Fliegende Schlangen kann Zukunft gleiten Anzügen inspirieren.

Aktualisierte 3 April um 9:41 Uhr ET.

Es hat keine Flügel und kein Motor – nur einen langen, schlanken Körper. Aber die Paradies-Baum-Schlange gleitet mühelos bis zu 32 Fuß (10 Meter) durch die Luft von Baum zu Baum. Nun, sind Physiker beginnen zu verstehen, wie diese Schlangen so ein Kunststück beherrschen.

Das 4-Fuß-langen (1,2 m)-Reptil aus Südost-Asien kleine Wirbel der Luft zu dieser entscheidenden zusätzlichen Schub in der Luft bleiben reitet, schrieb eine Mannschaft der Forscher in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift Physik der Flüssigkeiten.

Neben der Erläuterung einer eigentümlichen Naturerscheinung, könnte die Erkenntnis zur Entwicklung der kleinen Flugmaschinen, die so anmutig und effizient wie tierische Segelflugzeuge sind. [Siehe Fotos von den fliegenden Paradies Baumschlange]

"Die Ergebnisse sind wichtig, weil sie zeigen, wie eine aerodynamisch sehr eingängig Form einen high-Lift-Flow schaffen kann", sagte Co-Studienautor Pavlos Vlachos der Purdue University in Indiana, unter Bezugnahme auf die dünne, kleine Fläche Schlange-Form.

Die Schlange kann seine Flugbahn in der Luft anpassen und seinen Körper bei sehr hohen Anstellwinkeln zu positionieren, wenn die meisten Flugzeuge abwürgen würde.

Die Studie ist ein Schritt nach vorn aus früheren Untersuchungen, die zeigten, dass die Schlangen waren immer einen zusätzlichen Schub, sie oben zu halten. "In dieser Arbeit, wir erklären, was die Luft tut, um das generieren", sagte Studienautor Blei Lorena Barba von der George Washington University. "Wir erklären, dass die Art und Weise die Luft wirbelt um die Schlange Körperabschnitt Auftrieb geben. "Es ist alles durch, wie Wirbel Wirbel herum, geringerem Druck als die umgebende Luft zu schaffen."

Extra "Oomph"

Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass die Schlangen ihre Rippen flex, bevor ab zu gleiten, Verlängerung und Abflachung ihren Körper aus einem Rundrohr in eine seltsame, abgeflacht, UFO-S-Form.

Und vor ein paar Monaten ein Team von Wissenschaftlern, unter ihnen einige der Co-Autoren der neuesten Studie, veröffentlichte ein Papier im Journal of Experimental Biology. Dort beschrieben sie ihre Versuche, fliegenden Schlangen gleiten Fähigkeit zu analysieren – nicht nur wie weit und wie hoch sie fliegen, aber auch den Betrag der Kraft durch die Luft auf sie ausgeübt.

Um die Aerodynamik des Glide zu studieren, verwendeten die Forscher dann einen 3D-Drucker Modelle dieses UFO-ähnlichen Querschnitt der Körper der Schlange zu bauen. Sie stellen das Modell in einen Behälter voller Wasser, benutzen, um den Luftstrom über die künstliche "Schlange" zu simulieren und experimentierte mit der Positionierung Winkel des Querschnitts.

Die Experimente "offenbart etwas sehr Überraschendes: kurz bevor stand, Abschnitt Schlange nach oben gerichtete Kraft, eine zusätzliche"Oopmh"Erfahrungen" Barba sagte.

Es ist leicht zu messen Kräfte in einem Test-Tunnel, aber es ist nicht so einfach zu sehen, was die Luft tut, und wie wenig wirbelt der Wind drehen und umkreisen, Barba, sagte. Es ist jedoch möglich, verwenden Sie Rauch oder wenig schwimmende Partikel und fotografieren, aber diese Methode nicht zeigen viele Details was passiert ist, fügte sie hinzu.

Änderung des Anstellwinkels

Die neue Studie verwendet eine Computersimulation des Abschnitts "Schlange" im Wind und experimentierte damit praktisch, kippen es auf dem Bildschirm, um die Luft Anstellwinkel ändern. Dies ermöglichte den Forschern, die Luft, drehte sich um genau zu visualisieren, und ermöglichte es ihnen, die aerodynamischen Kräfte auf die virtuellen Schlange zu messen.

"Die Computersimulationen bestätigt das Ergebnis der Experimente", sagte Barba. "Bei einem Anstellwinkel von 35°, Abschnitt Schlange zusätzlichen Auftrieb erlebt – eine deutliche Spitze."

Auch, wenn das Modell positioniert war Ebene mit dem Luftstrom, dass Luft die Schlange nach unten gedrückt. Die Luft, die rund um die "Schlange" bildete einen Wirbel sitzt unterhalb der Ebene Schlange Form, nach unten ziehen.

Die Wissenschaftler sagen, dass die Schlange ihren Flug kontrollieren konnte, durch Drehen seines Körpers in der Luft, um die einwirkenden Kräfte auf seinem Körper zu optimieren. "In dieser Arbeit konnten wir besser den Prozess zu erklären, schafft die Schlange der Wirbel über den Körper und wie diese Hilfe den Lift erhöhen", sagte Vlachos.

Schlange passt?

Obwohl die Studie durch die zweidimensionale, anstatt 3D Simulation begrenzt war, war es immer noch sehr beeindruckend, sagte Brown University Joseph Bahlman, wer nicht Teil in der Forschung, sondern hat zahlreiche Aufsätze über die Aerodynamik von Flughörnchen veröffentlicht. [Video – siehe Affen ein fliegendes Eichhörnchen jagen]

Die Ergebnisse die Strömung Struktur beschrieben in der Forschung Zukunft Flügel-Designs entwickeln Ingenieure helfen könnte, hinzugefügt Bahlman." Ich irgendeine Art von Segelflugzeug-Fallschirm Hybrid, ähnlich wie Eichhörnchen Anzüge, auch vorstellen könnte", sagte er.

"Flugzeuge, die aussehen wie Snakesas ein Ergebnis dieser Studie können wir nicht sehen, aber wir können beginnen zu sehen, dass künstliche Flügel, die ähnliche Querschnitte, snakes'and bei 35 Grad geneigt sind, um zu versuchen, die gleichen Funktionen dieses Snakesdo nutzen" hinzugefügt, Kevin Miklasz, der Stanford University, der in früheren Studien von fliegenden Schlangen aber nicht diese beteiligt war.

Nun wollen die Forscher analysieren die "Form des gesamten Körper der Schlange, anstelle nur eines Abschnitts. "Der reale Körper ist keine Summe von Scheiben... Das alles bewegt sich und wackelt in der Luft"Barba sagte. "Es gibt eine Menge Arbeit zu tun, um eine realistischere Computersimulation zu erhalten, die den Körper als Ganzes, nicht nur eine Scheibe hält."

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um zu korrigieren, was aus früheren Untersuchungen über die Schlange S-Form gleiten bekannt war.

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