La turbina biomimética tiene una excelente capacidad de reducción de arrastre de flujo y una amplia adaptabilidad a la incidencia, por lo que tiene el potencial de lograr alta eficiencia dentro de un amplio rango de trabajo de motores de ciclo variable de alto rendimiento. Se diseñó una cascada biomimética que puede ampliar los ángulos de incidencia de trabajo efectivos, basada en una cascada de turbina de baja presión y alta carga, y se estudiaron su mecanismo de flujo y rendimiento aerodinámico utilizando métodos experimentales y numéricos bajo el ángulo de incidencia (i) de 0 grados a 15 grados y un número de Reynolds de 1.0 x 10. Una serie de pares de vórtices en contrarrotación inducidos por la cascada biomimética generan pérdidas de disipación adicionales, pero aceleran el intercambio de energía entre la capa límite y el flujo principal, mejorando la disipación del lado de presión del vórtice en forma de herradura, y así suprimen la separación del flujo y los vórtices de paso. La superficie ondulada de las cascadas biomiméticas puede suprimir la expansión del flujo secundario en dirección radial en la región final, especialmente para separaciones a gran escala bajo condiciones de alta incidencia. Cuando i < 5 grados, la pérdida de las cascadas biomiméticas es ligeramente superior a la de las cascadas originales, pero el aumento es solo del 0.5%; cuando i > 5 grados, las pérdidas de las cascadas biomiméticas se reducen significativamente, con una reducción máxima del 70% en i = 15 grados.