E18 Aerodinámica de formación

Tópico

La física del vuelo en formación describe cómo la sola presencia de otras aves volando cerca modifica el campo de flujo aerodinámico del aire, y cómo un ave seguidora puede aprovechar esa modificación para reducir su propio costo energético de vuelo.

El mecanismo central de este ahorro energético es el vórtice de punta de ala: toda ala que genera sustentación produce, en su propia punta, un vórtice de forma helicoidal, que contiene un flujo de aire ascendente en su parte exterior y un flujo de aire descendente en su parte interior.

Un ave que vuela en la posición correcta respecto al ave que va delante puede colocarse dentro de ese flujo ascendente exterior del vórtice de punta de ala que esa ave delantera genera, y aprovecharlo para reducir el ángulo de ataque inducido que necesita para sostener su propia sustentación, y con él, reducir el arrastre inducido que ese ángulo de ataque le impone.

Este ahorro energético en formación en V ha sido medido directamente en dos especies: en pelícanos, con cardiotacómetros implantados que registran la frecuencia cardíaca, y en el ibis eremita, con GPS de alta precisión y acelerómetros que registran la trayectoria y la frecuencia de batido. En ambos casos, los individuos que vuelan en posición de formación —dentro del flujo ascendente del ave que va delante— muestran una frecuencia cardíaca y una frecuencia de batido significativamente menores que los individuos que van a la cabeza de la formación.

El ahorro energético máximo que predice la teoría del vórtice de punta de ala, entre un veinte y un treinta por ciento respecto al costo energético de volar en cabeza, coincide con lo que estas mediciones directas de frecuencia cardíaca y frecuencia de batido efectivamente registran en pelícanos y en ibis eremita.

Este mismo mecanismo del vórtice de punta de ala es, precisamente, el que un ave seguidora pierde de golpe cuando una perturbación externa la saca de su posición correcta dentro de una formación de vuelo colectivo: el ahorro energético de entre un veinte y un treinta por ciento que la posición correcta le proporcionaba se convierte, en ese mismo instante, en un aumento de potencia requerida de esa misma magnitud, porque es exactamente el mismo flujo ascendente del vórtice de punta de ala el que deja de aprovechar.

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