Hoe vlogen de vogels
(en de vrije vleugels)
Vliegtuigen en zweefvliegtuigen hebben een verticale staart, vogels niet. Hoe doen ze dan aan een bocht?
Al enkele jaren geleden bouwde een Amerikaanse wetenschapper, een paleontoloog, een vliegende maquette van een pterodactylus om de mogelijkheden van het dier te beoordelen om in opwaartse luchtstromingen te blijven zweven. Men weet dat het hoofd van deze wezens werd uitgebreid met een plat botte kroon.
Onze man had daaruit afgeleid dat die kroon diende als verticale staart en hij maakte hem beweegbaar, zodat hij zijn model kon besturen via een afstandsbediening. Maar hiermee vergat hij dat vleermuizen zeer behendig in de lucht zijn en in staat zijn om zeer scherp te keren, terwijl zij geen botte kroon hebben, maar alleen twee membraanvleugels. Waar zat dan de truc?
Toen mensen voor het eerst in de lucht vlogen aan de hand van de eerste Rogallo-vleugels werd het besturen volledig gedaan door het verplaatsen van het zwaartepunt. Door de trapzijde heen of naar achteren te trekken of duwen, werd de controle in pitch geregeld. Daar was geen probleem. De eerste Mantas hadden vaste dwarsstangen. Om te keren moest het zwaartepunt worden verplaatst. De bochten werden altijd uitgevoerd met een glijvlucht, met een aanzienlijke toename van de dalingssnelheid (van 2,5 meter per seconde in stabiele horizontale vlucht naar 3,5 m/s bij een bocht, zelfs een lichte).
De eerste "Manta". Vliegen in staande positie.
Een pionier, wiens naam ik op dit moment niet kan noemen, had de idee om de dwarsstang los te koppelen van de romp. Een stang (zie tekening) maakte een bepaalde zijwaartse beweging mogelijk.
Het resultaat: een ongelooflijke verbetering van de manoeuvreerbaarheid, direct merkbaar. Wanneer de piloot zijn gewicht naar de zijkant verplaatste, waardoor de romp, die vastzat aan het trapèzium, mee bewoog, vervormde hij de vleugel. De tekeningen tonen dit effect zeer overdreven. Maar het resultaat is gemakkelijk voor te stellen. Door één van de "lobes" een centimeter af te vlakken, terwijl de andere evenveel opkrulde, leek het alsof de vleugels over de hele lengte van de achterrand een roer hadden. De bestuurbaarheid veranderde volledig en de veiligheid nam toe.
Laten we terugkeren naar de vleermuis, die ook soepele vleugels heeft met een vrije achterrand, die simpelweg zijn arm en één van de vingers, die versterkt is, vasthoudt. Wat doet hij als hij wil keren? Hij strekt gewoon één van zijn vleugels uit terwijl hij de andere licht opvouwt. Dezelfde effecten op de achterranden. Geen verticale staart nodig.
Vogels keren op een vergelijkbare manier. Vogels met zeer lange vleugels, zoals albatrossen, gebruiken "omgekeerde effecten". De veren zijn verbonden aan spieren. Zo is de hele vleugel van de vogel van variabele vorm en vormt een zeer complex systeem. Het zijn vleugels met meerdere ribben die een luchtstroom van onder naar boven mogelijk maken, wat een "blow-out van de grenslaag" veroorzaakt en een vlucht bij grote invalshoeken mogelijk maakt.
Wanneer een vlieger landt, zet hij zijn zogenaamde "aerodynamische remmen" in, die ook "liftvernietigers" zijn. Vogels vouwen hun vleugels gedeeltelijk op. U hebt vast wel een roofvogel zien naderen met zijn vleugels gedeeltelijk opgevouwen.
Kortom, we hebben niet veel nieuws uitgevonden. Delta-vliegers bestonden al in de tijd van de dinosaurussen. Ze heetten pterodactylen.