambientes turbulentos.

O artigo, "Turbulaªncia explica as acelerações de uma a¡guia em voo natural", publicado no PNAS . O autor principal foi o estudante de doutorado Kasey Laurent.

Embora o voo dos pa¡ssaros possa parecer fa¡cil e gracioso para os espectadores terrestres, os animais alados estãona verdade navegando no fluxo de ar que éestruturado, texturizado e constantemente em fluxo, de acordo com Gregory Bewley, professor assistente na Escola Sibley de Engenharia Meca¢nica e Aeroespacial, que liderou O time.

A fim de levar seus experimentos para fora do laboratório e para o canãu, a equipe de Bewley fez parceria com dois grupos - Conservation Science Global e Cellular Tracking Technologies. Cientistas dessas empresas capturaram uma a¡guia-real faªmea no Alabama, equiparam-na com uma unidade de telemetria GPS solar com um acelera´metro pesando menos de 3 ona§as e, em seguida, soltaram a ave.

Ao longo de 17 dias, conforme a a¡guia migrou para o norte ao longo das Montanhas Apalaches em direção ao Canada¡, a "mochila" GPS transmitiu mais de 200 horas de dados - incluindo coordenadas de localização, altitude, velocidade de solo e aceleração tri-axial - via redes celulares.

O laboratório de Bewley então obteve dados de velocidade do vento dos bancos de dados de hista³rico meteorola³gico do National Centers for Environmental Prediction e os mapeou nas medições de voo da a¡guia, identificando os vários comportamentos de voo e não voo da ave.

Eles encontraram um "padrãoaltamente irregular e flutuante" nas acelerações da a¡guia, que se assemelha a s trajeta³rias tipicas departículas em fluxos de ar turbulentos. Em escalas de tempo que variam de 0,5 a 10 segundos - o que se traduz em aproximadamente 1 a 25 batidas de asas - as acelerações da a¡guia e a turbulaªncia atmosfanãrica estavam completamente sincronizadas.

E quanto intensas são essas acelerações? Como ponto de comparação, as pessoas que viajam em um carro ou a bordo de um va´o comercial experimentam menos de 0,1 g, ou um fator da aceleração gravitacional da Terra. Enquanto isso, a aceleração dos pa¡ssaros ultrapassa 1 g - o que jogaria os passageiros humanos para fora de seus assentos.

Obviamente, os engenheiros aerona¡uticos se esforçam para reduzir a turbulaªncia o ma¡ximo possí­vel, e nenhum passageiro ou piloto de avia£o deseja uma viagem acidentada. Mas Bewley acredita que háoportunidades para aproveitar a energia da turbulaªncia, especialmente para o transporte sem pessoas e pequenas aeronaves de reconhecimento.

"Se vocêpudesse encontrar um caminho em que cada va³rtice o empurrasse para o caminho certo, então obviamente vocêchegaria la¡ um pouco mais rápido com um pouco menos de energia", disse Bewley. "Ainda estamos trabalhando duro para entender a turbulaªncia por si são. Acho fascinante que possa haver algum conhecimento empa­rico prático incorporado na vida selvagem que ainda não apreciamos."

 

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