Bleiben viele Rätsel des Fluges

Als jemand mit einer Angst vor dem fliegen Ihnen sagen wird, ist eine
Geheimnis.

Die Tatsache, dass schwere Flugzeuge voller Menschen bleiben können
Aloft ist unglaublich. Selbst Experten zugeben, es gibt vieles, was wir nicht kennen
Flug, einschließlich warum Tiere es so viel besser als unsere besten Flugzeuge tun.

Einige Beispiele:

• A
  Blackbird-Jet fliegen fast 2.000 mph umfasst 32 der eigenen Körperlängen pro Sekunde.
  Aber eine gemeinsame Taube deckt 75 seiner Körperlängen eine Sekunde.
• Die
  Roll beträgt das Kunstflug Flugzeug a-4 Skyhawk etwa 720 Grad pro
  zweite. Roll beträgt eine Rauchschwalbe mehr als 5.000 Grad pro
  zweite.
• Einige
  Militärflugzeuge widersteht Gravitationskräfte von 8-10 G (Erde
  Schwerkraft entspricht 1 G). Viele Vögel erleben Sie routinemäßig G-Kräfte stärker
  als 10 G und bis zu 14 G.

Wenn es um Flexibilität und Effizienz in die Luft geht,
Vögel, Fledermäuse und Insekten übertreffen leicht Flugzeuge. Die Forscher hoffen, Studium
Tiere können genauer zeigen einige der Geheimnisse
hinter Flug.

Tiere nachahmen

Fast alle Tiere in der Luft verwenden flatternde Flügeln um zu fliegen.

Wenn Menschen zuerst Flug, viele Menschen natürlich geträumt
gedacht, um Vögel zu imitieren und Grundmaßes Flügel zu schaffen.

Im^{13 Jahrhundert} der Philosoph und
Franziskanermönch Roger Bacon schlug die Idee eines Fahrzeugs flattern Flügel und
im^{15 Jahrhundert} skizziert Leonardo DaVinci
Flugmaschinen mit mit Flügeln.

Aber frühe Versuche, wie fliegen
Tiere fiel flach. Für ein Fahrzeug, das Gewicht eines Menschen der
flattern Geschwindigkeit erforderlich, um den notwendigen Auftrieb und Schub zu erstellen war eine unüberwindbare
Hindernis. Erst als Menschen versucht, mit stabilen Flügel, wofür die Aerodynamik
sind viel weniger kompliziert, dass sie wirklich in Gang zu bringen konnten.

Der erste Mensch Flüge beteiligten Segelflugzeuge und berühmt, eine gigantische
dampfgetriebenen Luftschiff im Jahre 1852.

Im Jahre 1903 hat die Gebrüder Wright bekanntlich den ersten
kontrolliert, betrieben und nachhaltig Schwer-alsluft Flug mit einem
Apparat mit Flügel fixiert. Seit ihrem Erfolg, die meisten Menschen tragen
Flugzeuge haben mit festen Flügeln gefolgt.

"Weil die Natur der flatternden Flug so komplex ist,
"Es ist schwer zu kopieren,", sagte Sergey Shkarayev, Professor für Luft-und Raumfahrt
und Maschinenbau-Studium an der University of Arizona. "Menschen realisiert
Es ist viel einfacher zu bewältigen, Flächenflieger, wie Vögel, wenn sie steigen. Aber Sie
brauchen Sie noch einen Propeller. Vögel haben nicht diese sehr wichtige Erfindung, wie ein
Rad oder Propeller. Leute kamen mit einer Kombination aus einem Propeller und fixiert
Flügel. "Das ist, wie die Gebrüder Wright gelungen."

Mini-Flugzeuge

Während unsere 747s uns ziemlich gut dienen, gibt es Einschränkungen
Örtlich festgelegtflügel Flug.

"Mit flatternden Flügeln
Wir erwarten, dass sie einige Qualitäten, die feste Flügel haben nicht, wie die
Fähigkeit zum Manöver wie Kolibris, scharf zu tun", sagte Shkarayev.

Flatternden Flügel erlauben auch Flieger an einer Stelle zu schweben,
bei sehr langsamen Geschwindigkeiten fliegen Sie und reagieren Sie flexibel auf veränderte Umwelt
Bedingungen wie Windturbulenzen, Regen und Schnee. Diese Flexibilität ermöglicht auch
Vögel und Insekten, mit gebrochenen Flügeln zu fliegen.

Shkarayev entwirft flattern Flügel Miniatur-Flugzeuge genannt
Mikro-Luftfahrzeuge (MAVs). Seine Flieger haben Flügelspannweiten von 5 bis 8 Zoll und kann
ferngesteuert werden.

Diese Maschinen sind sehr begehrt bei Militär, und
hätte auch wissenschaftliche und kommerzielle Anwendungen.

"Es gibt viel Sehenswertes in miniaturisierten
Technologie,"sagte Wei Shyy, Professor für Raumfahrttechnik
an der University of Michigan entwickelt, die auch Kleinfahrzeuge flattern Flügel. "Für
Beispielsweise können Sie eines dieser Flieger für die Überwachung in Afghanistan zu senden oder
Irak. Sie könnte sie zu fliegen, um die Situation zu überwachen, Aufzeichnen von Videos senden und
sehen Sie, was wirklich vor sich geht im Feld. Oder senden Sie diese in einen nuklearen
Katastrophengebiet wenn Sie keine Menschen senden möchten."

Um besser sein Flugzeug Ingenieur, Fotos Shyy Vögel und
entwirft Rechenmodelle zu versuchen zu verstehen, deren Aerodynamik.

Flügel-Physik

Wenn Vögel und Insekten fliegen, verformen sich ihre Flügel
ständig an die Umweltbedingungen anzupassen. Aber die Physik dieser
Ändern der Flügel ist kompliziert.

"Wie viel Flexibilität ist wirklich wünschenswert? Wenn Sie haben
zu viel Flexibilität können Sie schlampig, vielleicht schlimmer als keine sein
Flexibilität,"sagte er. "Das ist eine große Frage."

Peter Ifju ist ein
Professor für Maschinenbau und Luft-und Raumfahrttechnik an der University of Florida
Wer arbeitet mit Wei Shyy.

"Ich denke, wir haben noch einen langen Weg zu gehen, um herauszufinden
einige der größeren Fragen,"sagte er. "Körperlich, was sie sind
unternimmt, um die Luft so effizient Aufzug zu produzieren? Es gibt alle Arten von flow
Physik, die wir einfach nicht verstehen. Wir können sehen, was sie tun, aber wir nicht
zu verstehen, die Interaktion mit der Luft."

Auf einer grundlegenden Ebene, sagte er, Vögel Schwimmen sind durch die
Luft, wie die Menschen durch das Wasser. Wenn wir schwimmen schieben wir Wasser Weg von uns erstellen Schub nach vorne und nach oben, bei dem Versuch, ziehen Sie so wenig wie möglich zu verursachen.

"Vögel haben eine ähnliche Philosophie", sagte er.

Tiere haben immer einige
Vorteile gegenüber Maschinen, wie z. B. die Möglichkeit, ihr Nervensystem zu verwenden
Feinheiten über Ihre Umgebung und ihren Flug zu ändern
entsprechend.

"Wir wollen nicht nur Natur, kopieren" Shyy
sagte. "Einige Dinge Natur tut, wir können einfach nicht machen." Wir sind bemüht
nehmen Sie ein grundlegendes Verständnis der Natur, dann gelten Sie engineering
Knowhow."

Ornithopter-Enthusiasten

Natürliche Flug ist nicht nur beliebt für sein Militär
Anwendungen. Eine Gemeinschaft von Enthusiasten entstanden um ornithopters
– ein anderer Begriff für flattern Flügel Fahrzeuge.

"Der Grund, warum viele Menschen haben diese Idee verfolgt
im Laufe der Jahre ist nicht für jede praktische Anwendung, sondern eher, daß es zu beweisen
erfolgen kann,"sagte Nathan Chronister, der Ornithopter Zone Web gegründet
Website, eine Drehscheibe für flattern Flügel Hobbyisten. "Die Idee nahm irgendwie Einfluß
mehrere hundert Jahre vor, bevor das Flugzeug erfunden wurde. Es war logisch.
Menschen beobachtete Vögel fliegen und dachte, vielleicht könnten wir das auch tun. Es endete
als technisch anspruchsvoll, als das Flugzeug. Aber es gibt immer noch diejenigen
"Wer will zeigen, dass wir die Art und Weise, die Vögel, auch tun fliegen kann."

Chronister untersucht die Geschichte der Ornithopters und designs
eigenen Fahrzeugen in einer Spannweite von 6 Zoll bis 5 Fuß. Er engagiert sich in
die Ornithopter-Gesellschaft, die einen vierteljährlich erscheinender Newsletter mit Updates veröffentlicht
Informationen zu Orthoptere Design.

"Menschen, die in der Regel bei Ornithopters interessiert sind
Menschen, die gerne arbeiten am technischen Herausforderungen", sagte er. "Es kommt"
aus einer Bewunderung für Vogelflug und genießen die Herausforderung des Versuchens
imitieren Sie das."

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