O voo constante dos peneireiros poderá aumentar a segurança aérea

Tornar os drones mais seguros e estáveis em condições de turbulência, ou em cidades onde as rajadas de vento de edifícios altos dificultam o voo, torna mais viáveis aplicações como a entrega de encomendas, de alimentos e a monitorização ambiental, com maior frequência.

O estudo realizado nas instalações do Túnel de Vento Industrial da RMIT – um dos maiores do género na Austrália – é o primeiro a medir com precisão a estabilidade da cabeça de um Peneireiro-das-torres durante um voo pairado, tendo encontrado movimentos inferiores a 5 mm durante o comportamento de caça.

“Normalmente, as aeronaves utilizam movimentos de abas para estabilizar a estabilidade durante o voo”, diz o investigador principal da RMIT, Abdulghani Mohamed.

“Os nossos resultados, obtidos ao longo de vários anos, mostram que as aves de rapina dependem mais de alterações na área de superfície, o que é crucial, uma vez que pode ser uma forma mais eficiente de conseguir um voo estável também em aeronaves de asa fixa”, explica.

Os peneireiros e outras aves de rapina são capazes de manter a cabeça e o corpo extremamente imóveis durante a caça. Este comportamento de voo especializado, denominado “pairar ao vento”, permite que as aves se “pendurem” no lugar sob as condições de vento corretas sem bater as asas. Fazendo pequenos ajustes na forma das suas asas e cauda, conseguem atingir uma estabilidade incrível.

Graças aos avanços na tecnologia de captura de câmaras e movimentos, a equipa de investigação conseguiu observar em alta resolução dois peneireiros de Nankeen, treinados pelo Leigh Valley Hawk and Owl Sanctuary.

Equipados com marcadores refletores, os movimentos precisos das aves e as técnicas de controlo de voo durante o voo sem queda foram seguidos em pormenor pela primeira vez.

“Estudos anteriores envolveram aves que voavam casualmente através de turbulência e rajadas em túneis de vento; no nosso estudo, seguimos um comportamento único de voo pairado pelo vento, em que as aves mantêm ativamente uma estabilidade extrema, o que nos permite estudar a resposta de controlo puro sem bater as asas”, afirma Mohamed.

Ao mapear estes movimentos, os investigadores obtiveram insights que poderiam ser utilizados para alcançar um voo mais estável para as aeronaves de asa fixa.

“O comportamento do vento pairante que observamos nestas aves é a representação mais próxima no mundo das aeronaves de asa fixa”, acrescenta.

“As nossas descobertas em torno das alterações na área de superfície das asas poderão ser aplicadas ao projeto de transformação das asas em drones, melhorando a sua estabilidade e tornando-os mais seguros em condições meteorológicas adversas”.

O professor associado de aerodinâmica bio-inspirada da Universidade de Bristol e co-autor, Shane Windsor, afirma que a utilidade dos atuais veículos aéreos não tripulados (UAV) de asa fixa foi significativamente diminuída pela sua incapacidade de operar em condições de vento forte.

“Os UAV estão a ser utilizados no Reino Unido para entregar correio em ilhas remotas, mas o seu tempo de funcionamento é limitado devido às tempestades regulares”, explica.

“As atuais aeronaves comerciais de asa fixa necessitam de ser concebidas com uma geometria fixa e otimizadas para operar em condição de voo”, sublinha.

“A vantagem da transformação das asas é que podem ser continuamente otimizadas durante o voo para uma variedade de condições, tornando a aeronave muito mais manobrável e eficiente”, acrescenta.

A equipa pretende agora continuar a sua investigação examinando as aves sob condições de rajadas e turbulências, o que proporcionaria mais aprendizagem em voo estável, com o objetivo de permitir que os UAV operem com mais segurança e frequência.

Embora inicialmente focada em veículos aéreos mais pequenos, a equipa espera simplificar os dados recolhidos para que possam ser adaptados a aeronaves de maior escala.