Математик придумав теорію пташиних крил

Нік Мур, математик з Університету Флориди побудував математичну модель, що дозволяє підібрати оптимальну гнучкість для крила літаючого або підводного дрона, аналогічного птаху або дельфіну. Одним з результатів роботи автора виявилося те, що надання нерівномірної еластичності крилу може значно збільшити його тягу в порівнянні з однорідним матеріалом. Дослідження опубліковано в журналі, а короткий виклад результатів наводить прес-реліз Університету Флориди.

Мур спробував знайти баланс між еластичністю і жорсткістю біля плоских махаючих крил. За словами математика, іноді деяка гнучкість може істотно збільшити їх ефективність, але занадто м'який матеріал буде навпаки знижувати її. Потім, використовуючи математичне моделювання на звичайному комп'ютері, автор проаналізував, як змінюється тяга крил при використанні неоднорідного матеріалу. При цьому неоднорідність розглядалася вздовж напрямку руху крила (від передньої частини до задньої)

Виявилося, що якщо сконцентрувати жорсткість крила у його задньої частини, давши можливість фронтальній частині бути досить гнучкою, то можна домогтися збільшення тяги на 36 відсотків. Автор зазначає, що цей результат не збігається з недавнім дослідженням, яке показало, що крила і плавники тварин володіють змінною еластичністю в напрямку від основи до кінця крила з підвищеною гнучкістю у кінця. Це може бути пов'язано з тим, що еволюція оптимізує не тягу крила, а його загальну ефективність або ж з якимись біологічними обмеженнями.

Іншим поясненням різниці між моделюванням оптимального крила і ситуацією в тваринному світі може бути фундаментальна різниця в тому, як впливають на тягу крила хордова або фронтальна різність в еластичності. Це автор планує дослідити за допомогою подальших тестів, які передбачають тривимірні моделі крил.