Los búhos producen un ruido imperceptible en cada aleteo. Si bien diversos estudios han relacionado los microflecos de sus alas con su vuelo silencioso, los mecanismos exactos no están claros. Por esta razón, un equipo de investigadores japoneses averiguó, mediante simulaciones numéricas, los mecanismos aeroacústicos que permiten volar a estos animales sin emitir ningún sonido.
Para descifrar los secretos de las alas silenciosas de los búhos, un equipo de la Universidad de Chiba (Japón), liderado por el profesor Hao Liu, investigó cómo los flecos del borde de fuga (TE) influyen tanto en el sonido como en el rendimiento aerodinámico de las alas del ave. Estos hallazgos pueden inspirar diseños biomiméticos para el desarrollo de maquinaria de fluidos silenciosa.
Cuando se le preguntó sobre la motivación detrás de su estudio, el profesor Liu argumentó: “A pesar de los muchos esfuerzos de investigadores, todavía es una pregunta abierta cómo exactamente los búhos logran un vuelo silencioso. Comprender el papel preciso de los flecos TE en su vuelo silencioso nos permitirá aplicarlas en el desarrollo de maquinaria de fluidos de manera práctica y silenciosa”.
En esa vía, para conocer cómo funcionan las alas de esta ave, el equipo construyó dos modelos tridimensionales de un ala de búho real (uno con flecos TE y el otro sin ellos), con todas sus características geométricas. Utilizaron estos modelos para realizar simulaciones de flujo de fluidos que combinaron los métodos de simulaciones de grandes remolinos y la analogía de Ffowcs-Williams-Hawkings. Las simulaciones se realizaron a la velocidad del vuelo de un búho real.
EL ALETEO DE LOS BÚHOS Y SU APLICACIÓN PRÁCTICA EN DRONES, TURBINAS EÓLICAS Y MÁS
De acuerdo con el estudio publicado en la revista Bioinspiration & Biomimetics, las simulaciones revelaron que los flecos TE disminuyeron los niveles de ruido de las alas de los búhos, particularmente en ángulos de ataque altos, y mantuvieron un rendimiento aerodinámico comparable al de las alas de búho sin flecos.
El equipo identificó dos mecanismos complementarios a través de los cuales los flecos TE influyen en el flujo de aire. Primero, los flecos reducen las fluctuaciones en el flujo de aire al romper los vórtices del borde de salida. En segundo lugar, reducen las interacciones de flujo entre las plumas en las puntas de las alas, suprimiendo así la formación de vórtices en las puntas de las alas.
“Sinérgicamente, estos mecanismos mejoran los efectos de los flecos TE, mejorando tanto la producción de fuerza aerodinámica como la reducción del ruido”, refiere el artículo.
En cuanto a los resultados, el profesor Liu sostuvo que estos hallazgos demuestran el efecto de interacciones complejas entre los flecos TE y las diversas características del ala. Y destacó la validez del uso de estas franjas para reducir el ruido en aplicaciones prácticas como drones, turbinas eólicas, hélices e incluso coches voladores. N
