تأثير تفاعلات التدفق على الخصائص الديناميكية الهوائية للأجنحة المتذبذبة المدفوعة ذاتيًا بتداخل زاوية هجوم غير صفرية

من الشائع في الطبيعة أن تطير الطيور أو الحشرات في أسراب. سعت هذه الدراسة إلى فهم آلية التفاعل بين التدفقات المعقدة والخصائص الديناميكية الهوائية لأسراب الكائنات الطائرة من خلال استخدام طريقة لاتيكس-بولتزمان للتحقيق في الأجنحة المتذبذبة المدفوعة ذاتيًا بتداخل زاوية هجوم قدرها 10°. تم التحقيق في تأثيرات مرحلة الارتفاع الأولية، والمسافة الأولية بين الأجنحة الأمامية والخلفية، واختلاف الطور بين حركات الارتفاع للأجنحة الأمامية والخلفية. وُجد أنه عندما ترفرف الأجنحة الأمامية والخلفية في نفس الطور، يمكن أن تؤثر مرحلة الارتفاع الأولية والمسافة الأولية على الحالة الحركية النهائية للنظام المتقابل، مما يؤدي إلى ثلاث وضعيات: الطيران المستقر، والاصطدام، والانفصال. عندما يحقق النظام المتقابل في النهاية طيرانًا مستقرًا، يتم ملاحظة حالة توازن واحدة فقط. في هذه الحالة المتوازنة، يتم إعادة التصاق الدوامة الناتجة عن الجناح الأمامي إلى السطح السفلي للجناح الخلفي، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الرفع بنسبة 82.3% ولكن زيادة كفاءة الدفع بنسبة 19.9% مقارنةً بجناح واحد. عندما ترفرف الأجنحة الأمامية والخلفية تقريبًا في طور غير متزامن، يمتلك النظام المتقابل خصائص رفع أفضل مع الحفاظ على أداء دفع جيد. هذه النتائج تعزز الفهم لمبادئ توليد الرفع والدفع في طيران الأسراب وستساعد في توجيه تصميم المركبات الجوية الدقيقة البعيدة.