Tiny Australian falcons just offered aircraft engineers a fresh clue for surviving rougher skies. The nankeen kestrel, or Falco cenchroides, can stay remarkably stable in Australia’s violent winds and even hover in conditions that would challenge many rigid aircraft designs.
That matters more than ever as turbulence is expected to worsen with climate change. The pressure is especially high for small unpiloted aerial vehicles, or sUAVs, which are increasingly used for mapping, agricultural assessment, rescue work, and rapid package deliveries.
Mengapa kestrel jadi acuan
Para peneliti melihat burung ini sebagai model yang sulit ditandingi oleh mesin terbang biasa. Kestrel tidak bergantung pada satu respons saja saat menghadapi hembusan angin, melainkan terus menyesuaikan sayap dan ekornya secara real-time.
Menurut Matt Penn, engineer RMIT dan salah satu penulis studi, fleksibilitas alami bulu dan sendi burung membantu menyerap perubahan aliran udara yang tiba-tiba. Kemampuan itu membuat kestrel tetap seimbang ketika kondisi udara berubah cepat.
Robot tiruan diuji di terowongan angin
Berdasarkan pendekatan itu, tim riset internasional membangun robot yang meniru kestrel lalu mengujinya dalam fasilitas terowongan angin yang kuat. Pengujian ini difokuskan untuk melihat bagaimana unsur seperti ekstensi sayap dan bukaan ekor memengaruhi gaya angkat dan stabilitas.
Hasilnya menunjukkan kombinasi ekstensi sayap dan ekor pada model kestrel dapat meningkatkan performa angkat sekaligus mengurangi modulasinya yang tidak diinginkan. Temuan itu dipandang memberi arah baru untuk merancang sUAV yang lebih efisien, andal, dan aman.
Pelajaran untuk drone kecil
Mario Martinez Groves-Raines, aerospace engineer RMIT sekaligus penulis studi, mengatakan replika robot memungkinkan tim mengukur kontribusi gerakan tertentu terhadap kestabilan terbang. Ia menambahkan bahwa banyak teknik tersebut berpotensi meningkatkan kemampuan manuver pesawat kecil yang menghadapi tantangan serupa dengan kestrel.
Saat ini, sUAV umumnya hanya memakai sedikit solusi mitigasi angin dalam desainnya. Pendekatan itu dipilih agar biaya, bobot, dan kemampuan manuver tetap seimbang, tetapi para peneliti menilai masih dibutuhkan lebih banyak cara untuk menjaga pesawat kecil tetap terbang dalam kondisi berbahaya.
Dari bentuk tubuh ke cara membaca lingkungan
Para peneliti juga ingin melangkah lebih jauh dari sekadar adaptasi fisik. Mereka berencana mempelajari kemampuan kestrel dalam merasakan dan menafsirkan lingkungan sekitar, karena aspek itu bisa membantu teknologi navigasi onboard sUAV selain perbaikan struktur.
Abdulghani Mohamed, engineer RMIT dan salah satu penulis studi, mengatakan riset ini menunjukkan apa yang mungkin dicapai ketika insinyur mencari solusi dari alam. Dalam konteks cuaca yang makin tidak stabil, pendekatan biomimetik seperti ini dapat menjadi salah satu jalan untuk membuat kendaraan udara kecil lebih siap menghadapi turbulensi yang lebih buruk.