Burung yang terbang di belakang dalam formasi V dapat memangkas kebutuhan energi sekitar 11 persen. Penghematan terbesar ternyata berasal dari kepakan sayap yang lebih pendek, bukan semata-mata dari tambahan gaya angkat udara.
Model penerbangan ibis jambul menunjukkan burung pengikut hanya membutuhkan sekitar 83 persen gaya dorong dibandingkan ketika terbang sendiri. Temuan ini memberi penjelasan baru tentang efisiensi perjalanan jarak jauh pada kawanan burung besar.
Gerakan Sayap Menjadi Faktor Utama
Perubahan paling mencolok terjadi pada amplitudo kepakan, yaitu jarak ayunan sayap ke atas dan ke bawah. Burung pengikut dapat menggunakan amplitudo sekitar 70 persen dari gerakan saat terbang sendirian.
Kepakan yang lebih pendek mengurangi energi untuk menggerakkan sayap melewati udara dan lintasannya sendiri. Energi ini dikenal sebagai profile power, dan dalam model tersebut kebutuhannya turun hingga 18 persen.
| Aspek Penerbangan | Burung Pengikut | Perubahan dari Terbang Sendiri |
|---|---|---|
| Amplitudo kepakan | Sekitar 70 persen | Kepakan lebih pendek |
| Gaya angkat | 96 persen | Turun 4 persen |
| Gaya dorong | 83 persen | Turun 17 persen |
| Profile power | Lebih rendah | Turun 18 persen |
| Energi untuk gaya angkat | Lebih rendah | Turun 9 persen |
| Total kebutuhan energi | Lebih rendah | Hemat sekitar 11 persen |
Penurunan energi untuk menghasilkan gaya angkat hanya mencapai 9 persen. Angka itu lebih kecil daripada pengurangan profile power, sehingga kepakan pendek dinilai sebagai sumber penghematan yang lebih dominan.
Burung tetap harus memenuhi dua kebutuhan utama saat terbang, yakni menghasilkan gaya angkat untuk melawan gravitasi dan gaya dorong untuk bergerak maju. Kedua kebutuhan tersebut dapat berubah secara berbeda ketika burung memasuki pusaran udara dari anggota kawanan lain.
Posisi di Belakang Tidak Bisa Sembarangan
Posisi yang paling menguntungkan berada sedikit kurang dari setengah kepakan sayap di belakang burung pemimpin. Pada jarak itu, ritme kepakan pengikut berada dalam fase berlawanan dengan burung di depannya.
Pengaturan fase tersebut memungkinkan ujung sayap burung pengikut memanfaatkan pusaran udara yang terbentuk lebih dahulu. Bantuan aliran udara itu terutama mengurangi kebutuhan dorongan maju, bukan memberi gaya angkat gratis dalam jumlah besar.
Selama ini, keuntungan formasi V kerap dijelaskan melalui teori upwash atau aliran udara ke atas. Teori tersebut menyatakan burung di belakang dapat memperoleh bantuan gaya angkat dari pusaran yang ditinggalkan sayap burung pemimpin.
Kajian terbaru menunjukkan gambaran yang lebih rinci. Pusaran udara dari burung depan tampak lebih besar pengaruhnya terhadap dorongan maju, sehingga pengikut dapat mengurangi jauh ayunan sayapnya.
Model Ibis Jambul Menguji Satu Siklus Kepakan
Penelitian ini dilakukan oleh Olivia Pomerenk, peneliti pascadoktoral, dan Kenneth Breuer, profesor teknik di Brown University. Hasilnya dipublikasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.
Tim tersebut membuat model pusaran udara yang meniru seekor ibis jambul saat mengepakkan sayap. Burung kedua kemudian ditempatkan dalam pusaran itu untuk mengukur perubahan gaya angkat, dorong, dan kebutuhan energi sepanjang satu siklus kepakan.
Pendekatan ini berada di antara model sayap tetap seperti pesawat dan simulasi yang berusaha menangkap setiap pusaran secara sangat rinci. Dengan cara itu, peneliti dapat melihat hubungan langsung antara ritme kepakan dan keuntungan posisi dalam kawanan.
Perkiraan penghematan energi dari model tersebut selaras dengan pengamatan pada burung besar seperti angsa dan pelikan. Temuan ini memperkuat pandangan bahwa susunan kawanan merupakan strategi aerodinamika burung, bukan sekadar pola visual di langit.
Breuer menilai prinsip serupa dapat membantu memahami pengoperasian kelompok drone untuk pertanian maupun pemadaman kebakaran. Model dua burung ini juga masih dapat diperluas untuk menelaah kawanan yang lebih besar, termasuk dinamika sosial saat burung memilih posisi.
