تحلیل عملکرد پروازی یک پرنده مهاجر به کمک معادلات مکانیک پرواز

مکانیزم پرواز یک پرنده تا حد زیادی مشابه یک هواپیما است؛ چرا که هر دو از قوانین آیرودینامیکی یکسانی تبعیت می‌کنند. برای پرندگان مهاجر که در مدت زمانی بسیار طولانی بدون بال‌زدن پروازخود را حفظ می‌کنند و دارای عدد رینولدز نسبتاً بالاتری در هنگام پرواز هستند، این تشابه بسیار زیاد است. هدف این مقاله، تحلیل عملکرد پروازی پرندگان به کمک معادلات مکانیک پرواز و مقایسه این مدل با نتایج پرواز آنها است تا به کمک آن بتوان روش‌های مورد استفاده را اعتبارسنجی نمود و در آینده مشخصات عملکردی پهپادهای بالزن را بدست آورد. برای این منظور، به بررسی عملکرد پروازی غاز شمالی (گونه‌ای از پرندگان مهاجر) پرداخته می‌شود: ابتدا پرواز پرندگان مهاجر مدلسازی می‌شود. پس از آن، توان شیمیایی و مکانیکی پرنده بدست آمده و تحلیل می‌گردد. سپس، ضمن استخراج روابط مناسب عملکرد پرواز، چندین متغیر عملکردی مهم همچون ضریب بازدهی آیرودینامیکی، نرخ اوجگیری، گرادیان اوجگیری، محدوده‌ی بهینه سرعت پرواز و برد پروازی کسب می‌شود. در نهایت، اثر تغییر ارتفاع و وزن پرنده بر این متغیرهای عملکردی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.