Tema

Kajans vingslag sparar kraft

Kajor sparar energi när de lyfter och flyger genom att pennorna på vingspetsen skapar flera små luftvirvlar istället för en stor. För första gången har forskare konstaterat att även fåglar som flyger aktivt och flaxar med vingarna minimerar energiuttaget.

Tidigare har flera små virvlar som bildas runt varje vingspets bara förknippats med stora glidflygare som örnar, gamar och storkar. Nu har biologerna Anders Hedenström, Christoffer Johansson och Marco Klein Heerenbrink vid naturvetenskapliga fakulteten vid Lunds universitet upptäckt samma fenomen hos kajor som flaxar med vingarna när de lyfter och flyger.

Försöken har gjorts i en vindtunnel på biologiska institutionen i Lund. Kajan har fått lyfta och flyga genom en tunn dimma som reflekterar laserljus, som fångas upp av avancerade kameror. Genom att använda flera bilder från flera kameror har forskarna kunnat bygga upp tredimensionella bilder av luftflödet runt kajans vingspetsar.

– Pennorna på vingspetsarna kan liknas vid spretande fingrar på handen. Vingspetsen genererar flera små luftvirvlar istället för en stor virvel som på ett flygplan med rektangulär eller elliptisk vingspets. Det går åt mer energi och kostar mer att lyfta när det bara skapas en enda stor vingspetsvirvel, säger Anders Hedenström, professor i teoretisk ekologi.

Flygplan med uppåtböjda spetsar
Att forskarna nu lyckats visa att det inte bara är hos stora glidflygare som multipla vingspetsvirvlar skapas, öppnar för möjligheten att vingspetsar med spretande pennor från början utvecklades för att göra flaxande aktiv flykt mer effektiv.

Flygplansindustrin har insett att det finns pengar att tjäna på att minska vingspetsvirvelns styrka. Redan nu byggs vissa flygplan med uppåtböjda vingspetsar. På så vis minskas virvelns styrka och därmed bränsleförbrukningen.

Anders Hedenström tror att hans och kollegornas upptäckt kan få betydelse även för hur framtidens drönare konstrueras.

– Möjligen kan vi bygga effektivare drönare som flyger med aktiva vingslag. Inom en tioårsperiod kanske vi kan se drönare som har en kajas morfologi, säger han.

Artikel:
”Multi-cored vortices support function of slotted wing tips of birds in gliding and flapping flight”, Marco KleinHeerenbrink, L. Christoffer Johansson, Anders Hedenström, Biologiska institutionen, Lunds universitet.  Forskningsresultaten har publicerats i Journal of The Royal Society Interface.

Kontakt:
Anders Hedenström, professor teoretisk ekologi
Biologiska institutionen, Lunds universitet
+46-46-222 41 42
+46-70-543 19 36
anders.hedenstrom@biol.lu.se

Läs också

Lättare bedöma risk för badsårsfeber
20 oktober, 2017 | Umeå universitet
Allt mer järn i sjöarna gör vattnet brunt
20 oktober, 2017 | Lunds universitet
Ultrastarka gammastrålar kan ta oss bortom ljusets gränser
19 oktober, 2017 | Chalmers University of Technology
Urtida växthuseffekt gav oss brandskyddade träd
18 oktober, 2017 | Naturhistoriska riksmuseet

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Kajans vingslag sparar kraft

 lästid ~ 2 min