Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 29. 20 juli 1946 - Naturlig flygning, av Bengt Svedberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
20 juli 1946
713
Naturlig flygning
När en svan rör vingarna med jämna, lugna slag, tycker
man att den för varje uppåtslag borde falla en sträcka i
lodrätt riktning. Analyserar man vingrörelsen närmare —
vilket den nya vetenskapen flygbiofysik har till uppgift att
göra — finner man att den resulterande luftströmningen
träffar vingarnas undersida under både upp- och
nedåtslagen. Ty svanen, liksom alla andra fåglar och insekter,
vrider för varje vingslag vingen en viss vinkel kring dess
längdaxel, och denna vinkel är avpassad just så att
maximal lyftkraft erhålles vid både upp- och nedåtslag.
Om flygplankonstruktören hade haft lämpliga
mekanismer att tillgå, skulle han med all säkerhet ha övergått
från propeller- till vingslagdrift. Ty den senare, som inne
bär en långt större rörlig yta, medför helt andra
manövreringsmöjligheter — start, stigning och landning utan fart
framåt, snabbare bromsning samt förmåga att stå stilla.
Hade flygplankonstruktören därtill haft obegränsad
tillgång till det rätta materialet och de rätta
konstruktionsmetoderna hade han säkert sökt imitera även ett annat av
fåglarnas "konstruktionshuvuddrag", deras elastiska
byggnadssätt, som i hög grad minskar brottrisken. Därtill har
fåglarna genom vingarnas fjädrande byggnad automatiskt
en hel rad styrorgan med långt bättre verkan än ett
flygplans.
När uppfinnaren för första gången sökte imitera
fåglarnas flykt, betraktade han deras flygförmåga från alltför
ytlig synpunkt. Han bortsåg från den mängd olika
faktorer, som har medverkat vid tillkomsten av dessa naturens
"konstruktioner". De flygapparater, som Leonardo da
Vinci på 1400-talet skisserade, förde honom ej heller upp
i luften — trots att de var gjorda efter omsorgsfulla
studier av fågelflykten.
Dessa misslyckanden tog man som ett tecken på att
fågelflyktens teori och praktik ej var av intresse för
flygmaskinskonstruktören — att natur och teknik i detta fall
ej hade något gemensamt. När flygtekniken därefter kom
i gång på allvar slog den genast in på andra,
självständiga vägar. Denna uppfattning var dock felaktig — om
man bortser från de egenskaper hos fågelflygningen, som
beror på speciella biologiska, anatomiska och av den
historiska utvecklingen betingade orsaker, finner man att
fåglarnas och insekternas flygkonst är baserad på
fundamentala aerodynamiska och flygtekniska lagar.
Flygplanet i sin nuvarande utformning kan knappast
sägas ha mera avsevärda möjligheter till ytterligare
utveckling — såvida man icke hämtar nya impulser från
fågelflygningen. Flygmaskinskonstruktören måste erkänna,
att han icke av sig själv kan komma på de idéer, som
naturen under miljoner års trevande och på bekostnad
av många fågelarters undergång funnit vara de riktiga.
Både tysk och engelsk fackpress betonar, att "naturlig
flykt", framför allt hos insekterna, är i alla avseenden
överlägsen "artificiell flykt".
Vingrörelsen
Det väsentliga hos fågelflykten är tydligen vingrörelsen.
Dennas uppgift är att omvandla så stor del som möjligt
av den av fågeln utvecklade effekten till nyttig
framdrivande effekt. Detta kan ske på olika sätt — ty
vingrörelsen innehåller två olika komponenter: slagrörelsen
och vridrörelsen. Fågeln måste "skeva" med vingarna vid
framåtslaget på samma sätt som en roddare som vrickar
fram en båt. Det största vridutslaget skall alltså inträffa
i slagsträckans mitt, det vill säga de två rörelserna måste
vara fasförskjutna 90° inbördes.
Fig. 1. Vingrörelsens grundprincip; t.v. flygning på stället,
varvid vingen rör sig utan yttre anströmning i sitt
"slag-plan" (dubbelpilen) och utför samtidigt en vridrörelse
(med en amplitud av χ=70°); förbiblåsningen sker alltså i
slagplanets riktning; vid därtill kommande yttre
anströmning vid planflykt (t.h.) rör sig de enskilda vingsnitten
relativt luftmediet på olika branta bankurvor; den brantare
kurvan avser ett snitt nära vingspetsen, den flackare
kurvan ett nära vingroten.
Fig. 1 åskådliggör denna grundprincip hos vingrörelsen.
Vid flygning på stället bildar vridutslagen vid uppåt- resp.
nedåtslag som synes en vinkel av χ=70° med varandra —
vridamplituden. Slagplanet har dessutom antagits bilda
70° vinkel med horisontalplanet. Vid flygning framåt
framträder en karakteristisk egenskap hos vingrörelsen.
Bankurvorna har här uppritats för två olika vingsnitt — den
brantare kurvan avser ett snitt nära vingspetsen, den
flackare kurvan ett nära vingroten. Eftersom den mötande
luftströmmens hastighet är konstant — vid konstant
flyghastighet — men de olika vingsnittens hastighet på grund
av slagrörelsen ökar utåt mot vingspetsen, skulle den
verkliga strömriktningen komma att bilda olika stor vinkel
med de olika vingsnitten, om dessa var parallella med
varandra, dvs. om vingen vore plan. Antar man att ett
bestämt värde på vinkeln mellan vingsnitt och
resulterande luftström — anfallsvinkeln — ger bästa
verkningsgrad, dvs. maximalt förhållande mellan
framdrivningseffekt och den av fågeln avgivna effekten, bör det tydligen
finnas en mekanism hos vingen, varmed denna kan
torderas, så att vinkeln mellan resp. vingsnitt och flygriktningen
ökar från vingroten utåt vingspetsen. En sådan
anordning finns också, som senare närmare skall behandlas.
Flykten innebär en stor kraftprestation för fågeln, och
därför är det absolut nödvändigt för naturen att vidta
alla åtgärder, som kan bidra till att bringa
verkningsgraden nära den teoretiskt största möjliga. Definieras
skjutkraften enligt fig. 2 och reduceras de genom
mätningarna erhållna skjutkrafterna till värden, som är
oberoende av de speciella mätförhållandena, erhålles
diagrammen i fig. 3. Kurvorna gäller två gränsfall av "flykt på
stället". I fall 1 är vingens svängplan horisontellt och
"nollplanet" för vingens vridrörelse vertikalt, i fall 2 är
svängplanet vertikalt och vridrörelsens nollplan riktat i
ungefär 45° vinkel mot horisontalplanet. Man kan tänka
Uppdriftskraft
Total luftkraft
Skjutkraft
Fig. 2. Definition av den skjutkraft, som verkar på
fågelvingen.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
