バンク旋回は、鳥類や航空機でよく見られる飛行操作である。旋回を開始するために、従来の航空機が翼のエルロンに頼るのに対し、ほとんどの鳥類はさまざまな非対称翼モーフィング制御技術を使用して体をロールし、揚力ベクトルを旋回方向に向け直す。
しかし、獲物を探すとき、飛翔中の猛禽類は、体軸の周りの尾のねじれ以外に目に見える翼の動きを示さずに、安定したバンク旋回を実行します。尾のねじれは航空機の垂直尾翼と同様に機能して逆ヨーを補正できるが、猛禽類が尾のねじれのみを使用してバンク旋回を実行する方法はまだよくわかっていなかった。
今回、猛禽類にヒントを得た羽毛ドローンを開発して使用し、尾が翼に近接すると、ねじれた尾の上に非対称の翼誘導流が発生し、揚力の非対称性が生じ、バンク旋回を調整するのに十分なロールモーメントとヨーモーメントの両方が生じることを発見した。
さらに、尾をひねると機首上げのピッチモーメントが発生し、翼の迎え角が増大して、バンク運動による損失を補うためにより多くの揚力が発生する。
飛行実験では、尾のひねりとピッチの協調と非対称翼形状の変形により、低速の安定したバンク旋回だけでなく高速の急旋回も制御できる尾のひねりの有効性が確認されている。
これらの発見は、制御された実験室環境では研究が難しい鳥の飛行行動の理解に貢献し、変形する空中表面を持つ機敏なドローンの効果的な制御戦略を提供するという。
