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
715
övergången från det ena flygsättet till det andra vid olika
flygmanövrer fordrar detta.
Genom att variera dessa fyra olika storheter, dvs.
slagfrekvensen (eller omloppshastigheten, om slagsträckan
antas konstant), vridamplituden, svängplanets inställning och
vingens nollställning, kan praktiskt taget oändligt många
olika flygsätt tänkas. Man får anta, att fågeln av dessa i
varje ögonblick instinktivt väljer det "mest ekonomiska",
och att detta flygsätt också är det från aerodynamisk
synpunkt mest lämpliga.
Det väsentliga hos fåglarnas snabbhet och förmåga att
utföra flygmanövrer ligger säkerligen förborgad i denna
flygsättets yttersta känslighet för varje den minsta ändring
av någon av rörelsekomponenterna. På detta sätt kan
fåglarna sväva fram genom oregelbundna luftströmmar
utan att i varje ögonblick med någon märkbar rörelse
söka bibehålla balansen. Här har naturen en
överlägsenhet gentemot tekniken, som det är svårt att diskutera bort.
Fågeln handskas med fyra rörelsestorheter, av vilka i varje
ögonblick de rätta värdena, motsvarande minimal
effektförbrukning, skall väljas. Den löser uppgiften enbart med
hjälp av sin "instinkt".
Aktiv eller passiv-elastisk "förvridning" av vingen
Den fordrade skevningen av vingen erhålles genom
dennas speciella, på ett visst sätt elastiska uppbyggnad. Hos
många insekter är vingen uppbyggd av ett antal strävor
på så sätt, att den dels välver sig, dels skevas, så att för
varje vingsnitt den effektiva anfallsvinkeln erhåller ett för
lyftkraften gynnsamt värde.
Vingens skevning är särskilt betydelsefull för stora fåglar
med långsam vingrörelse på några få slag i sekunden. De
skulle, till skillnad från fåglar med hög vingfrekvens,
falla nedåt en sträcka vid varje uppåtslag, om ej genom
den aktiva skevningen så stor del av vingarnas undersida
som möjligt under uppåtslaget träffades av den effektiva
förbiströmningen under en gynnsam vinkel. En svan eller
trana kan därigenom bibehålla sin höjd;
masstyngdpunkten rör sig alltså under flykten i en svagt vågformad,
nästan rätlinjig bana. Blott en mycket liten del av vingen
blir vid uppåtslaget utsatt för förbiströmning ovanifrån.
I stället för fluktuationer i vertikalplanet erhålles sålunda
endast små variationer hos hastigheten — till följd av
olika framåtdrift vid nedåt- och uppåtslag. Samma
variationer i hastigheten erhålles vid rodd med båt — ökning
vid drivslaget och minskning vid årornas återföring —
och man skulle kanske kunna säga, att ren
horisontalflykt genom vingarnas vridning och skevning blir en ren
"rodd" längs en vågrät linje.
Enligt vad förut med hjälp av fig. 4 visats, ökar
skjutkraften med minskande fortskridningsgrad men ökande
vridamplitud, medan lyftkraften däremot minskar. Hos
stora fåglar erhålles därför en markerad
funktionsindelning hos vingen: armdelen bär och handdelen skjuter.
Härvid erhålles på grund av handvingens elasticitet, för-
bunden med en stark krökning av fjäderskaftet bakåt,
utöver den aktiva en avsevärd passiv skevning.
Även hos insekter med mycket fjunbeklädda vingar
uppstår en avsevärd passiv-elastisk skevning. På fig. 5 synes
vingarna till två olika arter av malflugan. Hur stor den
passiva skevningen här blir, framgår av ett experiment.
Om man nämligen överdrar vingen med en fin
mikrofilmhud, så att den ej fritt kan förvrida sig, kommer
skjutmaximum att ligga vid en 30° större vridvinkel,
nämligen 90°. Skevningen är alltså en viktig rörelsekomponent
vid den naturliga flykten.
Stabiliserande krafter vid vingslagflykt
För att den väl uttänkta vingrörelsen skall kunna utföras
med den precision, som är nödvändig för att ge önskat
resultat, måste det finnas stabiliserande krafter, som
håller flygkroppen kvar i samma riktning. Vid fågelflykt
uppstår vid varje vingslag icke obetydliga moment omkring
tväraxeln. Dessa moment upptas vid små flygdjur med
hög slagfrekvens av kroppsmassan. I vissa fall har
kroppen en för detta ändamål lämplig, särskilt långsträckt
form, exempelvis jungfrusländans långa bakkropp, som
kan uppta momenten när vingparen slår med motsatt fas.
Större och mera långsamt flygande fåglar fordrar
däremot stabiliserande ytor, som kan ha ganska olika form.
Vid försök med modeller verkar det som om
stabiliseringsytorna var tillräckliga, så att inga ytterligare
jämviktsorgan skulle behövas. Att t.ex. fåglarna kan flyga utan
dylika stabiliseringsytor visar att det hos dem måste
finnas vissa känsligt arbetande jämviktsreflexer. Dessa
reflexer påverkar i allmänhet endast vingrörelsen, men det
finns dock djur, för vilka detta ej är tillräckligt. De
bredvingade dagfjärilarna kan sålunda vid start och flygning
på stället ej ge sina vingar den fordrade höga
vridamplituden — utan att ta bakkroppen till hjälp. Denna svänges
i en vid båge fram och tillbaka, så att fjärilen kommer
att vid nedåtslaget vända buksidan, vid uppåtslaget
ryggsidan mot marken. På fig. 6 åskådliggöres denna
stabiliseringsrörelse. Huvudet och känselspröten hålles hela tiden
i nästan samma läge.
Dimensionsbetraktelse om vingens konstruktion
Det är ej sagt, att flygplanskonstruktören bör söka direkt
efterbilda en insektsvinges uppbyggnad. Att naturen ofta
föredrar så små dimensioner kan delvis bero på, att den
då kan gå vissa genvägar. Liksom en insekt kan
promenera på en vattenyta och utnyttja ythudens seghet, kan
den ta sig fram i luften med hjälp av ganska enkelt
konstruerade vingar. Fig. 7 visar skillnaden mellan en
ormvråks 60 cm vinge och en trollsländas 3 cm vinge. I förra
fallet är vingprofilen tjock, välvd och framtill avrundad —
som en flygplanvinge och så som man ur aerodynamiska
beräkningar finner vara riktigt. I senare fallet utgöres
vingprofilen endast av en tunn, nästan sicksackformad
linje — allt annat än aerodynamiskt utformad. Insekts-
Fig. 5. Vingarna till
två olika arter av
malflugan; genom
att de är beväxta
med tunt hår ökas
bärytan; naturlig
storlek.
60 cm
Fig. 6. Skisser efter en ultrarapid film av de rörelser som
de bredvingade dagfjärilarna måste utföra för att kunna
starta; längst till vänster börjar rörelsen (pilen anger
flygriktningen); genom stark pendelrörelse hos bakkroppen
kommer djuret att svänga kring sin tväraxel, så att
vingarnas nedåtslag sker i riktningen upp—ned.
i cm
Fig. 7. Kontur och profil hos t.v. en
ormvråks 60 cm vinge med
hopdragen resp. utsträckt "hand"; vid
handleden synes förvingen
("tummen"); t.h. en trollsländas 3 cm
vinge
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
