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Formación en V

Grullas euroasiáticas en formación de V
(video) Pájaros volando en formación de V

La formación en V es una formación de vuelo simétrica en forma de V o cheurón . En la naturaleza, se da entre gansos , cisnes , patos y otras aves migratorias , mejorando su eficiencia energética , mientras que en la aviación humana , se utiliza principalmente en la aviación militar , espectáculos aéreos y, ocasionalmente, en la aviación comercial .

Es probable que volar en formación en V mejore la eficiencia energética. Por lo general, las aves grandes vuelan en esta formación, ya que las aves más pequeñas crean corrientes de viento más complejas que son difíciles de aprovechar para los miembros traseros. [1] Las formaciones en V también mejoran la eficiencia de combustible de las aeronaves .

Aerodinámica

La formación en V posiblemente mejora la eficiencia de las aves en vuelo, particularmente en rutas migratorias largas. [2] Esto permite que las aves posteriores absorban la fuerza de sustentación ascendente debida a los vórtices en las puntas de las alas del ave líder. [3] [1] La fuerza ascendente ayuda a cada ave a soportar su propio peso en vuelo, de la misma manera que un planeador puede ascender o mantener la altura indefinidamente en el aire ascendente. Los científicos sospechan que las aves pueden encontrar el lugar donde la elevación es más deseable ya sea por la vista o percibiendo el flujo de aire por sus plumas. [1]

Estudios previos habían demostrado que las aves pueden utilizar menos del 20 al 30 por ciento de su energía. Según un artículo de 1970, en una formación en V de 25 miembros, cada ave puede lograr una reducción de la resistencia inducida y, como resultado, aumentar su alcance en un 71%. [4] En un estudio de Nature de 2001 , los investigadores utilizaron rastreadores en pelícanos y obtuvieron los resultados de que los pelícanos que volaban solos tenían una frecuencia cardíaca más alta y batían sus alas con más frecuencia en comparación con los que volaban en formación en V. [5]

Formación de aves en V. Foto de Inu Etc.
Aves migratorias en formación de V

Características del vuelo

En una formación en V, algunas aves prefieren volar a la izquierda, otras a la derecha y otras en el centro. [6] Las aves que vuelan en las puntas y al frente se rotan de manera cíclica oportuna para distribuir la fatiga del vuelo de manera uniforme entre los miembros de la bandada. Los gansos canadienses , los patos y los cisnes comúnmente forman una madeja en formación en V. [7] Por lo tanto, la formación de vuelo varía alrededor de una forma similar a una V y no se mantiene constante.

Volar en formación de V no solo es cuestión de posición, sino también de la sincronización del aleteo. Las aves que están detrás se sincronizarán con el patrón de aleteo del ave líder para seguir el rastro de la corriente ascendente que deja el ave que va delante. [1] Siempre que un ave vuela para estar directamente detrás de otra, invertirá el patrón de aleteo para contrarrestar la fuerza de la corriente descendente. [1]

A través de un experimento con ibis , los investigadores descubrieron que volar en formación de V es una habilidad con la que no nacieron. [6] Cuando volaron juntos por primera vez, no volaron en forma de V. Sin embargo, con el tiempo, comenzaron a aprender a volar en esta formación como si fueran autodidactas o aprendieran observando a otros ibis.

Aplicaciones

Aviones Snowbird de la Real Fuerza Aérea Canadiense volando en formación de V en un espectáculo aéreo

Vuelo militar

La formación en "V" o "Vic" es una formación de vuelo básica para aeronaves militares en muchas fuerzas aéreas. La formación Vic también es común en vuelos ceremoniales y de exhibición aérea .

Los ingenieros y los pilotos de investigación intentaron aprovechar una ventaja aerodinámica similar. El flujo de aire de las puntas de las alas de la aeronave puede proporcionar una fuerza de sustentación ascendente para los aviones que van detrás, lo que proporciona un vuelo más eficiente. El Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA inició el programa de Vuelo en Formación Autónomo de la NASA, que incluía un Sistema de Instrumentación de Vuelo en Formación que utiliza GPS para permitir que la aeronave se posicione en la ubicación precisa de la formación de manera automática. [8] El objetivo de este programa era ahorrar un 10 por ciento de combustible de manera sostenida, y los datos experimentales sugirieron que se podría lograr hasta un 15 por ciento. Esta reducción de combustible también puede reducir la cantidad de contaminación liberada al medio ambiente. [8]

El Comando de Movilidad Aérea , que representa el 20 por ciento de todo el uso de combustible aviónico por parte del gobierno federal de los Estados Unidos, también está experimentando con cambios en el piloto automático para encontrar el mejor equilibrio entre la reducción de la resistencia del "surf en vórtices" y las "cualidades de conducción" resultantes de volar a través de la estela de otra aeronave. [9] [10]

Vuelo comercial

Airbus ha hecho esfuerzos para reducir el consumo de combustible en la aviación comercial a través de su proyecto fello'fly [11] , en el que dos aviones comerciales vuelan en formación de V. Como los aviones de gran tamaño a gran velocidad generan inmensos vórtices en sus alas, dos aviones volarán aproximadamente a una distancia de 1,5 a 2 millas, cerca de la suave corriente ascendente. De este modo, se puede ahorrar una cantidad significativa de combustible sin comprometer la comodidad de los pasajeros.

Se realizaron vuelos de prueba con dos helicópteros AS350 Écureuil y los resultados mostraron que se puede reducir entre un 5 y un 10 por ciento el consumo de combustible de la segunda aeronave por viaje. Este porcentaje por vuelo significa varias toneladas de combustible para aviones y emisiones de dióxido de carbono . [11] Sin embargo, es necesario abordar las preocupaciones operativas y financieras y los ahorros entre aerolíneas, así como los cronogramas de datos de posición y altitud para que los aviones con rutas similares vuelen juntos. [11]

Pájaros que vuelan en formación de V

Esta lista no es exhaustiva ya que no cubre todas las aves que vuelan en formación de V. [12]

Estudios y hallazgos anteriores

Referencias

  1. ^ abcde Waldron, Patricia (15 de enero de 2014). "Por qué los pájaros vuelan en formación de V". Ciencia .
  2. ^ Watson, Traci (15 de enero de 2014). "Por qué los pájaros vuelan en formación de V". USA TODAY .
  3. ^ "Vuela como un pájaro: la formación en V finalmente explicada". BBC News . 2014-01-16 . Consultado el 2021-03-14 .
  4. ^ ab Lissaman, PBS; Shollenberger, Carl A. (22 de mayo de 1970). "Formation Flight of Birds". Science . 168 (3934): 1003–1005. Bibcode :1970Sci...168.1003L. doi :10.1126/science.168.3934.1003. JSTOR  1729351. PMID  5441020.
  5. ^ "¿Por qué los gansos vuelan en forma de V?". Biblioteca del Congreso . Consultado el 14 de marzo de 2021 .
  6. ^ ab "Las aves que vuelan en formación de V usan un truco asombroso". Science . 2014-01-15. Archivado desde el original el 22 de febrero de 2021 . Consultado el 2021-03-14 .
  7. ^ "Diccionario Oxford: madeja". Archivado desde el original el 7 de enero de 2019 . Consultado el 6 de enero de 2019 .
  8. ^ ab "NASA - Dryden Flight Research Center - Sala de prensa: Comunicados de prensa: VUELO EN FORMACIÓN AUTÓNOMA DE LA NASA: SIGA AL LÍDER Y AHORRE COMBUSTIBLE". www.nasa.gov . Consultado el 14 de marzo de 2021 .
  9. ^ Drinnon, Roger. "El 'surf de vórtices' podría ser revolucionario". Comando de Movilidad Aérea , 10 de octubre de 2012.
  10. ^ Warwick, Graham. "Los C-17 hacen surf para ahorrar combustible". Aviation Week , 12 de octubre de 2012.
  11. ^ abc Howard Slutsken (15 de septiembre de 2020). "Por qué los aviones de pasajeros pronto podrían volar en formación". CNN . Consultado el 14 de marzo de 2021 .
  12. ^ Newton, Ian (2007). "Vuelo migratorio". Ecología de la migración de las aves . pp. 45–66. doi :10.1016/b978-012517367-4.50003-6. ISBN 978-0-12-517367-4.
  13. ^ Wieselsberger, Carl (1914). "Beitrag zur Erklarung des Winkelfluges eineger Zugvogel, Z. Flugtechnik &". Motorluftschiffahrt . 5 : 225–229. NAID  10008221745.
  14. ^ ab Bajec, Iztok Lebar; Heppner, Frank H. (octubre de 2009). "Vuelo organizado en aves". Animal Behaviour . 78 (4): 777–789. doi :10.1016/j.anbehav.2009.07.007. S2CID  53180059.
  15. ^ Hamilton, WJ (1967). "Aspectos sociales de los mecanismos de orientación de las aves". En Storm, Robert M. (ed.). Orientación y navegación animal: actas del vigésimo séptimo coloquio anual de biología, 6 y 7 de mayo de 1966. Oregon State University Press. págs. 57–71. OCLC  1148008083.
  16. ^ Willis, David; Peraire, Jaime; Breuer, Kenneth (2007). "Una investigación computacional del vuelo en formación bioinspirado y el efecto suelo". 25.ª Conferencia de aerodinámica aplicada de la AIAA . doi :10.2514/6.2007-4182. ISBN 978-1-62410-006-2.

Bibliografía

Enlaces externos

Configuración espacial en formación de V de vuelo real de aves migratorias. Conjunto de datos reales de fotografías de migración de aves del norte de Alemania).

Medios relacionados con Formaciones en V en Wikimedia Commons