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Actualisé: 15 décembre 2022 12:50 est
Washington [US]15 (ANI) : Les robots sont conçus pour se déplacer en imitant les mouvements des animaux, comme la marche et la nage. Les scientifiques étudient maintenant comment concevoir un robot qui imite le mouvement de glisse présenté par les serpents volants.
Dans Physics of Fluids, par AIP Publishing, des chercheurs de l’Université de Virginie et de Virginia Tech explorent les mécanismes générateurs de portance des vipères volantes, qui ondulent d’un côté à l’autre lorsqu’elles se déplacent de la cime des arbres au sol pour échapper aux prédateurs ou se déplacer. rapidement et efficacement. Les ondulations permettent au serpent de planer sur de longues distances, jusqu’à 25 mètres d’une tour de 15 mètres de haut.
Pour comprendre comment les ondulations assurent la portance, les chercheurs ont développé un modèle informatique dérivé de données obtenues via des vidéos de serpents volants à grande vitesse. Un élément clé de ce modèle est la forme segmentaire du corps du serpent, qui ressemble à un CD ou à un disque volant.
La forme en coupe est très importante pour comprendre comment un serpent peut glisser jusqu’ici. Dans un frisbee, le disque rotatif provoque une accumulation de pression d’air sous le disque et le dessus est aspiré, ce qui soulève le disque dans les airs. Pour aider à créer une différence de pression uniforme sur tout son corps, le serpent oscille d’un côté à l’autre, ce qui crée une zone de basse pression sur son dos et une zone de haute pression sous son ventre. Cela soulève le serpent et lui permet de glisser dans les airs.
“Les dudations horizontales du serpent créent une série de structures de vortex majeures, y compris des tourbillons principaux, des décharges à faible teneur en sol et des tourbillons de bord de fuite, TEV”, a déclaré le co-auteur Haibo Dong de l’Université de Virginie. “L’établissement et le développement d’une ventilation par aspiration locale sur la surface dorsale ou postérieure du corps du serpent jouent un rôle important dans la production de portance.”
Le LEV se forme près de la tête et recule le long du corps. Les enquêteurs ont découvert que les LEV survivent plus longtemps dans les creux du corps d’un serpent avant d’être déchargés. Ces courbes se forment pendant les vagues et sont essentielles pour comprendre le mécanisme de levage.
Le groupe a examiné plusieurs caractéristiques, telles que l’angle d’attaque que le serpent fait avec le flux d’air venant en sens inverse et la fréquence des ondulations, pour déterminer celles qui étaient importantes dans la production de glissement. Dans leur environnement naturel, les serpents volants ondulent généralement à un rythme d’une à deux fois par seconde. Étonnamment, les chercheurs ont découvert que les ondulations rapides réduisent les performances aérodynamiques.
« La tendance générale que nous constatons est que l’augmentation de la fréquence provoque une instabilité dans la structure du vortex, ce qui entraîne la rotation de certains des tubes vortex. Les tubes vortex ont tendance à se détacher de la surface, ce qui entraîne une diminution de la portance », a déclaré Dong. . Favori
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