Skrivet av: Sudden | 2012/08/07

Humlans flykt

Satt på balkongen, vaxbönorna och spritärterna i blomlådorna är så höga att jag inte ser folk som rör sig utanför och vice versa. Tittade upp på himlen denna mulna måndageftermiddag  och såg moln (altostratus?) med en ”tvättbrädesundersida”:

Nu har det grott igen helt och det regnar. Undras om det fanns/finns något slag av vågrörelse i lufthavet som man kan segelflyga på. Har ett svagt minne att segelflygaren, skribenten m m Charles Birch-Iensen skrivit om hur han vid ett tillfälle vågflög över Stockholm på 40-talet.

Man kan av bilden möjligen ana att vaxbönorna är klara att provsmakas.

Apropå väder och klimat och kommer jag att tänka på den för alla ”klimatengagerade” så centrala ”hockeyklubban”, en kurva som beskriver temperaturutvecklingen och sägs bevisa en tydlig stegring de senaste decennierna eller så. Ja, att tolka en trend-kurva och bedöma dess fortsättning är inte lätt. Man kan känna sig nedslagen när man ser en sådan här utveckling av bloggläsandet:

Det går verkligen utför och allra sista stapeln ser verkligen olycksalig ut och påverkar starkt intrycket även om man vet att dagen ännu inte är slut (och är ganska säker på att dagens besök kommer att överträffa gårdagens. Så här såg det ut morgonen därpå.) Statistiken över längre tid  kan tolkas olika. Den ser ju vid en hastig titt  inte så rolig ut men man kan glädjas över att denna sommar verkar påtagligt bättre än den förra. Men i stort står det ändå ganska still.

Förra inlägget handlade bl a om fåglars flykt och deras insektsjakt. Hur insekter flyger har man klarlagt först de allra senaste decennierna. Vi har väl alla hört lustigheten ”humlan kan egentligen inte flyga enligt vad fysiken lär oss men humlan kan inte läsa och flyger därför ändå”. Eller något ditåt. Det finns olika förklaringar till historien. En version är att vid ett middagsbord frågade någon en aerodynamiker om hur humlor flög. Han gjorde några beräkningar på servetten som visade att en humla tyvärr var för tung med tanke på vingarnas storlek m fl sedvanliga egenskaper hos flygfarkoster. Varvid aerodynamikern räddade sig med förklaringen ovan. Eller om det var den artigt infallsrike lyssnaren. Mera här, där skrönan analyseras mer gediget.

Nu gäller den ”vanliga” aerodynamiken under vissa förhållanden, t ex att föremålet är ”stort” och luftens interna friktion är ”försumbar”. Väldigt ofta är det annorlunda som så bra sägs här på webben:  The range of Reynolds number in insect flight is about 10 to 104, which lies in between the two limits that are convenient for theories: inviscid (friktionsfri)  steady flows around an airfoil and Stokes flow experienced by a swimming bacterium. For this reason, this intermediate range is not well understood. On the other hand, it is perhaps the most ubiquitous regime among the things we see. Falling leaves and seeds, fishes, and birds all encounter unsteady flows similar to that seen around an insect.

(Jag kommer att tänka på när f d Saab-aerodynamikern Krister Karling höll ett föredrag om aerodynamik inför SFF Gävleborg i Hemgården en söndagkväll i augusti 2001 och framhöll att det gällde andra lagar för små flygande föremål såsom damm o d. Minns också att några äldre segelflygare efteråt påstod att hastighetsmätaren visade andra värden på vintern än på sommaren. Det hade jag aldrig brytt mig om i Ottsjö. Jag vet ännu inte om de ville skoja med en ”utböling”. Jag har läst denna text på sid 21 och 50 och blir inte klokare. Visst uppmanades man att hålla litet högre fart på finalen än hemmavid men av andra skäl… Jag tror på att  the indicated airspeed at which an aircraft stalls can be considered constant, but the true airspeed at which it stalls increases with altitude.

Vid ett besök på Arboga robotmuseum fick jag höra en äldre guide gravallvarligt berätta om Mosquitons radar att den snurrade horisonten runt och egentligen var en gammal väderradar.  Jag höll masken, man vördar ju gamla FV-trotjänare och säger inte emot. De kan ju ha rätt…)

Reynolds talminns nog alla  modellflygare. Som det skrevs och funderades över vingprofiler på högpresterande modeller! Turbulenstråd; vet någon i dag vad det var? Nå, man får många google-träffar. Som denna om Sigurd Isacsons modell ”Silver-Måsen”, bilden är stulen härifrån:

Mer att läsa om profiler och Sigurd Isacsons insatser på 40-talet, innan han blev känd som ”Papp-Isac”, här. Sid 11 ff. Intressant även om ”bärande stabbe”; en sak även jag brottas med ännu i dag när jag läser om flygandets konst, där flygare bibringas en förenklad syn på begreppet stabilitet. Se även denna artikel av Sven-Olov Lindén i Modellflygnytt nr 3/1969 . Fler andra nummer här. Sedan måste jag erkänna att jag inte är ajour med dagens modellflyg och speciellt inte i dess ädlaste form, friflyg. Som jag aldrig seriöst sysslat med. Här är min enda bedrift.

Man behöver/bör sålunda ha en annan vingprofil än förebilden. Det handlar om ”skaleffekter”. Apropå ”skala” kommer jag förresten att tänka på att det sägs att Saab testade 29:ans och 32:ans pilvinge på en Safir i ”halv skala”. Det var då ytmässigt halv skala, allså linjärt ca 71 %. Samma för Lilldraken. Och apropå skrotningen av Viggen-prototypen kom jag att tänka på att prototyper kraschar inte så sällan. Som här redan på den andra flygningen. Gör de de inte det, så kommer de ofta att modifieras och inte vara ”representativa”.

Nu äntligen till insekters flykt. Jag öppnade en bok jag köpt antikvariskt (hos Stig Kernell?), en bok tryckt 1969 av zoologen Werner Nachtigall i München, ”Hur insekter flyger”. ”Gläserne Schwingen” i original. Nachtigall var även verksam i USA (Berkeley i Californien), mycket av det som skildras i boken sägs vara från denna tid:Nachtigall är alltså zoolog och kan mycket om insekters anatomi och fysiologi. Detta var före datorernas tid. Han skriver i den tidens goda populärvetenskapliga stil om försök med insekter som ”monterats” i en vindtunnel och där vingarnas rörelser registrerades med kamera. ”Två års arbete för två sekunders exponering” som en kapitelrubrik så talande lyder. Det fordrades stort tålamod skriver han, inte minst för forskaren. Även för assistenten ”fröken Christa” som fick rita diagram över hur vingarna rör sig med mera. För att inte tala om det stackars försöksdjuret. Det var innan det fanns någon etisk nämnd för att bedöma om ett föreslaget experiment med försöksdjur var OK!

Ytterligare ett exempel på försöksdjurets ”omänskliga tillvaro”. I dag vill ju många närmast jämställa djur med människor vad gäller ”känsloliv” o d. Men insekter och enkla former av liv? Encelliga djur, bakterier?

Nachtigall skriver ingående om sådant han kan och illustrerar detta med 69 fotografier och 112 diagram och ritningar. Han skriver i gammal(dags) god europeisk (tysk) tradition och inte i amerikansk stil. Aerodynamik och själva hemligheten att humlan kan flyga skriver han inte om. Dessa hemligheter var heller knappast kända 1969, men han förklarar väsentligheter i strömningsläran (”Reynolds tal”) på ett mycket fint sätt:

”Som en ettöring i honungskruka”, en stimulerande liknelse! Fast vet yngre läsare vad en ettöring var? (Honung i Tyskland förekom/förekommer bara (?) i sirapsliknande flytande form, inte i den ”halvfasta” form som är vanlig i Sverige.) Om någon vill veta hur en vattenskalbagge är ”konstruerad” för att ta sig fram finns här en illustration ur boken. Alla känner förstås den gulbrämade dykarbaggen?

Ja, vad visste Nachtigall och vad visste han inte. Läser man de stora vetenskapsmännens egna skrifter (Newton, Kepler, Linné m fl) undrar man om de alltid riktigt begrep vad de kommit på. Till en del beror det på att läsaren lever i en annan begreppsvärld. Men man förstår att det tvistas om vem som kom på något först och vad han egentligen kom på.

Själva huvudfrågan, hur insekter kan flyga, behandlas av Wikipedia samt ur ett för flygkonstintresserade mer intressant perspektiv av Ulf Olsson, en gång på Volvo, här. Ett ”praktverk” om flygkonsten, ladda hem det! Ett citat, apropå historien om att humlan inte kan flyga: There is a popular story that bumblebees could not fly. The reason for that is that calculations on real insects show that the lift coefficient needs to be considerably higher than the theoretical maximum CL = 2 to lift the insect. They must therefore employ some kind of unsteady high-lift mechanisms. In fact, researchers have found that insects use three distinct but interacting techniques to gain extra lift. (Delayed stall, rotational circulation,wake capture. Därtill finns en ”clap and fling mechanism som ” can generate lift coefficients up to 6-8 times that of a flat plate in an equivalent steady flow” men som går hårt åt vingarnas vävnad. Förekommer därför mest hos mycket små och kortlivade insekter.)

Förordet till Nachtigalls bok är skrivit av professor Carl H Lindroth. Jag kommer att tänka på det populära TV-programmet ”Fråga Lund” där han medverkade tillsammans med andra professorer/docenter som kunde svara på frågor på ett underhållande sätt. Jag tycker att detta avsnitt är trevligt. Det är från den tid för 50 år sedan då man tillades som  ”herrskapet, ”kandidaten”, ”docenten” m m och de medverkande var allmänt sirliga (när kameran var på). Samt talade tydligt och sakligt, om än bara i svart-vitt. Kanske man la ner mer möda på ljudet än i dag. Man kan någon gång skymta den mikrofon som en studiotekniker lät sväva ovanför bilden med hjälp av en bom. Inga missprydande mikrofoner i anletet då inte. En stor behållning av programmet (mot slutet) är demonstrationen av hur de gamla romarna dividerade för hand. Utförd av en språkprofessor (nå i latin), Gerhard Bendz. Fysikprofessorn Sten von Friesen kompletterade med hur de multiplicerade.

Instoppad i  Nachtigallboken hade jag bevarat en DN-artikel från 1998 om hur insekter flyger. Skriven av Marcus Boldemann, en av de få journalister som behärskar både ”kultur” och teknik. 1998 hade DN fortfarande klassiskt stora sidor där essäer och bildande texter som denna rymdes och kultur-delen gjorde skäl för sitt namn. Jag tror min avplåtning nedan medger att man kämpar sig igenom texten (klicka på bilden). Inte heller Boldemann tar upp frågan hur tillräcklig lyftkraft kan skapas (men väl gyrostabiliseringen).

Som så ofta i tidningsklipp är också baksidan intressant. Här nedan en annons som visar att fotografering inte var särskilt enkelt eller billigt för 25 år sedan. Nu tar vi bilder billigt och geschwint:

Sudden

P. S. Kan inte låta bli att citera ur ett efter första publiceringen inkommet inlägg på SFF forum om Viggen-prototypskrotningen: Aktuellt och senaste nytt 2012 på SFF sida har uppdaterats regelbundet. Dock kan jag inte se någon punkt som avhandlar Viggen 37-1. Webb- och forumansvarig Sven-Erik Jönsson och kansliföreståndaren Michael Sanz kan förse oss medlemmar med fortlöpande information på nätet. Det är ju bara för ordförande Stieg Ingvarsson att släppa viktig information, så slipper man osäkerheten i ”Att det som hänt är så otroligt osannolikt, att det nog inte har hänt” (Tage Danielsson). Jag håller med; dessutom bra och kul skrivet. Det är mycket som är osannolikt här i världen, inte minst med SFF. Jag vet, tro mig…

Annonser

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Kategorier

%d bloggare gillar detta: