V형성

V formation
이 기사는 새들의 비행 형성에 관한 것이다.군용기 편대는 빅 편대를 참조하십시오.
브이(V) 대형을 이룬 유라시아 두루미.
(영상) V자 대형으로 나는 새들

V 편대는 거위, 백조, 오리 등 철새들의 비행이 대칭인 V자형 비행 편대로 에너지 효율을 높인다.보통 작은 새들이 뒤에 있는 새들이 [1]이용하기 힘든 더 복잡한 풍류를 만들기 때문에 큰 새들이 이 대형으로 날아다닌다.V 포메이션은 또한 항공기의 연료 효율을 향상시키고 군사 비행 임무에 사용됩니다.

공기역학

V 형성은 특히 긴 철새 이동 [2]경로에서 날아다니는 새의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.이것은 납새의 [3][1]날개 끝에 있는 날개 끝의 소용돌이에 의해 그 뒤의 새들이 위로 떠내려가는 양력을 취할 수 있게 해준다.상승하는 공기에서 글라이더가 무한정 상승하거나 높이를 유지할 수 있는 것과 같은 방법으로, 상승하는 동안 각각의 새들이 자신의 체중을 지탱하도록 돕습니다.과학자들은 이 새들이 눈으로 보거나 깃털로 공기 흐름을 감지함으로써 가장 좋은 곳을 찾을 수 있을 것으로 [1]추측하고 있다.

이전의 연구들은 새들이 20에서 30퍼센트 미만의 에너지를 사용할 수 있다는 것을 알아냈다.1970년 논문에 따르면 25명의 부재로 구성된 V형성에서는 각 새가 유도 항력을 감소시키고 그 결과 그 범위를 71%[4]까지 늘릴 수 있다.2001년 네이처 연구에서 연구원들은 펠리컨에 추적기를 사용했고 혼자 비행하는 펠리컨이 V자형으로 [5]비행하는 펠리컨에 비해 더 높은 심박수와 더 자주 날개를 퍼덕거린다는 결과를 얻었다.

Birds V formation photo by Inu Etc
철새 V형성

비행 특성

V자형에서, 어떤 새들은 왼쪽, 어떤 새들은 오른쪽, 그리고 어떤 새들은 중앙에 [6]날기를 선호합니다.선단과 전방을 날아다니는 새들은 적시에 순환적으로 회전하여 비행 피로를 무리 구성원들 사이에 균등하게 분산시킨다.캐나다의 거위, 오리, 백조는 일반적으로 V자 [7]대형을 이룬다.따라서 비행 편대는 V와 같은 모양을 중심으로 변화하며 일정하게 유지되지 않습니다.

브이 포메이션으로 비행하는 것은 위치뿐만 아니라 펄럭이는 타이밍에 관한 것입니다.뒤에 있는 새들은 선두의 새들의 펄럭이는 패턴에 맞춰 [1]앞쪽에 있는 새가 남긴 위로 떠내려간 흔적을 따라갑니다.새가 다른 새의 바로 뒤에 있기 위해 날아갈 때마다, 그것은 깃털 무늬를 뒤집어서 다운워시 [1]힘에 대항할 것입니다.

따오기 실험을 통해 연구원들은 V자 형태로 비행하는 것이 따오기들이 [6]타고나지 않은 기술이라는 것을 알아냈다.그들이 처음 함께 날았을 때, 그들은 V자 모양으로 날지 않았습니다.하지만 시간이 흐르면서, 그들은 마치 독학으로 배우거나 다른 따오기들을 관찰하면서 배운 것처럼 비행하는 법을 배우기 시작했다.

적용들

군용 비행

주요 기사:Vic 형성

"V" 또는 "Vic" 편대는 많은 공군에서 군용 항공기의 기본 비행 편대다.빅 편대는 또한 의례적인 비행이나 에어쇼 비행에서도 흔히 볼 수 있다.

알래스카 상공에서 USAFF-15s.

유사한 공기역학 이점을 엔지니어와 연구 조종사들이 활용하려고 시도했다.항공기의 날개 끝에서 나오는 기류는 뒤쪽 비행기에 상승력을 제공하여 보다 효율적인 비행을 제공할 수 있습니다.NASA의 드라이든 비행 연구 센터는 항공기가 정확한 편대 위치에 자동으로 [8]위치할 수 있도록 GPS를 사용하는 편대 비행 계장 시스템을 포함하는 NASA 자율 편대 비행 프로그램을 시작했다.이 프로그램의 목표는 지속적인 10%의 연료를 절약하는 것이었고 실험 자료에 따르면 15%까지 달성할 수 있었다.이러한 연료 감소는 [8]또한 환경으로 방출되는 오염의 양을 줄일 수 있다.

현대 곡예비행팀 편대

미국 연방 정부가 사용하는 모든 항공 연료의 20%를 차지하는 항공 이동성 사령부는 또한 자동 조종 변경을 실험하여 '보텍스 서핑'의 항력 감소와 그로 인한 다른 항공기의 [9][10]비행의 '탑승 품질' 사이의 최적의 균형을 찾고 있다.

민간 항공편

에어버스는 펠로플라이 프로젝트를 [11]통해 민간 항공의 연료를 줄이려고 노력하고 있다.두 대의 대형 항공기를 V 편성으로 띄워 에너지 절약에 대한 야심찬 아이디어입니다.에어버스 업넥스트의 CEO인 샌드라 부르 쉐퍼 박사는 "이는 군대가 편대 비행이라고 부르는 것과는 매우 다르다"고 말했다.고속으로 비행하는 대형 항공기는 날개에서 거대한 소용돌이를 일으키기 때문에 두 항공기는 부드러운 상승기류 부근에서 1.5~2마일 간격으로 비행할 것이다.따라서 승객의 편안함을 해치지 않고 상당한 연료를 절약할 수 있습니다.

시험 비행은 두 대의 A350을 사용하여 이루어졌으며, 그 결과 한 번 운항할 때마다 두 번째 항공기의 연료의 5~10%를 줄일 수 있는 것으로 나타났다.비행당 이 비율은 몇 톤의 제트 연료와 이산화탄소 [11]배출을 의미한다.그럼에도 불구하고, 운항 및 재정상의 우려와 항공사 간의 절감은 물론,[11] 유사한 경로를 가진 비행기의 위치 및 고도 데이터 일정도 해결해야 한다.

V[12] 대형을 이루어 나는 새들

이 목록은 V자 형태로 나는 모든 새를 포함하지는 않기 때문에 포괄적이지 않다.

과거 조사 및 조사 결과

  • 비젤스버거(1914):그는 공기역학자였는데, 그는 대형이 새들에게 공기역학적 이점을 줄 수 있다고 처음으로 제안했다.공기역학 원리에서 그는 새가 공기역학을 발생시킨다는 것을 알았다/ 베르누이 리프트는 날개 가장자리의 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로 위아래로그는 V 대형을 지어 비행하는 새들은 유도 항력을 줄이고,[13][14] 따라서 비행 중 에너지를 절약하기 위해 이웃 새들의 위류를 이용할 것을 제안했다.
  • 해밀턴(1967):그는 새들의 엇갈린 형성이 이웃 새들과 시각적으로 소통하는 데 유리하다고 추정했다.동시에 비행 [15][14]중 시야도 선명합니다.
  • Lissaman & Scholenberger(1970):그들의 실험은 절약된 에너지의 양적 근사치를 제공하기 위해 수행되었다.그들의 연구를 통해, 그들은 25마리의 새들로 구성된 대형이 단지 한 마리의 [4]새에 비해 새들의 범위를 71%까지 늘릴 수 있다는 결론을 내렸다.
  • Willis et al. (2007) :그들은 두 인접 조류 사이의 위치 결정 및 날개 박동 위상 관계에 관해 비행 중 에너지 절약을 조사하려고 했다.그 결과, 각 새의 최적의 날개짓이 최대 20%의 에너지 [16]절약을 차지한다는 것을 알 수 있었습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e WaldronJan. 15, Patricia; 2014; Pm, 1:45 (2014-01-15). "Why Birds Fly in a V Formation". Science AAAS. Retrieved 2021-03-14.{{cite web}}: CS1 maint: 숫자 이름: 작성자 목록(링크)
  2. ^ USA Today : 2014년 1월 15일 트레이시 왓슨의 "왜 새들은 V자 형태로 나는가"
  3. ^ "Fly like a bird: The V formation finally explained". BBC News. 2014-01-16. Retrieved 2021-03-14.
  4. ^ a b 리사만, P.B.S. & Shollenberger, C.A.(1970).조류의 편대 비행. Science 168(3934): 1003~1005 (JSTOR에서 동일)
  5. ^ "Why do geese fly in a V?". Library of Congress. Retrieved 2021-03-14.
  6. ^ a b "Birds That Fly in a V Formation Use An Amazing Trick". Science. 2014-01-15. Retrieved 2021-03-14.
  7. ^ "Oxford Dictionary: Skein". Retrieved 6 January 2019.
  8. ^ a b "NASA - Dryden Flight Research Center - News Room: News Releases: NASA'S AUTONOMOUS FORMATION FLIGHT: FOLLOW THE LEADER AND SAVE FUEL". www.nasa.gov. Retrieved 2021-03-14.
  9. ^ 드리논, 로저"보텍스 서핑은 혁신적일 수 있습니다."항공 기동사령부, 2012년 10월 10일
  10. ^ 워릭, 그레이엄"C-17s Go 서핑, 연료 절약"2012년 10월 12일 항공주간
  11. ^ a b c Howard Slutsken. "Why passenger jets could soon be flying in formation". CNN. Retrieved 2021-03-14.
  12. ^ Newton, Ian (2007), "Migratory flight", The Migration Ecology of Birds, Elsevier, pp. 45–66, doi:10.1016/b978-012517367-4.50003-6, ISBN 978-0-12-517367-4, retrieved 2021-03-14
  13. ^ 비젤스버거, 칼"Beitrag zur Erklarung des Winkelfluges eineger Zugvogel, Z.Flugtechnik &." Motorluftschiffahrt 5(1914): 225-229.
  14. ^ a b Bajec, Iztok Lebar; Heppner, Frank H. (October 2009). "Organized flight in birds". Animal Behaviour. 78 (4): 777–789. doi:10.1016/j.anbehav.2009.07.007. S2CID 53180059.
  15. ^ 해밀턴, W. J. (1967년)조류 오리엔테이션 메커니즘의 사회적 측면.동물 방향 및 항법, 57-71
  16. ^ Willis, D., Peraire, J. & Breuer, K. (2007)생물에서 영감을 받은 편대 비행 및 지상 효과의 계산 조사.제25회 AIAA 응용 공기역학 컨퍼런스 (p. 4182)

참고 문헌

  • 홈즈, 토니.Spitfire vs Bf 109: 영국 전투.영국 옥스퍼드/뉴욕: Osprey, 2007.ISBN 1-84603-190-7.

외부 링크

이동하는 새들의 실제 비행 V-형 공간 구성.북독일 조류 이동 사진의 실제 데이터 세트).

Wikimedia Commons의 V 포메이션 관련 미디어