Csendesebb repülők bagolyszárny ihletéssel

Aki látott már repkedő baglyot, tudja, hogy szárnycsapásait nem igazán lehet hallani. Egy kínai kutatópáros az Amerikai Fizikai Intézet folyóiratában, a Physics of Fluids-ban tette közzé új kutatási eredményét a bagolyszárny ihlette zajmentesebb repülés kapcsán.

A kutatók a bagoly szárnyának alakját mérték fel, majd ezt a repülők propellerének szárnyszelvényére vetítve jelentősen csökkenteni tudták a hátsó szárnyél keltette zajt – ez képezi a hasonló szerkezetek zajának zömét.

„A baglyok mintegy 18 százalékkal kevesebb zajjal repülnek, mint más, hasonló sebességű madarak, s ez a szárnyuk különleges alakjának köszönhető. Mindezen túl, amikor a bagoly elragadja zsákmányát, folyamatosan változtatja a szárny alakját, így a szárnyélek vizsgálata a baglyok esetében különösen fontos” – magyarázta Hsziaomin Liu, a kutatás egyik résztvevője.

A repülők propellerének hátsó szárnyélén akkor keletkezik zaj, amikor a szárnyszelvény alatt és felett kialakuló turbulens légáramlatok leválnak e hátsó szárnyélekről. (Ez nemcsak a repülőkre, hanem például a szélerőművek forgólapátjaira, a ventilátorok vagy a drónok rotorlapátjaira, s minden hasonló szerkezetre is vonatkozik.) Korábban már vizsgálták azt, hogy amennyiben fogazottá teszik ezt a hátsó szárnyélet, akkor csökken a forgó gépeken kialakuló zaj, azonban ez nem minden esetben működött ilyen egyszerűen.

A kutatók a zajra vonatkozó részletes számításokat és elemzéseket végeztek olyan egyszerűsített szárnyszelvényeken, amelyeket a bagolyszárny tulajdonságaival ruháztak fel. A számítások során kapott eredményeik alapján sikeresen csökkenteni tudták forgó gépekben a kialakult zajokat. Ehhez javítani kellett a hátsó szárnyél mentén a légáramlást és optimalizálni a szárnyél alakját, és érdekes módon akkor volt hatékonyabb a zajcsökkentés, ha a szárnyél fogazása aszimmetrikus volt.

A zaj attól is függött, hogy miféle alkalmazási területre, milyen működési körülményekre készült az adott eszköz, így a kutatók hangsúlyozták, hogy a különböző légáramlási viszonyok vizsgálata és az egyes felhasználási területek igényeinek megfelelő tervezés különösen fontos. Például a szélerőművek lapátjait összetett légáramlások érik, így ezek zajcsökkentéséhez általánosabb technológiákat kell használni.