for å være Ærlig, det ville aldri ha falt meg inn å teste flygende ekorn i en vindtunnel. Jeg kunne bare se det: lille hårete ting påvirkes av den kunstige gale, sine små øyne presset stengt som de roller og dyppet og klatret opp i navnet av vitenskapelig forskning.
Men det er ikke slik i det hele tatt. De søte små skapninger kunne ikke motstå styrken. Dessuten er de ikke egentlig fly, de glir. Og det er dette lenge, grasiøs gliding det er bedt om en studie av noen forskere ved Smithsonian Museum of Natural History.,
«jeg var alltid interessert i funksjonell morfologi, i origin-av primater, i hvordan dyrene fungerer,» sa Brian Stafford, en forskningsmedarbeider på museet, som gjorde sin avhandling på gli pattedyr. «Jeg fikk inn flyr lemurs, og det førte meg inn i forskning på alle gli pattedyr.»
formålet med å bruke en vindtunnel for å studere flygende ekorn—testen fag, forresten, er modeller som Stafford konstruksjoner av stål og glassfiber—er for å finne ut nøyaktig hvordan, i form av fysikk, dette gliding er gjort og hvordan ekorn’ organer arbeide for å oppnå det., Hvor er dyrene i stand til å gli 10 til 30 miles per time?
Stafford har jobbet med Dick Thorington, kurator for pattedyr på Natural History, som har interesse i flygende ekorn går tilbake til minst 20 år. Hovedformålet med prosjektet er å lære mer om dyr, Thorington sa. «Men ville det ikke vært gøy om vi oppdaget noe nyttig om hvordan du kan kontrollere fly eller redusere dra på små objekter, slik som små flygende roboter som kan brukes i flyfoto?,»
I tillegg til å fly lemurs og flygende ekorn, er det en rekke andre flygende pattedyr, inkludert marsupials som musen-size-fjær-tail glider og sukker glider, som du kan finne i pet butikker, og skjellete-tail flygende ekorn (en Afrikansk gnager som ser ut som et ekorn, men som ikke er).
Ingen av disse pattedyr kan faktisk fly. De utvikler ingen skyvekraft. Eller er du kommer til å se noen av dem fanger en termisk og spiral opp i himmelen. De er trefylt, og de bruker sine gli ferdigheter for seiling fra tre til tre.,
Blant de største av de flygende ekorn er den Japanske giganten flygende ekorn, som måler to meter fra toppen av hodet til spissen av halen, har et vingespenn på mer enn en fot og en halv og en vekt på opp til fem kilo. Men noen flygende ekorn er ikke større enn hånden din. For eksempel, en av de to typene finnes i Nord-og Sentral-Amerika veier bare to til fire gram., Buff – og kull-farget pels, store øyne, en lang flat hale og «vinger» av løs hud som strekker seg fra underarmer til bakbena gjøre den Nye Verden flygende ekorn kjekk om noe uvanlige utseende dyr. De ofte hekker i loft og takskjegget, selv om du lett kan gå glipp av dem, fordi de er så små, natt og rask.
vingen, eller patagium, produserer heis, slik at ekorn å gli. Da jeg besøkte Stafford på Glenn L., Martin Vind Tunnel ved University of Maryland-College Park, tegnet han en rekke rhombuses til å vise meg hvordan ekornet vinger se når spredt ut. Det er firkantet form som er av spesiell interesse for ham og Thorington. Vår moderne fly design har en tendens til å bli lang og smal, så de lurte på hvordan den kvadratiske vinger arbeidet.
«Square vinger for fly som ble undersøkt i de tidlige dager, men ikke fremgang,» Thorington sa. «De var ikke så effektiv som smale design i form av dra.»
Ekorn også ha litt klaff på deres patagium, en slags winglet., Forskerne la merke til at winglets curl oppover, som det tips om mange fly vinger. En teori er at den skrå reduserer dra rundt slutten av vingen. En annen er at det fungerer å stabilisere eller styre gli. Eller igjen, som i kommersielle fly, det kan både øke flight effektivitet og bidra til å kontrollere og stabilisere gli. Denne teorien er ganske sannsynlig, siden winglet er så langt fra tyngdepunktet at det har en overdreven effekt.,
I 1999 Stafford brukte omtrent to måneder i Japan på å gjøre forskning med Takeo Kawamichi, en professor som har studert Japansk gigantiske flygende ekorn i flere tiår. Observere ekorn i naturen, forskere var oppe natt etter natt lage videoer og måling av dyr’ hastighet og fly avstander. En gang, Stafford så en gigantisk ekorn på 2 am, eller rettere sagt han så dyrets øyne som gløder i mørket. Plutselig øynene forsvant. «Hadde han bare lukke øynene, eller gjorde han flytte? De er så rask og stille, kan du ikke fortelle.,»
Kystfart lavt og sakte, den Japanske giganten flygende ekorn ble spilt inn gli for nesten 160 meter. Det har vært noen rapporter på 500-foten glir», men det var på en utfor skråningen,» Stafford sa.
Flygende ekorn variere anatomisk, forklarte han. «Alle har en liten membran mellom nakke og forelimbs, og dette synes relatert til hvordan de glir. Større har en membran mellom bakbena. De mindre dyrene ikke har dette, men de har featherlike haler. Hva er funksjonen av det?,»
Disse spørsmålene førte Stafford og Thorington å wind tunnel og i samarbeid med sin leder, Jewel Barlow, og forskning manager, Robert Ranzenbach. Jeg fikk en omvisning av denne bemerkelsesverdige enheten med Barlow. Vi kom inn i et stort rom med vippe vegger. Med ingen parallelle sider eller rette vinkler, anlegget gjør for odd optiske illusjoner. På den ene siden, gjemt på slutten av 40-fot lange pollywog-formet struktur, er fan selv, som er 19 meter i diameter og har en 2000-hestekrefter elektrisk motor., Det spins syv propellbladene endret fra et B-29 bombefly og kan generere vind opp til 230 miles per time. Motsatt viften i en del av et lukket tunnel krets er testen område med en observasjon vinduet.
for Å teste vind påvirkning, kraftig vifte blåser en strøm av luft på objekter slik som fly, båter, biler, «noe som vinden blåser på deg eller noe, som beveger seg gjennom vannet eller luften,» Barlow fortalte meg. På denne spesielle vind-tunnel, en rekke eksperimenter som er utført for å evaluere hvordan ulike design konsepter påvirker aerodynamikken av nye biler., Ved hjelp av tre-eighths skala modeller som er omtrent seks meter lang, bil produsenter prøve å finne ut hva nivået av dra er til en spesiell design, eller graden av støy eller rusk distribusjon, selv frontruten vindusvisker effektiviteten på gusty dag.
«Vi også utføre eksperimenter på vind flyt rundt bygninger,» Barlow lagt til. «Vi måle trykkfordeling på modeller, som bidrar til strukturelle design ingeniører vinduer og glassvegger.,»
for Ikke lenge siden på TV, så jeg en værmelderen står i et testkammer, lenket til stål etasje, mens han volubly beskrevet hvordan det er å stå i en orkan. På 100 miles per time kinnene rippled, hans ører flapped og han sluttet å snakke.
Stafford har bygget life-size modell ekorn av leire, glassfiber og stål stenger, reprodusere nøyaktig vingeformen og flere nivåer av camber, eller ving kurvatur.
«Vi er nå testing jevn mid-flight mønstre. Vi har ikke data ennå å studere svinger., Vingen må være helt stabil for denne type testing, noe som er grunnen til at vi bygger modeller ut av stål.»
Stafford er å skape flere varianter av modeller som vil etterligne ulike egenskaper av flygende ekorn. «Det er mange forskjeller. For eksempel vil vi teste en modell med winglets bøyd oppover, og en annen med winglets holdt flatskjerm. Ved å sammenligne resultatene av disse testene vil vi være i stand til å fastslå funksjon av winglets. Vi vil vite hva de gjør., Vi bygger 26 ulike modeller, som er designet for å teste våre hypoteser om funksjonen til ulike vingen strukturer.»
Som jeg lytter til alt dette, et større spørsmål oppstår til meg: Hvorfor glir i det hele tatt? «Gliding kan spare energi på å komme seg fra tre til tre,» Stafford sa. «Predator unngåelse kan også være en faktor. Gliding kan rett og slett være den raskeste måten for disse dyrene å komme seg fra ett sted til et annet, eller å få spredt mat kilder.»
Leter du etter svar, Stafford har vært videoopptaket lokale grått ekorn ikke—seilfly—i naturen for å sammenligne deres atferd med seilfly.,
Blir natt, flygende ekorn må ha godt syn, sa han. «Selv så, de ofte triangulate avstand. Du kan se hvordan deres hoder bob like før de tar av.»
The flying squirrel ‘ s øyne ut til sidene av hodet, slik at dyret kan få øye på angriperne kommer fra alle retninger. Men dette faktum, pluss den lille størrelsen på hodet, gjør ikke for stor dybde persepsjon. Det er derfor hadde til hensikt å fly banen må være sjekket ut fra flere vinkler for å etablere en fungerende parallax.,
noen Ganger et ekorn som vil falle som en stein for noen skremmende meter etter start for å få fart. Det viser ved å senke en arm, akkurat som en gutt spiller pilot. Jeg tenkte at det må være spennende å se en skapning tilsynelatende i midten av en evolusjonær endring, og jeg ønsket å vite hvor alt dette var leder: Ville ekorn en dag fylle sky som fuglar?
Stafford hadde til å smile. «Utviklingen er ikke nødvendigvis retningsbestemt. Det er alle typer av glidende dyr—pattedyr, øgler, fisk—men deres utvikling er ikke nødvendigvis kommer hvor som helst. Gliding kan være et mål i seg selv.»
Leave a Reply