Цивилизация
На протяжении многих веков отношение к совам было сугубо негативным. Этих птиц считали помощниками колдунов и живым воплощением зла. Причиной тому был их ночной образ жизни, а также беспощадность, с которой совы настигали свою добычу во время охоты.
Так писал про сов древнеримский поэт Вергилий в 12-й книге Энеиды — своего эпического произведения, рассказывающего про легендарного троянского героя Энея, который переселился в Италию:
Я оставляю борьбу. Не множьте, гнусные птицы,
Ужас мой: узнаю я погибельный шум и удары
Ваших крыл. Твой надменный приказ, о великий Юпитер...
В эпоху раннего христианства сова противопоставлялась кресту. Как существо, ведущее ночной образ жизни, сова стала в христианстве символом нечисти и колдовства, ее изображения в христианской традиции — символ слепоты безверия.
Впоследствии отношение к сове изменилось. А в XX веке этих животных даже начали изучать. В веке XXI, когда науку волнуют вопросы прикладного характера, ученые решили попытаться понять, как совам удается оставаться идеальными ночными хищниками.
Так, ученые выяснили, как перья совы обеспечивают бесшумность ее полета и как эти сведения можно использовать при конструировании самолетов. Статья, рассказывающая об этом, была опубликована в научном журнале Bioinspired, Biomimetic and Nanobiomaterials.
Исследователям удалось установить, что эти птицы обладают настоящей stealth-технологией, которая позволяет им настигать добычу незамеченными.
Дело в том, что перья сов поглощают аэродинамический шум и подавляют вибрации, возникающие, когда птица хлопает крыльями. Во время полета выделяемая за счет перьев механическая энергия преобразуется в тепло, за счет чего и обеспечивается бесшумный полет. Для того чтобы это выяснить, исследователи наблюдали за полетом ушастой совы, орла и голубя с помощью высокоскоростных камер и лазеров. Выбор именно этих трех птиц не был случайным — взмах крыльев каждой из трех очень похож, но при этом именно совы делают это бесшумно.
«Механизм бесшумного полета сов интересовал инженеров всегда. Теперь надо применить то, что мы узнали, на благо обществу», — рассказал ведущий автор исследования профессор Цзинькуй Чу из Даляньского университета.
По его словам, способность подавлять аэродинамические шумы наравне с динамическими делает сову царицей крылатых хищников.
Тем не менее китайские ученые не являются пионерами в области исследования совиных перелетов — наравне с ними выступают американские исследователи. Так, представители Кембриджа недавно рассказали, что им удалось понять, что происходят с перьями этих птиц.
В акустической характеристике крыла первостепенное значение имеет задняя кромка. У «обычных» крыльев она жесткая, из-за чего в полете крыло создает довольно громкие звуки. У сов нашлось решение этой проблемы: задний край их крыльев мягкий и «пористый», что существенно снижает уровень шума. Но на этом совы не остановились, их крылья обладают как минимум еще двумя особенностями, которые способствуют устранению и второстепенных факторов шума. Один из таких факторов – шероховатость поверхности крыла, создающая шум при соприкосновении с потоками воздуха.
Но совы справились и с этим: пух верхней части крыла образует шероховатую, но в то же время мягкую и эластичную поверхность, которая очень эффективно снижает уровень шума.
Исследователи уверены, что механизм, по которому работает эта структура, уникален и сильно отличается от механизмов, по которым работают известные шумопоглотители. Чтобы раскрыть эти механизмы, исследователи разработали модель, отражающую изменения шума при различном взаимном расположении волокон пуха.
На основе своих выводов ученые спроектировали покрытие для лезвий ветряков. Оказалось, что это позволяет сделать их работу практически бесшумной. При этом аэродинамические свойства лезвий оказались прежними.
Теперь исследователи ставят перед собой перспективную, но сложную задачу — применить полученные данные в сфере авиастроения и сконструировать бесшумный самолет на основе разрабатываемых технологий.