Исследовательская группа, работающая над разгадыванием тайны того, как именно совы достигают этой акустической незаметности, представит свои выводы на заседании Отделения гидродинамики Американского физического общества (APS), которое состоится 24-26 ноября в Питтсбурге, штат Пенсильвания — работа это может однажды помочь привнести «технологию бесшумной совы» в конструкцию самолетов, ветряных турбин и подводных лодок."Совы обладают не менее чем тремя отличительными физическими характеристиками, которые, как считается, способствуют их бесшумному полету: гребешок жестких перьев вдоль передней кромки крыла; гибкая бахрома на задней кромке крыла; и мягкая, пушистая. материал распределен на верхней части крыла », — пояснил Джастин Яворски, доцент кафедры машиностроения и механики Университета Лихай.
Его группа изучает, основывается ли совиная скрытность на одном атрибуте или на взаимодействии комбинации атрибутов.Для обычных крыльев звук от твердой задней кромки обычно преобладает над акустической сигнатурой.
Но предыдущая теоретическая работа, проведенная Яворски и Найджелом Пиком в Кембриджском университете, показала, что пористый, податливый характер задней кромки крыла совы приводит к значительному снижению аэродинамического шума.«Мы также предсказали, что доминирующий источник краевого шума может быть эффективно устранен с помощью правильно настроенных пористых или эластичных краевых свойств, что означает, что сигнатура шума от крыла может быть продиктована другими незначительными шумовыми механизмами, такими как« шероховатость » поверхность крыла ", — сказал Яворски.Бархатистый пух на совином крыле создает податливую, но грубую поверхность, очень похожую на мягкий ковер.
Этот пуховый материал может быть наименее изученным из уникальных атрибутов шума совы, но Яворски считает, что он может устранить звук в источнике с помощью нового механизма, который сильно отличается от обычных звукопоглотителей.«Наша текущая работа позволяет прогнозировать звук, возникающий при прохождении воздуха над пуховым материалом, который идеализирован как набор отдельных гибких волокон, а также то, как уровень аэродинамического шума изменяется в зависимости от состава волокна», — сказал Яворски.Результаты исследователей предоставляют подробную информацию о том, как нечеткая, податливая, но шероховатая поверхность может быть сконструирована для адаптации ее акустической сигнатуры.Фотографическое исследование перьев совы, проведенное с Яном Кларком из Технологического института Вирджинии, показало удивительную «лесоподобную» геометрию материала пуха, так что это будет включено в будущую теоретическую и экспериментальную работу исследователей для более точного воспроизведения. пуховая структура.
Предварительные эксперименты, проведенные в Технологическом институте Вирджинии, показывают, что простое сетчатое покрытие, которое воспроизводит верхний слой структуры «лес», эффективно устраняет некоторые звуки, создаваемые шероховатыми поверхностями.«Если удастся установить механизм снижения шума совиного пуха, это может иметь далеко идущие последствия для конструкции новых звукопоглощающих лайнеров, использования гибкой шероховатости для снижения шума и вибрации задней кромки самолетов и ветряных турбин. , а также уменьшение подводного шума от военно-морских судов ", — сказал Яворски.