การบินเป็นรูป ตัววี (V formation) เป็นรูปแบบการบินสมมาตรรูปตัววีหรือรูปลูกศร (ด้านสองด้านของสามเหลี่ยม) ในธรรมชาติ การบินแบบนี้พบได้ในหมู่ห่าน หงส์ เป็ดและนกอพยพอื่นๆในขณะที่ในการบินของมนุษย์นั้นส่วนใหญ่จะใช้ในกองทัพ การแสดงการบินและบางครั้งก็ใช้ ในการ บิน พาณิชย์

บางคนเชื่อว่าการบินเป็นรูปตัว V ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}บางคนตั้งสมมติฐานว่านี่คือรูปแบบการบินที่ช่วยให้ฝูงนกขนาดใหญ่บินใกล้กันได้อย่างน่าเชื่อถือที่สุด โดยไม่มีสมาชิกในฝูงถูกรบกวนจากกระแสลมหมุนของนกที่บินอยู่ข้างหน้า ในขณะเดียวกันก็มีเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการรับรู้ทางสายตาในการรักษารูปแบบการบิน^{[ 7 ] [ 8 ]} โดยปกติแล้ว นก ขนาด ใหญ่จะบินในรูปแบบนี้ เชื่อกันว่าการบินเป็นรูปตัว V ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องบิน

การบินเป็นรูปตัว V อาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการบินของนก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเส้นทางการอพยพ ระยะไกล ^{[ 1 ]}มีการตั้งสมมติฐานว่านกที่บินตามมาสามารถรับ แรงยกจาก กระแสลมขึ้นเนื่องจากกระแสลมวนที่ปลายปีกของนกตัวนำ^{[ 6 ]}กระแสลมขึ้นจะช่วยให้นกแต่ละตัวสามารถพยุงน้ำหนักของตัวเองขณะบินได้ เช่นเดียวกับเครื่องร่อนที่สามารถไต่ระดับหรือรักษาระดับความสูงได้อย่างไม่มีกำหนดในอากาศที่ลอยขึ้น นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่านกสามารถหาตำแหน่งที่กระแสลมขึ้นเหมาะสมที่สุดได้ทั้งโดยการมองเห็นหรือโดยการรับรู้การไหลของอากาศผ่านขนของพวกมัน^{[ 1 ] [ 6 ]}

จากเอกสารปี 1970 ระบุว่า ในการบินเป็นรูปตัว V จำนวน 25 ตัว นกแต่ละตัวสามารถลดแรงต้านอากาศ ได้ และส่งผลให้เพิ่มระยะการบินได้ถึง 71% ในขณะที่บินด้วยความเร็วที่ต่ำลง 24% ^{[ 1 ] [ 9 ]}ใน การศึกษา ของ Nature ในปี 2001 นักวิจัยได้ใช้เครื่องติดตามกับนกกระทุงที่ฝึกให้บินตามหลังเรือยนต์ พวกเขาพบว่านกกระทุงที่บินอยู่ตัวเดียวมีอัตราการเต้นของหัวใจสูงกว่าและกระพือปีกบ่อยกว่าเมื่อเทียบกับนกกระทุงที่บินด้วยความเร็วเท่ากันในรูปตัว V ^{[ 10 ] [ 11 ]}

ในกลุ่มนกไอบิส บางตัวชอบบินไปทางซ้าย บางตัวไปทางขวา และบางตัวอยู่ตรงกลาง^{[ 6 ]}รูปแบบการบินจะมีลักษณะคล้ายตัว V และไม่คงที่ นกห่าน นกเป็ด และนกหงส์มักจะรวมตัวกันเป็นฝูง^{[ 12 ]}ในรูปแบบตัว V

การบินเป็นรูปตัววีไม่ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับจังหวะการกระพือปีกด้วย นกที่อยู่ด้านหลังจะประสานการกระพือปีกกับนกที่อยู่ข้างหน้าเพื่อตามรอยลมขึ้นที่นกตัวหน้าทิ้งไว้^{[ 6 ]}พบว่านกจะเปลี่ยนรูปแบบการกระพือปีกเมื่อบินตามหลังนกตัวอื่นโดยตรง เพื่อหลีกเลี่ยงลมลง^{[ 6 ]}

การบินเป็นรูปตัว "V" หรือ"Vic"เป็นรูปแบบการบินพื้นฐานสำหรับเครื่องบินรบในกองทัพอากาศหลายประเทศ การบินเป็นรูปตัว V ยังพบเห็นได้ทั่วไปในการบินแสดงพิธีการและการบิน โชว์ทางอากาศ อีกด้วย

วิศวกรและนักบินวิจัยพยายามใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านอากาศพลศาสตร์ที่คล้ายกัน กระแสลมจากปลายปีกของเครื่องบินสามารถสร้างแรงยกขึ้นสำหรับเครื่องบินที่อยู่ด้านหลัง ทำให้การบินมีประสิทธิภาพมากขึ้นศูนย์วิจัยการบินดรายเดน ของ NASA ได้ริเริ่มโครงการการบินจัดรูปขบวนอัตโนมัติของ NASA ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบเครื่องมือวัดการบินจัดรูปขบวนที่ใช้GPSเพื่อให้เครื่องบินสามารถอยู่ในตำแหน่งการจัดรูปขบวนที่แม่นยำโดยอัตโนมัติ^{[ 13 ]}เป้าหมายของโครงการนี้คือการประหยัดเชื้อเพลิงได้ 10 เปอร์เซ็นต์อย่างต่อเนื่อง และข้อมูลจากการทดลองชี้ให้เห็นว่าสามารถทำได้สูงถึง 15 เปอร์เซ็นต์ การลดเชื้อเพลิงดังกล่าวสามารถลดปริมาณมลพิษที่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมได้เช่นกัน^{[ 13 ]}

กองบัญชาการการเคลื่อนย้ายทางอากาศซึ่งคิดเป็นร้อยละ 20 ของการใช้เชื้อเพลิงการบินทั้งหมดของรัฐบาลกลางสหรัฐฯ กำลังทดลองเปลี่ยนแปลงระบบนักบินอัตโนมัติเพื่อหาสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างการลดแรงต้านของ 'การโต้คลื่นกระแสน้ำวน' และ 'คุณภาพการบิน' ที่เกิดขึ้นจากการบินผ่านกระแสลมที่เกิดจากเครื่องบินลำอื่น^{[ 14 ] [ 15 ]}

แอร์บัสได้พยายามลดการใช้เชื้อเพลิงในการบินพาณิชย์ผ่านโครงการ fello'fly ^{[ 16 ]}ซึ่งเครื่องบินพาณิชย์สองลำบินในรูปแบบตัว V เนื่องจากเครื่องบินขนาดใหญ่ที่ความเร็วสูงสร้างกระแสลมวนขนาดใหญ่ที่ปีก เครื่องบินทั้งสองลำจะบินห่างกันประมาณ 1.5 ถึง 2 ไมล์ ใกล้กับกระแสลมขึ้นที่ราบเรียบ ดังนั้นจึงสามารถประหยัดเชื้อเพลิงได้มากโดยไม่กระทบต่อความสะดวกสบายของผู้โดยสาร

มีการทดสอบการบินโดยใช้เฮลิคอปเตอร์AS350 Écureuil สองลำ และผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าสามารถลดปริมาณเชื้อเพลิงได้ 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์สำหรับเครื่องบินลำที่สองต่อเที่ยวบิน เปอร์เซ็นต์นี้ต่อเที่ยวบินหมายถึงเชื้อเพลิงเครื่องบิน หลายตัน และ การปล่อย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์^{[ 16 ]}อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องพิจารณาถึงข้อกังวลด้านการดำเนินงานและการเงิน รวมถึงการประหยัดระหว่างสายการบิน ตลอดจนตารางเวลาข้อมูลตำแหน่งและระดับความสูงสำหรับเครื่องบินที่มีเส้นทางคล้ายกันที่จะบินร่วมกัน^{[ 16 ]}

รายชื่อนี้ไม่ครอบคลุมทั้งหมด เนื่องจากไม่ได้กล่าวถึงนกทุกชนิดที่บินเป็นรูปตัว V ^{[ 17 ]}

• ห่าน
• หงส์
• นกนางนวล
• เครน
• นกกระทุง
• นกคormorant
• นกไอบิส
• เป็ด

• Wieselsberger (1914): นักอากาศพลศาสตร์ผู้เป็นคนแรกที่เสนอว่าการบินเป็นรูปขบวนอาจทำให้เหล่านกได้เปรียบทางอากาศพลศาสตร์โดยใช้ประโยชน์จากกระแสลมวนที่ปลายปีก เขาเสนอว่านกที่บินเป็นรูปตัว V จะใช้กระแสลมขึ้นจากนกข้างเคียงเพื่อลดแรงต้านที่เกิดจากการเหนี่ยวนำ และด้วยเหตุนี้จึงประหยัดพลังงานในการบิน^{[ 18 ] [ 19 ]}
• แฮมิลตัน (1967): ตั้งสมมติฐานว่ารูปแบบการเรียงตัวแบบเหลื่อมกันนั้นมีข้อดีสำหรับการสื่อสารด้วยสายตากับนกที่อยู่ใกล้เคียง ในขณะเดียวกันก็ยังให้มุมมองที่ชัดเจนระหว่างการบินอีกด้วย^{[ 8 ] [ 19 ]}
• Lissaman & Schollenberger (1970): คำนวณค่าประมาณเชิงปริมาณของพลังงานที่ประหยัดได้ จากการศึกษาของพวกเขา พวกเขาสรุปว่าฝูงนก 25 ตัวสามารถเพิ่มระยะการบินของนกได้ถึง 71% เมื่อเทียบกับนกเพียงตัวเดียว โดยแลกกับความเร็วที่ลดลง 24% และทำให้ใช้เวลาเดินทางนานขึ้น^{[ 1 ]}
• Willis et al. (2007): พยายามตรวจสอบการประหยัดพลังงานในการบินโดยพิจารณาจากตำแหน่งและความสัมพันธ์ของเฟสการกระพือปีกระหว่างนกสองตัวที่อยู่ติดกัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการกระพือปีกที่เหมาะสมของนกแต่ละตัวสามารถประหยัดพลังงานได้มากถึง 20% ^{[ 20 ]}

รูปแบบการบินจริงของนกอพยพในรูปแบบตัว V (ชุดข้อมูลจริงจากภาพถ่ายการอพยพของนกในเยอรมนีเหนือ)

สื่อที่เกี่ยวข้องกับรูปแบบการจัดรูปขบวนรูปตัว Vในวิกิมีเดียคอมมอนส์