franchement, il ne me serait jamais venu à l’esprit de tester des écureuils volants dans une soufflerie. Je pouvais juste le voir: de petites choses poilues secouées par le coup de vent artificiel, leurs petits yeux se fermaient alors qu’ils plongeaient et grimpaient au nom de la recherche scientifique.
Mais ce n’est pas de cette façon à tous. Les petites créatures mignonnes ne pouvaient pas résister à la force. En plus, ils ne volent pas vraiment, ils glissent. Et c’est cette longue et gracieuse glissade qui a suscité une étude de certains scientifiques du Musée D’Histoire Naturelle du Smithsonian.,
« j’ai toujours été intéressé par la morphologie fonctionnelle, l’origine des primates, le fonctionnement des animaux », a déclaré Brian Stafford, associé de recherche au musée qui a fait sa thèse sur les mammifères planeurs. « Je me suis intéressé aux lémuriens volants, ce qui m’a mené à des recherches sur tous les mammifères planeurs. »
le but de l’utilisation d’une soufflerie pour étudier les écureuils volants—les sujets de test sont d’ailleurs des modèles que Stafford construit en acier et en fibre de verre—est de savoir exactement comment, en termes de physique, ce vol à voile est fait et comment le corps des écureuils travaille pour y parvenir., Comment les bestioles peuvent-elles glisser de 10 à 30 miles à l’heure?
Stafford travaille avec Dick Thorington, conservateur des mammifères à Natural History, dont l’intérêt pour les écureuils volants remonte à au moins 20 ans. Le but principal du projet est d’en apprendre davantage sur les animaux, Thorington dit. « Mais ne serait-ce pas amusant si nous découvrions quelque chose d’utile sur la façon de contrôler le vol ou de réduire la traînée sur de petits objets, tels que de petits robots volants pouvant être utilisés en photographie aérienne?, »
en plus des lémuriens volants et des écureuils volants, il existe une variété d’autres mammifères volants, y compris des marsupiaux comme le planeur à queue de plume de la taille d’une souris et le planeur à sucre, que vous pouvez trouver dans les animaleries, et l’écureuil volant à queue écailleuse (un rongeur africain qui ressemble à un écureuil mais
aucun de ces mammifères ne peut réellement voler. Ils ne développent aucune poussée. Vous n’allez pas non plus voir aucun d’entre eux attraper un thermique et monter en spirale dans le ciel. Ils sont arboricoles, et ils utilisent leurs compétences de vol à voile pour naviguer d’arbre en arbre.,
parmi les plus grands écureuils volants se trouve l’écureuil volant géant japonais, qui mesure deux pieds du haut de sa tête à l’extrémité de sa queue, a une envergure de plus d’un pied et demi et pèse jusqu’à cinq livres. Mais certains écureuils volants ne sont pas plus gros que votre main. Par exemple, l’un des deux types trouvés en Amérique du Nord et en Amérique centrale ne pèse que deux à quatre onces., La fourrure chamois et anthracite, de grands yeux, une longue queue plate et des « ailes » de peau lâche qui s’étendent des avant-bras aux pattes arrière font des écureuils volants du nouveau monde de beaux animaux plutôt inhabituels. Ils nichent souvent dans les greniers et les avant-toits, mais vous pourriez facilement les manquer parce qu’ils sont si minuscules, nocturnes et rapides.
l’aile, ou patagium, produit de la portance, permettant aux écureuils de planer. Quand j’ai rendu visite à Stafford au Glenn L., Martin Wind Tunnel à L’Université du Maryland à College Park, il a dessiné une série de losanges pour me montrer à quoi ressemblent les ailes d’écureuil lorsqu’elles sont étalées. C’est la forme carrée qui l’intéresse particulièrement, lui et Thorington. Notre conception d’avion moderne a tendance à être longue et étroite, alors ils se demandaient comment fonctionnaient les ailes carrées.
« Les Ailes carrées pour les avions ont été étudiées au début, mais n’ont pas progressé », a déclaré Thorington. « Ils n’étaient pas aussi efficaces que les conceptions étroites en termes de traînée. »
Les écureuils ont aussi un petit lambeau sur leur patagium, une sorte de winglet., Les scientifiques ont remarqué que les winglets se courbaient vers le haut, comme les pointes de nombreuses ailes d’avion. Une théorie est que l’inclinaison réduit la traînée autour de l’extrémité de l’aile. Une autre est qu’il agit pour stabiliser ou contrôler la glisse. Ou encore, comme dans les avions commerciaux, il peut à la fois augmenter l’efficacité du vol et aider à contrôler et stabiliser la glisse. Cette théorie est très probable, car le winglet est si loin du centre de gravité qu’il a un effet exagéré.,
en 1999, Stafford a passé environ deux mois au Japon à faire des recherches avec Takeo Kawamichi, un professeur qui a étudié l’écureuil volant géant japonais pendant des décennies. Observant les écureuils dans la nature, les scientifiques sont restés debout nuit après nuit en faisant des vidéos et en mesurant la vitesse et les distances de vol des animaux. Une fois, Stafford a vu un écureuil géant à 2 heures du matin, ou plutôt il a vu les yeux de la créature briller dans le noir. Soudain, les yeux ont disparu. « A-t-il juste fermé les yeux ou a-t-il bougé? Ils sont si rapides et silencieux que vous ne pouvez pas le dire., »
roulant bas et lent, l’écureuil volant géant japonais a été enregistré en vol plané sur près de 160 pieds. Il y a eu des rapports de glissades de 500 pieds, « mais c’était sur une pente descendante », a déclaré Stafford.
Les écureuils volants varient anatomiquement, a-t-il expliqué. « Tous ont une petite membrane entre le cou et les membres antérieurs, et cela semble lié à la façon dont ils glissent. Les plus grands ont une membrane entre les pattes arrière. Les plus petits animaux n’ont pas cela, mais ils ont des queues plumeuses. Quelle est la fonction de cela?, »
ces questions ont amené Stafford et Thorington à la soufflerie et à collaborer avec son directeur, Jewel Barlow, et son directeur de recherche, Robert Ranzenbach. J’ai eu une visite de cet appareil remarquable avec Barlow. Nous sommes entrés dans une vaste pièce aux murs basculants. Sans côtés parallèles ou angles droits, l’installation permet des illusions d’optique étranges. D’un côté, niché au bout d’une structure en forme de pollywog de 40 pieds de long, se trouve le ventilateur lui-même, qui mesure 19 pieds de diamètre et est doté d’un moteur électrique de 2 000 chevaux., Il fait tourner sept pales d’hélice modifiées d’un bombardier B-29 et peut générer des vents jusqu’à 230 miles par heure. En face du ventilateur dans une section d’un circuit de tunnel fermé se trouve la zone d’essai avec une fenêtre d’observation.
pour tester l’impact du vent, le puissant ventilateur souffle un courant d’air sur des objets tels que des avions, des bateaux, des voitures, « tout ce sur quoi le vent souffle ou tout ce qui se déplace dans l’eau ou l’air », M’a dit Barlow. Dans cette soufflerie particulière, de nombreuses expériences sont menées pour évaluer comment divers concepts de conception affectent l’aérodynamique des nouvelles voitures., En utilisant des modèles à l’échelle de trois huitièmes qui mesurent environ six pieds de long, les constructeurs automobiles tentent de savoir quel est le niveau de traînée pour une conception particulière, ou le degré de bruit du vent ou de distribution des débris, même l’efficacité des essuie-glaces un jour de rafale.
« Nous menons également des expériences sur l’écoulement du vent autour des bâtiments », a ajouté Barlow. « Nous mesurons la répartition de la pression sur les modèles, ce qui aide les ingénieurs en structure à concevoir des fenêtres et des parois en verre., »
Il n’y a pas si longtemps à la télévision, j’ai vu un météorologue debout dans une chambre d’essai, enchaîné au plancher d’acier, alors qu’il décrivait volublement ce que c’était que de se tenir debout dans un ouragan. À 100 milles à l’heure, ses joues se sont ondulées, ses oreilles ont claqué et il a cessé de parler.
Stafford a construit des écureuils grandeur nature en argile, Fibre de verre et tiges d’acier, reproduisant la forme exacte de l’aile et plusieurs niveaux de cambrure, ou courbure de l’aile.
« Nous testons maintenant des modèles stables en plein vol. Nous n’avons pas encore les données pour étudier les virages., L’aile doit être totalement stable pour ce type de test, c’est pourquoi nous construisons les modèles en acier. »
Stafford crée plusieurs variantes de modèles qui imiteront les différentes caractéristiques des écureuils volants. « Il y a beaucoup de différences. Par exemple, nous allons tester un modèle avec les winglets pliés vers le haut, et un autre avec les winglets maintenus à plat. En comparant les résultats de ces tests, nous pourrons déterminer la fonction des winglets. Nous savons ce qu’ils font., Nous construisons 26 modèles différents, conçus pour tester nos hypothèses sur la fonction des différentes structures d’aile. »
en écoutant tout cela, une question plus large me vient à l’esprit: Pourquoi planer du tout? « Le vol à voile peut économiser de l’énergie d’arbre en arbre », a déclaré Stafford. « L’évitement des prédateurs peut également être un facteur. Le vol à voile peut simplement être le moyen le plus rapide pour ces animaux de se rendre d’un endroit à un autre ou de se rendre à des sources de nourriture largement dispersées. »
à la recherche de réponses, Stafford a filmé des écureuils gris locaux—les non-planeurs—dans la nature pour comparer leur comportement avec celui des planeurs.,
étant nocturnes, les écureuils volants doivent avoir une bonne vue, a-t-il déclaré. « Même ainsi, ils triangulent souvent la distance. Vous pouvez voir comment leurs têtes bobent juste avant qu’ils ne décollent. »
Les yeux de l’écureuil volant sont sur les côtés de la tête afin que l’animal puisse repérer les attaquants venant de n’importe quelle direction. Mais ce fait, plus la petite taille de la tête, ne permet pas une grande perception de la profondeur. C’est pourquoi la trajectoire de vol prévue doit être vérifiée sous plusieurs angles pour établir une parallaxe réalisable.,
parfois, un écureuil tombera comme une pierre pendant quelques mètres effrayants après le décollage pour gagner de la vitesse. Il tourne en abaissant un bras, tout comme un enfant qui joue au pilote. Je pensais qu’il devait être excitant de regarder une créature apparemment au milieu d’un changement évolutif, et je voulais savoir où tout cela menait: les écureuils rempliraient-ils un jour le ciel comme des oiseaux?
Stafford devait sourire. « L’évolution n’est pas nécessairement directionnelle. Il y a toutes sortes d’animaux planeurs—mammifères, lézards, poissons—mais leur développement ne va pas nécessairement n’importe où. Glisse peut être une fin en soi. »
Leave a Reply