helt ærligt ville det aldrig have fundet mig at teste flyvende egern i en vindtunnel. Jeg kunne bare se det: små lodne ting buffeted af den kunstige Storm, deres små øjne klemt lukket, da de bankede og dyppede og klatrede i navnet på videnskabelig forskning.
men det er slet ikke sådan. De søde små skabninger kunne ikke modstå kraften. Desuden flyver de ikke rigtig, de glider. Og det er denne lange, yndefulde svæveflyvning, der har bedt om en undersøgelse af nogle forskere på Smithsonian ‘ s Museum of Natural History.,
“Jeg var altid interesseret i funktionel morfologi, i primaternes oprindelse, i hvordan dyr fungerer,” sagde Brian Stafford, en forskningsassistent på museet, der gjorde sin afhandling om svævepattedyr. “Jeg kom ind i flyvende lemurer, og det førte mig til forskning på alle svævepattedyr.”
formålet med at bruge en vindtunnel for at studere flyvende egern—de testpersoner, ved den måde, er modeller, der Stafford konstruktioner af stål og glasfiber—er at finde ud af præcis hvordan, i form af fysik, dette svæveflyvning er gjort, og hvordan egern’ organer arbejde for at nå det., Hvordan kan critters glide 10 til 30 miles i timen?
Stafford har arbejdet med Dick Thorington, kurator for pattedyr ved Natural History, hvis interesse for at flyve egern går mindst 20 år tilbage. Hovedformålet med projektet er at lære mere om dyrene, sagde Thorington. “Men ville det ikke være sjovt, hvis vi opdagede noget nyttigt om, hvordan man styrer flyvning eller reducerer træk på små genstande, såsom små flyvende robotter, der kunne bruges til luftfotografering?,”
ud over flyvende lemurer og flyvende egern, der er en bred vifte af andre flyvende pattedyr, herunder pungdyr ligesom mus-størrelsen fjer-hale svævefly og sukker svævefly, som du kan finde i dyrehandlere, og skællede hale flyvende egern (et Afrikansk gnaver, som ligner et egern, men er det ikke).
ingen af disse pattedyr kan faktisk flyve. De udvikler ingen drivkraft. I vil heller ikke se nogen af dem fange en termisk og spiral op i himlen. De er arboreal, og de bruger deres svæveflyvning færdigheder til at sejle fra træ til træ.,
blandt de største af de flyvende egern er den japanske gigantiske flyvende egern, der måler to fødder fra toppen af hovedet til spidsen af halen, har et vingespænde på mere end halvanden og vejer op til fem pund. Men nogle flyvende egern er ikke større end din hånd. For eksempel vejer en af de to typer, der findes i Nord-og Mellemamerika, kun to til fire ounces., Buff – og kulfarvet pels, store øjne, en lang flad hale og “vinger” af løs hud, der strækker sig fra underarmene til bagbenene, gør den nye verden flyvende egern smukke, men noget usædvanlige udseende dyr. De hekker ofte i lofter og tagudhæng, selvom du let kan savne dem, fordi de er så små, natlige og hurtige.
vingen, eller patagium, producerer løft, der gør det muligt for egernene at glide. Da jeg besøgte Stafford på Glenn L., Martin Windind Tunnel på University of Maryland i College Park, han tegnede en række rhombusser for at vise mig, hvordan egernvinger ser ud, når de spredes ud. Det er den firkantede form, der er af særlig interesse for ham og Thorington. Vores moderne flydesign har en tendens til at være lang og smal, så de spekulerede på, hvordan de firkantede vinger fungerede.
“firkantede vinger til fly blev undersøgt i de tidlige dage, men gjorde ikke fremskridt,” sagde Thorington. “De var ikke så effektive som smalle designs med hensyn til træk.”
egern har også en lille klap på deres patagium, en slags vinglet., Forskerne bemærkede, at vingletterne krøller opad, ligesom spidserne på mange flyvinger. En teori er, at skråningen reducerer træk omkring enden af vingen. En anden er, at det virker for at stabilisere eller kontrollere glideren. Eller igen, som i kommercielle fly, kan det både øge flyeffektiviteten og hjælpe med at kontrollere og stabilisere glidet. Denne teori er ret sandsynlig, da winginglet er så langt fra tyngdepunktet, at det har en overdrevet effekt.,
i 1999 tilbragte Stafford cirka to måneder i Japan med at undersøge Takeo ka .amichi, en professor, der har studeret den japanske gigantiske flyvende egern i årtier. Iagttagelsen af egernene i naturen holdt forskerne nat efter nat op med at lave videoer og måle dyrenes hastighed og flyafstande. Engang så Stafford en kæmpe egern klokken 2, eller rettere så han skabelsens øjne glødende i mørket. Pludselig forsvandt øjnene. “Lukkede han bare øjnene, eller bevægede han sig? De er så hurtige og rolige, at du ikke kan se det.,”
friløb lav og langsom, den japanske kæmpe flyvende egern blev registreret svæveflyvning for næsten 160 fødder. Der har været nogle rapporter om 500-fods glider, “men det var på en ned ad bakke,” sagde Stafford.
flyvende egern varierer anatomisk, forklarede han. “Alle har en lille membran mellem hals og forben, og dette synes at relatere til, hvordan de glider. Større har en membran mellem bagbenene. De mindre dyr har ikke dette, men de har fjerlignende haler. Hvad er funktionen af det?,”
Disse spørgsmål bragt Stafford og Thorington til vindtunnel og i samarbejde med selskabets direktør, Juvel Barlow, og research manager, Robert Ranzenbach. Jeg fik en rundvisning i denne bemærkelsesværdige enhed med Barlo.. Vi kom ind i et stort rum med vippe vægge. Uden parallelle sider eller rette vinkler giver anlægget ulige optiske illusioner. På den ene side, gemt i slutningen af en 40-fods lang pollyogog-formet struktur, er selve ventilatoren, som er 19 fod i diameter og har en 2,000-hestekræfter elektrisk motor., Det drejer syv propellerblade modificeret fra en B-29 bombefly og kan generere vind op til 230 miles i timen. Modsat ventilatoren i et afsnit af et lukket tunnelkredsløb er testområdet med et observationsvindue.
for at teste vindpåvirkning sprænger den kraftige ventilator en luftstrøm på genstande som fly, både, biler, “alt hvad vinden blæser på eller noget, der bevæger sig gennem vand eller luft,” fortalte Barlo.mig. Ved denne særlige vindtunnel udføres mange af eksperimenterne for at evaluere, hvordan forskellige designkoncepter påvirker aerodynamikken i nye biler., Ved hjælp af tre ottendedele skala modeller, der er omkring seks meter lang, automobil-fabrikanter forsøger at finde ud af, hvad niveauet i træk er for et bestemt design, eller graden af vindstøj eller rester, distribution, selv vinduesvisker effektivitet på et vindstød dag.
“Vi udfører også eksperimenter på vindstrømmen omkring bygninger,” tilføjede Barlo.. “Vi måler trykfordeling på modeller, som hjælper bygningsingeniørerne med at designe vinduer og glasvægge.,”
for ikke længe siden på TV så jeg en vejrmand stå i et testkammer, kædet til stålgulvet, mens han frivilligt beskrev, hvordan det er at stå i en orkan. Ved 100 miles i timen krusede hans kinder, hans ører klappede og han holdt op med at tale.
Stafford har bygget liv-størrelse model egern af ler, glasfiber og stålstænger, gengiver den nøjagtige vingeform og flere niveauer af camber, eller fløj krumning.
“Vi tester nu stabile midtflyvemønstre. Vi har ikke dataene endnu til at studere sving., Vingen skal være helt stabil til denne form for test, og derfor bygger vi modellerne ud af stål.”
Stafford skaber flere variationer af modeller, der vil efterligne de forskellige egenskaber ved flyvende egern. “Der er mange forskelle. For eksempel tester vi en model med vingletterne bøjet opad, og en anden med vingletterne holdt fladt. Ved at sammenligne resultaterne af disse test vil vi være i stand til at bestemme vinglets funktion. Vi vil vide, hvad de gør., Vi bygger 26 forskellige modeller, designet til at teste vores hypoteser om funktionen af forskellige vingestrukturer.”
Når jeg lytter til alt dette, opstår der et større spørgsmål for mig: hvorfor glide overhovedet? “Gliding kan spare energi på at komme fra træ til træ,” sagde Stafford. “Undgåelse af rovdyr kan også være en faktor. Svæveflyvning kan simpelthen være den hurtigste måde for disse dyr at komme fra et sted til et andet, eller komme til vidt spredte fødekilder.”
på udkig efter svar har Stafford videobåndet lokale grå egern—de ikke-svævefly—i naturen for at sammenligne deres opførsel med svævefly.,
at være natlige, flyvende egern skal have et godt syn, sagde han. “Alligevel triangulerer de ofte afstand. Du kan se, hvordan deres hoveder bob lige før de tager afsted.”
Det flyvende egerns øjne er slukket til siderne af hovedet, så dyret kan se angribere, der kommer fra enhver retning. Men denne kendsgerning, plus den lille størrelse af hovedet, giver ikke stor dybdeopfattelse. Derfor skal den planlagte flyvevej tjekkes ud fra flere vinkler for at etablere en brugbar paralla..,
Nogle gange vil et egern falde som en sten i et par skræmmende værfter efter start for at få fart. Det drejer sig ved at sænke den ene arm, ligesom et barn, der spiller pilot. Jeg troede, det må være spændende at se en væsen tilsyneladende midt i en evolutionær forandring, og jeg ville vide, hvor alt dette førte: ville egern en dag fylde himlen som fugle?
Stafford måtte smile. “Evolution er ikke nødvendigvis retningsbestemt. Der er alle slags glidende dyr-pattedyr, firben, fisk—men deres udvikling går ikke nødvendigvis overalt. Svæveflyvning kan være et mål i sig selv.”
Leave a Reply