fredag, maj 11, 2007

Fladdermöss - effektiva luftakrobater

Det är skillnad på flax och flax, säger svenska forskare som gjort vindtunnelsförsök på fladdermöss. Genom att rotera vingarna under uppslaget kan fladdermössen skapa extra lyftkraft vid låga hastigheter. De skapar också en luftvirvel under varje vinge, istället för en enda som hos fåglar. Den aerodynamik som uppstår ger fladdermössen bättre manövreringsförmåga, men sämre hastighet och uthållighet. Resultatet publiceras i Science idag.

Forskarna har undersökt två fladdermöss av arten Glossophaga soricina, en näktarätande art som väger kring 11 gram och har en vingbredd på cirka 24 cm. Fladdermössen fick flyga i en vindtunnel fylld med laserbelyst vattenånga. Genom att mata fladdermössen med sockervatten ur en behållare och samtidigt blåsa luft på dem i olika hastigheter, kunde forskarna styra hur snabbt de flög.  Ångans rörelser kring fladdermössen avbildades med höghastighetskamera. Genom att analysera bilderna kunde forskarna sedan se hur luften rörde sig kring fladdermössens vingar.

Fåglar kan sprida ut sina fjädrar och släppa igenom luft för att minska luftmotståndet när de lyfter vingarna. Det kan inte fladdermöss, eftersom deras vingar består av skinn. I gengäld är deras vingar mycket mer flexibla, och det verkar de dra god nytta av. Vid flyghastigheter under 3 m/s vände försökets fladdermöss sina vingar upp-och-ner vid uppslaget. Därmed fick de lyftkraft åt båda håll. Vid högre hastigheter flög de mer som fåglar, utan några trixiga extrarörelser, men då skapades istället två virvlar vid varje vinge - en som gav negativ lyftkraft vid vingspetsen, och en som gav positiv lyftkraft längre in vid "armbågen".

Att ha separata virvlar istället för en förenad virvel gör fladdermössens vingar aerodynamiskt oberoende, och ger dem större möjlighet att manövrera snabbt och smidigt.

Forskningen leddes av professor Anders Hedenström vid institutionen för teoretisk ekologi vid Lunds Universitet (labbets hemsida). I forskningsgruppen ingick också tyska och amerikanska forskare.

Det finns flera videofilmer av flygande fladdermöss, tagna av Lundaforskarna: en .mov här (via Nature), en .avi här och en .wmv här (via USC). Foto med inritade virvlar (via Lunds Universitet) här .

Länkar
nyhetsrelease från Lunds Universitet
Vetenskapsradion
Dagens Nyheter
nyhetsrelease från University of Southern California
Nature News
Science NOW
National Geographic News
artikeln i Science (pren. krävs)

Andra bloggar om: vetenskap, forskning, fladdermöss, flykt

3 kommentarer:

Ernst sa...

De kinesiska djonkernas "platta" segel som dessutom inte är släta har ju ibland förvånat då djonkrna seglar bättre än de borde. Vissa har för fram tanken om just virvlar, vortex, för att förklara detta. Moderna och släta djonksegel har ju fått dåligt rykte. Kanske är virvlarna kring ojämnheterna en förklaring. Vad säger ni??

Malin Sandström sa...

Hm, jag kan nog inte tillräckligt mycket tillämpad aerodynamik för att egentligen kunna säga något om det. Har du någon referens som talar om hur stor skillnaden är? (Det skulle göra det lättare att resonera kring orsaken)

Referenser för den som vill klura själv kring frågan finns iallafall här:
Wikipedia om djonken
Wikipedia om "vortex lift"
En sida om djonk-segel
En sida om segels aerodynamik

Ernst sa...

Roligt att du tänker i detta. Nej, jag har ingen exakt referens just nu men har intresserat mig och varit med i "Junk Rig Association" i flera år där det då och då kommit tankar, teorier kring detta. Då jag tittat på foton av seglande djonker så har jag reagerat på seglens bucklighet. Ett bra foto finns på sidan 152 i "Tecknens Rike" på just en mängd bucklor som helt kvaddar våra idéer om släta vingar och segel. Tänker också på djonkernas roder med fullt av gjorda hål av rombisk karaktär. Dessa roder fungerar också bättre än ohålade roder. Ej funnit förklaring till detta heller trots letande på nätet. Tänker på de försök som rätt nyss gjorts med knottror på stridsflygplansvingar där idén är tagen från insekter. Fjärilvingar finns ju också omskrivna som omöjliga att flyga med om man tänker i "vanlig" flygteknik.Kan inte du, Malin, se till att få ihop dessa verkligheter. Jag har ännu inte klarat det. Förväntansfulle Ernst