Uma colaboração única entre os zoólogos da University of British Columbia (UBC) e o especialista em aviação da U of T Engineering, o professor Philippe Lavoie, fornece novos insights sobre como as gaivotas configuram sua forma de asa - conhecida como metamorfose de asa - para estabilizar seu vôo. As descobertas podem ser usadas para projetar veículos voadores mais eficientes, incluindo drones crescentes para agricultura ou monitoramento ambiental.

Embora a capacidade de um pássaro planador de estabilizar sua trajetória de vôo seja tão crítica quanto sua capacidade de produzir sustentação, relativamente poucos estudos quantitativos sobre a estabilidade do voo das aves foram concluídos. Isso é o que trouxe os pesquisadores da UBC Christina Harvey, Vikram Baliga e o professor Doug Altshuler para o laboratório de túnel de vento de Lavoie no Instituto de Estudos Aeroespaciais da Universidade de Toronto (UTIAS).

Os pesquisadores mediram a sustentação e o arrasto em 12 formas diferentes de asas, todos com ângulos de cotovelo e ombro ligeiramente diferentes. Eles determinaram que com um simples ajuste das juntas do cotovelo de uma gaivota - seja para expandir suas asas para fora ou para dentro - as gaivotas são capazes de fazer a transição em uma ampla gama de formatos de asas para estabilizar o planeio. Quando planando, as asas são totalmente estendidas e têm uma forma mais arredondada, o que aumenta sua estabilidade. Ao decolar ou pousar, eles são mais dobrados e têm uma forma mais plana.

"Se você pode mudar a forma das asas, você pode criar configurações mais estáveis ​​com menos resistência quando quiser mais resistência, "diz Lavoie." As gaivotas podem usar correntes ascendentes para aumentar a altitude, de modo que não tenham que bater as asas tanto para conservar energia. Mas se eles precisam fazer manobras rápidas, como mergulhar para pescar, eles podem mudar a forma da asa para esse propósito específico. "

Estudar como as gaivotas usam a forma de asa para voar longas distâncias e controlar seu vôo é particularmente interessante para Lavoie por causa do potencial de informar o projeto de aeronaves futuras, incluindo veículos aéreos não-piloto de asa fixa (UAVs), também conhecido como drones.

"O benefício da transformação é que você não precisa de superfícies de controle volumosas durante o vôo e torna mais fácil aproveitar as vantagens da coleta de energia por meio da subida, ", diz Lavoie. Ele imagina drones de asa fixa que poderiam navegar nas correntes térmicas ascendentes enquanto examinam os dutos em busca de defeitos, procure por sinais de seca ou doenças agrícolas em grandes fazendas, ou monitorar os movimentos dos rebanhos de caribus. Drones de asa fixa também podem ser usados ​​para rastrear a extensão e a evolução dos incêndios florestais.

"A ideia da pesquisa bioinspirada é tentar entender como a natureza faz isso, dado que teve milhões de anos para se adaptar a certas condições, "diz Lavoie." Assim que fizermos isso, podemos ver se há elementos que podemos extrair para nossos próprios projetos. "

Os pesquisadores também destacaram os benefícios e a importância da pesquisa interdisciplinar.

"Foi uma ótima experiência trabalhar com o professor Lavoie, cuja experiência e conhecimento eram parte indispensável do projeto. A realização da pesquisa no túnel de vento UTIAS foi uma parte fundamental do trabalho, "disse Harvey." Espero continuar a combinar ferramentas de engenharia e experiência com questões biológicas para que possamos entender melhor o voo das aves. "

"Foi um projeto muito divertido, é sempre bom ter essas oportunidades diferentes que vêm de um campo diferente, "acrescenta Lavoie." Isso mantém as coisas frescas, e faz você pensar sobre os problemas de um ângulo diferente. "