Vindtunnelexperiment ger fladdermöss ”flygcertifikat”
Vad är det för likhet mellan en humla och en kolibri? Ingen alls – bortsett från en sak: varken humlan eller kolibrin borde enligt klassiska aerodynamiska teorier kunna flyga. Ändå är det precis vad de gör. 1995 kom man underfund med hur humlan bar sig åt. Och i dagarna har även en kolibriliknande fladdermus fått ”flygcertifikat”.
Dess flygteknik har studerats i en vindtunnel vid Lunds universitet och resultaten publiceras nu i den ansedda vetenskapliga tidskriften Science.
Vindtunnellaboratoriet vid Lunds universitet är specialkonstruerat för att undersöka hur fåglar gör när de flyger. Fåglarna flyger på stället marsch i motvind och fotograferas med höghastighetskameror.
Man kan registrera de mönster och virvelbildningar flygningen ger upphov till om man fyller vindtunneln med vattenånga. Med den metoden var professor Anders Hedenström år 2003 först i världen med att kartlägga fåglarnas aerodynamik.
Våren 2007 blev hans forskargrupp också först med att använda samma metod på fladdermöss. Man har studerat en art som liksom kolibrin lever av blommors nektar och kan hålla sig svävande i luften. Genom att öka eller minska vindhastigheten i tunneln kan forskarna studera olika flygbeteenden.
– När vi kartlade aerodynamiken hos våra fladdermöss upptäckte vi att vingarna alstrade mer lyftkraft än vad de borde göra vid de lägsta hastigheterna, säger professor Hedenström.
– Vi hade registrerat luftvirvlar som bildades bakom de flygande djuren, mönster som vi känner väl igen från våra fågelstudier. Vad vi nu upptäckt är att det bildas en kraftig virvel längs fladdermusvingens framkant.
Sådana framkantsvirvlar är tidigare kända hos insekter, t ex hos humlor. Det var upptäckten av framkantsvirveln som löste gåtan om humlans flykt.
Hur bär sig fladdermössen åt för att skapa en sådan lyftkraft? En av medarbetarna i Hedenströms forskargrupp, Florian T Muijres, svarar:
– Lyftkraften uppstår därför att fladdermössen kan ändra vingens form med hjälp av sina förlängda fingerben och med hjälp av muskelfibrer som håller vingmembranen spända. Det kan inte humlan göra; dess vingar är styva. Det kompenseras med vingslagshastigheten. Fladdermössen kan slå upp till sjutton gånger i sekunden med vingarna men humlan kan göra ett par hundra vingslag i sekunden.
Artikeln i Science heter Leading-Edge Vortex Improves Lift in Slow-Flying Bats och har F T Muijres, L C Johansson, R Barfield, M Wolf, G R Spedding och A Hedenström som författare.
Bilderna nedan är fria för användning.
Bildtexter:
Fladdermössen kan under flygning göra mycket snabba manövrer
http://www.naturvetenskap.kanslimn.lu.se/bataction.jpg
(Foto: L.C. Johansson, M. Wolf, A. Hedenström)
Luftvirvlarna runt fladdermusvingarna – det är virvlarna längs framkanten som man nu har upptäckt.
http://www.naturvetenskap.kanslimn.lu.se/BoW/GF/bat_vortex_pattern.tif
Kontaktinformation
För ytterligare information kan professor Anders Hedenström nås på tel: 046-2224142 eller 070-689 1476. E-post: Anders.Hedenstrom@teorekol.lu.se
