Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2024

Bird’s-eye view of energy conservation 

0
Science & Tech

Bird’s-eye view of energy conservation 

3 min read

Physics of V-shaped flight formations offer insights into how to improve efficiency of groups of drones, underwater vehicles

Birds have inspired human flight for centuries, but Shabnam Raayai thinks they can also offer lessons in reducing energy consumption. 

A fellow at the Rowland Institute at Harvard, Raayai works to extract physics with practical applications from natural phenomena, whether flying birds or shark scales. Taking cues from the V-shaped flight formations of migratory birds, Raayai’s team has published new insight into how the flight of unmanned aerial vehicles, such as drones, could be designed to allow for longer life of power sources. The results would also be applicable to all kinds of collective movement through medium, from vehicles moving under water to how vegetation patches could be arranged for flood control. 

Research into group-flight optimization isn’t new, but most such experiments have focused on fixed-wing aircraft, in which mechanical lift is generated by the shape of the wings, the researchers say. Less is known about “non-lifting” parts of vehicles, like the bodies of small propellered craft, which are becoming increasingly important in industrial and military settings. “What if our devices or vehicles don’t have fixed wings?” Raayai said. “How does the flow physics change?” 

Prasoon Suchandra (left) and Shabnam Raayai used high-speed imaging to capture how different flight arrangements affected each object’s drag.

Kris Snibbe/Harvard Staff Photographer

Answering those questions required a creative experimental setup that took into consideration both measurement accuracy and cost effectiveness. Using a water tunnel and cylinders to represent vehicles in flight, the team employed a technique called particle-image velocimetry to measure the flow field around each object. A single laser and four intersecting sheets of light created a fully illuminated space, in which the researchers used high-speed imaging to capture how different arrangements affected each object’s drag. Since water and air are both Newtonian fluids, simple calculations allow for extrapolation to a variety of applications.

Among their observations: In one configuration, they found a 45 percent drag reduction for second-row members behind the leader, and some additional drag reduction benefit for the leader. Those benefits decreased as the angle of the V grew wider, according to the data. 

Raayai stressed that the measurements are a baseline set of principles from which different researchers or industries could apply their own parameters for optimization. “Optimization has multiple paths, depending on what you want to do,” she said. “Do you want all of your seven members to use the same amount of battery between point A to point B? If that’s the case, you will have to figure out a way to switch members’ positions throughout your flight.” 

Ultimately, Raayai wants to help carve a path toward decarbonization by offering new ways to reduce energy consumption and move toward electrification. And nature has a way of nudging her. 

“A lot of animals choose to maneuver in groups, and that’s beneficial to them — the ones that walk, and the ones that swim or fly,” she said. 

The Physics of Fluids paper, “Impact of bio-inspired V-formation on flow past arrangement of non-lifting objects ,” is co-authored by Rowland Institute postdoctoral fellow Prasoon Suchandra and is featured by the American Institute of Physics’ Scilight .








Актер Алексей Чадов требует от бывшего друга выплатить ему сумму в 94 млн руб

«Каждый выбирает сам»: Светлана Бондарчук встала на защиту взрослых женщин, носящих короткие платья

Проазербайджанский агент Сергей Марков в оккупированном Шуши восхищается Алиевым, пока тот унижает Россию: намечается новый «иноагент»?

Клипмейкер. Лучший Клипмейкер. Клипмейкер в Москве.


The anti-DEI movement has a new ally: The FCC

At Last We Know Why Shemar Turner Fell To The 2nd Round

OpenAI warns that its new ChatGPT Agent has the ability to aid dangerous bioweapon development

American firms in China report record-low new investment plans for 2025, and doubts about their profitability


Инвестиции в ИИ — главный приоритет для финансовых директоров

Рилсмейкер. Услуги Рилсмейкера. Рилсмейкер в Москве. Стоимость работы Рилсмейкера.

Владимир Путин открыл участок дороги М-12 между Дюртюли и Ачитом

Пьяный курянин избил супругу и чуть не задушил её штанами из-за ревности


В Pokémon TCG Pocket обновится система торговли карточками

Destiny 2 Phoneutria Fera god roll guide: Best perks, barrels, and magazines

В демоверсию Silver Palace можно будет поиграть 3 августа в Китае

The origin of 'AI Appreciation Day' isn't what you think: It was started by an Elon Musk admirer who camped outside of SpaceX Starbase for a year hoping to talk to the billionaire about AI regulation



Аэропорт Пулково будет принимать авиарейсы из Москвы на фоне ограничений

Овечкин раздал автографы на "коробке" своего детства в Москве

Интересные каналы в Telegram. Лучшие каналы в Telegram.

В Москве пенсионер засудил юристов на полмиллиона рублей


Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками

SHAMAN представил клип «Прямо по сердцу» на медиафасаде в центре Москвы

Roblox запускает AI-проверку возраста: шаг к безопасности или угроза приватности?

Слуцкий высказался о новых санкциях, введённых против России.


Московское «Торпедо» хочет арендовать Максима Кайнова

В Москве задержали молодого кубинца, подравшегося из-за девушки

Из Петербурга запустят еще один «Сапсан» из-за отмены полетов в Москву

Восьмилетнюю девочку ударило током между забором и информационным столбом на остановке в Петербурге


Раис Татарстана встретился с чемпионкой Уимблдона Вероникой Кудерметовой

Александрова проиграла Бондарь и не смогла выйти в полуфинал турнира WTA в Гамбурге

Американец Томми Пол не примет участия на турнире ATP-500 в Вашингтоне

Вероника Кудерметова: Уимблдон — особенный турнир


Московское «Торпедо» хочет арендовать Максима Кайнова

В Крыму три человека погибли в ДТП

Болезненная тяга к темному вчера: о чем сериал «Айда»

В прокат выходит фэнтези-комедия «Герои анекдотов»


Музыкальные новости

В Петербурге хотят сделать переулок Виктора Цоя

Фильм о прощальном концерте Оззи Осборна и Black Sabbath выпустят в 2026 году

Волочкова показала, с кем отдыхает на Мальдивах

Анастасия Волочкова улетела на Мальдивы с новым молодым человеком


Овечкин раздал автографы на "коробке" своего детства в Москве

Интересные каналы в Telegram. Лучшие каналы в Telegram.

Аэропорт Пулково сообщил о приеме перенаправленных из Москвы рейсов

Температура морской воды на крымских пляжах, 20 июля


Овечкин рассказал об открытии в Москве музея в честь своего рекорда в НХЛ

Концертный Директор в тарифе Lait для Артистов, Музыкантов.

Московский аэропорт Шереметьево возобновил штатную работу

Беременная Регина Тодоренко в золотистом платье появилась на VK Fest


Алексей Тузов для китайские-автомобили.рф: Китайская рулетка – выбери авто, потеряющее в первый год эксплуатации 20%, а не 40%

Перед Крымским мостом образовалась рекордная пробка длиной 22 км из 1700 машин

Один человек погиб и несколько пострадали в аварии с BMW и "Газелью" в Москве

Один человек погиб и четверо пострадали в ДТП с «Газелью» и BMW в Москве


Путин встретился с главным советником иранского верховного руководителя в Кремле.

Такер Карлсон высказался о Владимире Путине.

Путин заявил, что восстановление автомобильной промышленности свидетельствует о жизнеспособности экономики.

Путин поделился новостями о развитии производства на "АвтоВАЗе"




"Сапсан" отрезал ногу: зацепер стал инвалидом из-за опасного хобби

Работодатели в шоке: почему молодые сотрудники не соблюдают правила этикета и гигиены

За жизнь пострадавшего при атаке ВСУ 17-летнего воронежца врачи боролись 10 часов

Единственный выживший в авиакатастрофе в Индии поделился подробностями о своем здоровье.


«Это неумно». Кличко обвинил Зеленского в том, что он не контактирует с ним

"Неприятно об этом говорить": Кличко сделал заявление о Зеленском

Зеленский назвал сумму, которую планирует взыскать с России

Кличко заявил о неприязни к разговорам о Зеленском


Собянин: Более 2,3 тысячи шахматных кружков работают в Москве

Ветеран "Динамо" Дьяков не верит в конкурентоспособность ЦСКА в РПЛ

Собянин: в Москве работает более 2,3 тысячи шахматных кружков

Овечкин раздал автографы на "коробке" своего детства в Москве



Собянин сообщил о сбитых силами ПВО 15 летевших на Москву дронах ВСУ

Собянин: Более 2,3 тысячи шахматных кружков работают в Москве

Собянин: уничтожен еще один беспилотник, атаковавший

Собянин: в Москве работает более 2,3 тысячи шахматных кружков


Максим Ликсутов: Московская промышленность ...

Вильфанд раскрыл причины тропических ливней в столице

Вильфанд связал приход тропических ливней в Москву с изменением климата

Эксперт объяснил последствия проглатывания осы.


Восьмилетнюю девочку ударило током между забором и информационным столбом на остановке в Петербурге

В Крыму три человека погибли в ДТП

В России начали продавать надежные семейные минивэны из Японии по приятной цене

Московское «Торпедо» хочет арендовать Максима Кайнова


Архангельская область - не самое перспективное место для трудоустройства

Органами прокуратуры в сфере надзора за исполнением законодательства при реализации национальных проектов в первом полугодии 2025 года выявлено более тысячи нарушений

Собянин: Первый участок Рублево-Архангельской линии метро полностью пройден

Владимир Ефимов: На станции «Рублево-Архангельское» стартовали монолитные работы


"Гранд сервис экспресс" сообщил о задержках 16 поездов в Крым и из Крыма

Погода на 20 июля 2025 года в Крыму и Севастополе: воздух прогреется до 31 градуса

Информация о задержке поездов в Крым и обратно

В пути следования задерживаются поезда в Крым и обратно


Методы стеганографии становятся популярнее: когда картинка может стать угрозой ИБ

Московское «Торпедо» хочет арендовать Максима Кайнова

В Москве задержали молодого кубинца, подравшегося из-за девушки

В Крыму три человека погибли в ДТП














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *