Математики рассчитали, как полет клином экономит птицам энергию

Авторы скрупулезно воссоздали вихревой след одиночной машущей птицы, а затем добавили летящую за ней вторую особь. Ведущая птица машет крыльями, поэтому ее след пульсирует по вертикали. Чтобы уловить эффект этой пульсации на ведомую птицу, модель разбивает процесс на серию последовательных кадров.

«Если мы мысленно нажмем "паузу", перед нами окажется след в каком-то определенном положении, и крылья ведомой птицы тоже где-то зафиксированы. Есть целый ряд теорем гидродинамики, которые можно применить последовательно, чтобы вычислить силы, действующие на ведомую птицу в этот конкретный момент», — продолжает исследовательница.

Суммируя эти «кадры», модель точно определила влияние пульсирующего следа. Результаты показали, что след впереди летящей птицы снижает потребность ведомой особи в создании собственной тяги. Это позволяет ей уменьшить амплитуду взмахов, что, в свою очередь, экономит энергию.

Результаты исследования могут быть полезны инженерам, уверен Бройер: «Все это можно применить, например, для того чтобы понять, как наилучшим образом управлять роями дронов, используемых в сельском хозяйстве или при тушении пожаров».

В дальнейшем модель взаимодействия двух птиц попробуют встроить в более крупную модель птичьего полета, которая будет учитывать еще и социально-поведенческие аспекты. Тогда, возможно, будет раскрыт секрет такого завораживающего и загадочного явления, как мурмурация.

Биологи впервые отследили движение глаз свободно летящей птицы

«Компас» перелетных птиц обходится без измерения интенсивности магнитного поля, установили ученые

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX