Соколы-сапсаны — одна из самых быстрых птиц в мире, и при нырянии они могут развивать скорость до 200 миль в час. Ученые, изучающие форму тела и контур крыльев птицы, хотят лучше понять, как они достигают таких высоких скоростей ныряния, сохраняя при этом маневренность. Исследователи обучили сапсанов нырять перед 200-футовой плотиной, и ученые отсняли 35 погружений с помощью высокоскоростной стереосистемы и камеры высокого разрешения. Изображения позволили исследователям восстановить траекторию полета и форму тела сокола на определенных этапах полета, а также построить модель сокола в натуральную величину.
Затем они проанализировали аэродинамику модели птицы в аэродинамической трубе.Тело сокола меняет форму, когда они набирают скорость. Во время 200-футового погружения птицы достигли скорости 50 миль в час, а форма тела имела V-образную конфигурацию, при этом передняя кромка крыла выглядела как волнистая структура с канавками в промежутках между шеей и обоими плечами. Сравнение изображений ныряющего сапсана с высоким разрешением и визуализации модели в аэродинамической трубе показывает, что перья могут выскакивать в тех же регионах, где происходит локальное разделение потока.
Эти результаты могут пролить свет на аэродинамику и структурную адаптацию высокоскоростного дайвинга. Бенджамин Понитц добавил: «Только совместные исследования модели в аэродинамической трубе с погружениями отдельных соколов позволили нам выявить детали полета при нырянии.
В частности, перья сапсанов всплывают и могут препятствовать локальному разделению потока».