Formación de V

Una formación en V es la formación de vuelo simétrica en forma de V de los gansos , cisnes , patos y otras aves migratorias , mejorando su 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 las aves de la espalda. [1] Las formaciones en V también mejoran la eficiencia de combustible de los aviones y se utilizan en misiones de vuelo militares.

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

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

Estudios anteriores encontraron que las aves pueden usar menos del 20 al 30 por ciento de la 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 vuelan solos tienen una frecuencia cardíaca más alta y aletean con mayor frecuencia que los que vuelan en formación de V. [5]

En formación de V, algunas aves prefieren volar a la izquierda, otras a la derecha y otras al centro. [6] Las aves que vuelan en las puntas y en la parte delantera se rotan de manera cíclica oportuna para distribuir la fatiga del vuelo por igual entre los miembros de la bandada. Los gansos , patos y cisnes de Canadá suelen formar una madeja en forma de V. [7] Por lo tanto, la formación de vuelo varía en torno a una forma de V y no permanece constante.

Volar en formación de V no se trata solo de la posición, sino también del momento del aleteo. Los pájaros que están detrás se sincronizarán con el patrón de aleteo del pájaro que va a la cabeza para seguir el rastro de la corriente ascendente que deja el pájaro al frente. [1] Siempre que un pájaro vuele para estar directamente detrás de otro, invertirá el patrón de aleteo para contrarrestar la fuerza del flujo descendente. [1]

A través de un experimento con ibis , los investigadores encontraron 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, empezaron a aprender a volar en esta formación como si fueran autodidactas o aprendieran observando otros ibis.

Vuelo militar

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

USAF F-15 sobre Alaska.

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 elevación hacia arriba para los aviones que están detrás, lo que proporciona un vuelo más eficiente. El Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA inició el programa de Vuelo de Formación Autónoma de la NASA , que involucró un Sistema de Instrumentación de Vuelo de Formación que usa GPS para permitir que la aeronave se posicione automáticamente en una ubicación de formación precisa. [8] El objetivo de este programa era ahorrar un 10 por ciento sostenido de combustible, y los datos experimentales sugirieron que se podría lograr hasta un 15 por ciento. Tal reducción de combustible también puede reducir la cantidad de contaminación liberada al medio ambiente. [8]

Equipo moderno de acrobacias aéreas en formación

Air Mobility Command , que representa el 20 por ciento de todo el uso de combustible de aviónica por parte del gobierno federal de los Estados Unidos, también está experimentando con cambios en el piloto automático para encontrar la mejor compensación entre la resistencia reducida del 'surf en vórtice' y las 'cualidades de conducción' resultantes de volar a través de la estela de otro avión. [9] [10]

Vuelo comercial

Airbus está tratando de reducir el combustible para la aviación comercial a través de su proyecto fello'fly . [11] Es una idea ambiciosa en el ahorro de energía al volar dos grandes aviones en formación de V. “Es muy, muy diferente de lo que los militares llamarían vuelo en formación”, dijo la Dra. Sandra Bour Schaeffer, directora ejecutiva de Airbus UpNext. Dado que los aviones grandes a alta velocidad generan inmensos vórtices en sus alas, dos aviones volarán aproximadamente entre 1 y media y 2 millas de distancia, cerca de la suave corriente de corriente ascendente. Por lo tanto, se puede ahorrar una cantidad significativa de combustible sin comprometer la comodidad de los pasajeros.

Los vuelos de prueba se realizaron utilizando dos A350, y los resultados mostraron que se puede reducir entre un 5 y un 10 por ciento del combustible para el segundo avión por viaje. Este porcentaje por vuelo significa varias toneladas de combustible para aviones y emisiones de dióxido de carbono . [11] No obstante, es necesario abordar las preocupaciones operativas y financieras y los ahorros entre aerolíneas, así como los horarios de datos de posición y altitud para aviones con rutas similares para volar juntos. [11]

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

  • Gansos
  • Cisnes
  • Gaviotas
  • Grúas
  • Pelícanos
  • Cormoranes
  • Ibis
  • Patos

  • Wieselsberger (1914) : era un aerodinámico, quien fue el primero en sugerir que una formación puede dar a las aves una ventaja aerodinámica. A partir de los principios de la aerodinámica, sabía que las aves generan una elevación aerodinámica / Bernoulli debido a la corriente ascendente y descendente en los bordes de sus alas. Propuso que las aves que vuelan en formación de V utilicen el flujo ascendente de las aves vecinas para reducir la resistencia inducida y, por lo tanto, conservar energía en vuelo. [13] [14]
  • Hamilton (1967) : Postuló que la formación escalonada de las aves proporciona una ventaja para la comunicación visual con las aves vecinas. Al mismo tiempo, también proporciona un campo de visión despejado durante el vuelo. [15] [14]
  • Lissaman y Schollenberger (1970) : Sus experimentos realizados para dar una aproximación cuantitativa de la energía ahorrada. A través de su estudio, llegaron a la conclusión de que una formación de 25 aves puede aumentar el rango de las aves hasta en un 71% en comparación con una sola ave. [4]
  • Willis et al. (2007) : Buscó examinar el ahorro de energía en vuelo con respecto al posicionamiento y las relaciones de fase de batido de alas entre dos aves adyacentes. Los resultados mostraron que el aleteo óptimo de cada ave representa hasta un 20% de ahorro de energía. [dieciséis]

  1. ^ a b c d e Waldron 15, Patricia; 2014; Pm, 1:45 (15 de enero de 2014). "Por qué los pájaros vuelan en forma de V" . Ciencia | AAAS . Consultado el 14 de marzo de 2021 .CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  2. ^ USA Today: "Por qué los pájaros vuelan en una formación en V" por Traci Watson el 15 de enero de 2014
  3. ^ "Vuela como un pájaro: la formación V finalmente explicada" . BBC News . 2014-01-16 . Consultado el 14 de marzo de 2021 .
  4. ^ a b Lissaman, PBS y Shollenberger, CA (1970). Vuelo de formación de aves . Science 168 (3934): 1003–1005 (lo mismo en JSTOR )
  5. ^ "¿Por qué los gansos vuelan en V?" . Biblioteca del Congreso, Washington, DC 20540 EE . UU . Consultado el 14 de marzo de 2021 .
  6. ^ a b "Los pájaros que vuelan en forma de V utilizan un truco asombroso" . Ciencia . 2014-01-15 . Consultado el 14 de marzo de 2021 .
  7. ^ "Diccionario de Oxford: madeja" . Consultado el 6 de enero de 2019 .
  8. ^ a b "NASA - Centro de investigación de vuelo Dryden - Sala de noticias: Comunicados de prensa: VUELO DE 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 'surfing en vórtice' podría ser revolucionario". Comando de Movilidad Aérea , 10 de octubre de 2012.
  10. ^ Warwick, Graham. "C-17 s Ve a surfear, para ahorrar combustible". Semana de la aviación , 12 de octubre de 2012.
  11. ^ a b c Howard Slutsken. "Por qué los aviones de pasajeros pronto podrían estar volando en formación" . CNN . Consultado el 14 de marzo de 2021 .
  12. ^ Newton, Ian (2007), "Vuelo migratorio" , The Migration Ecology of Birds , Elsevier, págs. 45–66, doi : 10.1016 / b978-012517367-4.50003-6 , ISBN 978-0-12-517367-4, consultado el 14 de marzo de 2021
  13. ^ Wieselsberger, Carl. "Beitrag zur Erklarung des Winkelfluges eineger Zugvogel, Z. Flugtechnik &." Motorluftschiffahrt 5 (1914): 225-229.
  14. ^ a b Bajec, Iztok Lebar; Heppner, Frank H. (octubre de 2009). "Vuelo organizado en aves" . Comportamiento animal . 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. Orientación y navegación animal , 57-71.
  16. ^ Willis, D., Peraire, J. y Breuer, K. (2007). Una investigación computacional del vuelo de formación bioinspirada y el efecto del suelo. En la 25a Conferencia de Aerodinámica Aplicada de la AIAA (p. 4182).

  • Holmes, Tony. Spitfire vs Bf 109: Batalla de Gran Bretaña . Oxford, Reino Unido / Nueva York: Osprey, 2007. ISBN  1-84603-190-7 .

Medios relacionados con formaciones en V en Wikimedia Commons