Levende Ting Og Flyveteknologi

Hvad er den mest fejlfri, effektive flyvemaskine? En Skorsky helikopter, en Boeing 747 passagerjet eller et F-16 kampfly?

Ordene, som indleder en videnskabelig artikel om fugle i Reader’s Digest, giver svaret på det spørgsmål, når der står, at sammenlignet med fugle, aerodynamiske vidundere, er selv de mest avancerede luftfartøjer ikke andet end grove kopier. 61

Fugle er perfekte flyvemaskiner. Ethvert fartøj skal være ret let for at kunne flyve. Dette gælder helt ned til de skruer og bolte, der bruges til at fastsætte vingerne. Dette forklarer, hvorfor flyvemaskineproducenter altid prøver at bruge specielle materialer, som er lette men stærke og modstandsdygtige. Men på trods af al den indsats, der bruges på dette, er vi mennesker ikke i nærheden af fuglene på dette område. Har du nogen sinde set en fugl eksplodere eller falde fra hinanden midt i luften? Eller en fugl mistes sin vinge, fordi forbindelserne til dens krop er blevet svækket?

Det fejlfri design hos fugle har en enorm påvirkning på udviklingen af luftfart. Faktisk brugte Wright brødrene, der ses som flyvemaskinens opfindere, gribbevingen som model, da de byggede vingerne på deres Kitty Hawk fly.62

Left: Planes fly much faster than birds, but give off a lot of heat during flight. In a bird's body, however, the air circulation works just like a cooling system. It is therefore impossible to hit a bird with a heat-seeking missile as one can with a plane. Right : In terms of flexibility and maneuverability, birds are far superior to planes. A bird’s neck allows its beak to reach any part of the body, so that the bird is easily able to maintain its feathers, the most important component of its flight. During flight, the neck also establishes balance, as is the case with the flamingo. Progress made in aeronautics over the past century led to the nose of Concorde, which was able to swivel up and down—a design actually copied from dolphins.

Hule knogler, kraftige brystmuskler til at bevæge de knogler, fjer med egenskaber, der gør dem i stand til at forblive i luften, aerodynamiske vinger, et stofskifte, der imødekommer høje energibehov… Alle disse egenskaber, som tydeligt viser, at fugle er produkter af design, giver dem også enestående evner i luften.

The flap of a plane (the movable surface attached to the rear edge of the wing that is used to create lift or drag) can't repair itself when damaged or even replace itself. Feathers, however, which serve the same function for birds, can do so, thanks to the impeccable system God gave them.

Try to tear a feather apart, and you’ll meet considerable resistance, because filaments of the feathers are closely bound together by small hooks known as barbicels. A split feather even has the power to repair itself. Just rubbing a feather a few times “with the grain” lets these tiny hooks grip themselves together once again.

Fugle er mere avancerede end fly på mange områder. Fugle såsom ravne og duer kan slå kolbøtter i luften, og kolibrier kan blive ved med at svæve, når de flyver. De kan ændre mening, mens de flyver, og pludseligt sætte sig på en gren. Ingen fly kan udføre sådanne manøvrer.

Selv før flyvemaskinen blev opdaget, påvirkede de fejlfri design, som fugle bruger til at flyve, mange opfindere. Det er optaget i tidlige stumfilm, at nogle individer i det 19. århundrede faktisk bandt hjemmelavede vinger på deres arme, slyngede sig selv ud i luften og prøvede at imitere fugles bevægelser. Som man kunne forudse, gik der ikke længe, før de indså, at vinger alene ikke var nok til, at de kunne flyve.

The cobra maneuver performed by Russian pilot Victor Pougatchev in his Su-27 jet has gone down in the history of aviation. The maneuver allowed Pougatchev to halt his plane in the air for a moment, causing an enemy plane to pass underneath. ("Yeni Avcı Uçakları:Pougatchev'in Kobraları," (New Hunter Planes: Pougatchev's Cobras) Asst. Prof. Selcuk Aslan, Bilim ve Teknik, Mar. 1990, 57-58.) Yet Pougatchev’s maneuver is as nothing compared to what the hummingbird does.

Siden da har menneskeheden gjort væsentlig fremgang, når de gælder videnskabelige teknikker, research og udvikling. Men nogle kommer stadig med påstande, der er mindst så hule og irrationelle som de tidligere opfinderes. Efter deres mening omdannede reptiler sig gradvis til fugle, skridt efter skridt. Denne opdigtede mekanisme af gradvis evolution har intet grundlag, der støtter den. Fugle besidder en helt andet struktur end væsner på land. Deres knogle- og muskelstruktur, fjer, aerodynamiske vinger og stofskifte har ikke den mindste lighed med reptilers 63, og modellen for den påståede gradvise evolution kan ikke redegøre for bare en af deres kropslige mekanismer.

Birds’ bodies are specially designed for flight. A glance at a bird’s neck is sufficient to illustrate this. A sparrow’s consists of 14 vertebrae, the same number as in the giraffe. This allows the bird to easily maintain its balance in the air, to hunt, and to care for its feathers.

Det Nye Mål For Luftfart: En Vinge, Der Ændrer Form Afhængig Af Forholdene

Mens de flyver, kan fugle bruge deres vinger på den mest effektive måde ved, at de automatisk ændres for at kunne håndtere faktorer som temperatur og vind. I øjeblikket prøver firmaer, der beskæftiger sig med flyvemaskineteknologi, aktivt at udvikle designs, som gør brug af disse egenskaber.

	Owls silently glide at night to catch their prey unawares, then suddenly swoop down. According to the findings of researchers at NASA’s Langley Research Center in Virginia, an owl’s flight feathers—unlike most birds, the flight feathers of whose have a sharp, clean edge—have soft fringes that decrease the turbulence, and thus the noise, of air as it flows over wing. Military designers hope that stealth airplanes can be made even stealthier by imitating the owl’s wings. It is hoped that planes now invisible to radar will be completely silent. (Robin Meadows, "Designs from Life," Zooger, July/August 1999.)
Birds’ wing structures are a marvel of design. By their masterful use of the exact same wing structure, a bird can manage to fly in heat or cold, in windy or still conditions. This feature attracted scientists’ attention and led them to try to produce a wing that could change shape according to changing conditions. The picture shows a cross-section of a wing designed with that purpose in mind.
Don't you see that everyone in the heavens and earth glorifies God, as do the birds with their outspread wings? (Qur'an, 24: 41) “Do you not know that God is He to Whom the kingdom of the heavens and the earth belongs and that, besides God, you have no protector and no helper?” (Qur’an, 2:107)

NASA, Boeing og Det Amerikanske Luftvåben har designet en fleksibel vinge, lavet af glasfibre, som kan ændre sin form afhængig af data fra en computer indeni flyet. Denne computer vil også være i stand til at behandle data fra måleudstyr, der måler flyveforhold såsom temperatur, vindstyrke osv.64

Airbus, et andet firma, der arbejder på dette område, prøver at bygge adaptive vinger, som kan ændre form afhængig af forholdene, for at kunne reducere brændstofforbrug så meget som mulig.65

Kort sagt er fugles vingestruktur bogstaveligt talt designvidundere. I mange år har deres mageløse evne til at flyve været en inspirationskilde for ingeniører. Gud har udstyret disse væsner på den bedst mulige måde for at kunne flyve. Han henleder opmærksomheden på dem i det følgende vers:

Hvordan Fuglevinger Former Flyveteknologi

	The shape of birds' wings is the determining factor in their ability to fly. Wings of fast-flying birds like the falcon, hawk, and swallow are long, narrow and pointed—features that have served as a guide to flight engineers. ("Kusursuz Ucus Makineleri" (Perfect Flight Machines), Bilim ve Teknik, 23.)

Studiet af fugle har ført til vigtige forandringer i strukturen af flyvemaskinevinger.

Et af de første fly, der gjorde brug af disse ændringer, var det amerikanske F-111 kampfly. F-111 havde ikke kontroloverflader som krængeror og flapper, som bruges til at kontrollere flyets bevægelser. I stedet kunne flyet, ligesom fuglene, vippe sine vinger. Dette gjorde, at det kunne holde balancen, selv når det drejede.66

For high-speed flight, the most advantageous wing shape is one swept back. On the other hand, straight wings allow greater lift, important for takeoff and landing. The only way of benefiting from both these features is to construct variable-sweep wings, capable of moving backward and forward. (Clive Gifford, Her Yonuyle Ucaklar, (Cutaway Planes) TUBITAK, 4th ed., January 1999, 24.) Fighters such as the Tornado and F-111 have just such wings, the sweep of which can be changed in flight. This design, the result of long study, has been present in birds since the moment of their creation. Inspired by bird bones—which are hollow, making them very light—the wings of modern planes are designed to be hollow also.

The albatross has long wings with a large surface area, allowing the bird to fly long distances without flapping its wings. Gliders designed along the lines of the albatross wing are thus able to remain in the air for long periods of time without the need for a propeller.	During takeoff and landing, birds prefer to face into the wind so that they expend less energy. Airport runways are also sited to face prevailing winds, so that planes expend less energy during takeoff.

Inden For Luftfartsforskningen Viser Gribbens Fjer Vej

Under en flyvemaskinens flyvning kan trykforandringer ved vingens kant danne små hvirvler – luftstrømme ved vingens kant, som kan hæmme flyve evnen.

Undersøgelser inden for luftfartsforskning har vist, at når gribbe flyver, åbner de deres svingfjer – de store fjer ved vingens kant – ligesom fingrene på en hånd. Fra denne observation kom forskere på ideen om, at bruge det som model til at lave små krængeror af metal og teste dem ved flyvning. Ved at bruge disse håbede de, det ville være muligt at reducere hvirvlernes uvelkomne effekt på et fly ved at opsætte en serie mindre hvirvler til at erstatte de store, der tidligere havde skabt problemer. Eksperimenter viste, at denne idé var korrekt, og de prøver nu at implementere den på rigtige flyvemaskiner.

Videnskaben I Det 20. Århundrede Kunne Ikke Opklare De Aerodynamiske Teknikker, Som Insekter Bruger Til At Flyve

Michael Dickinson

Når et insekt flyver, bevæger det gennemsnitligt sine vinger flere hundred gange i sekundet. Nogle insekter kan endda vippe og rotere sine vinger 600 gange i sekundet.67

Så mange bevægelser udføres med så enestående hurtighed, at dette design ikke på nogen måde kan reproduceres teknologisk. For at vise flyveteknikken hos frugtfluer, konstruerede Michael Dickinson, en professor i afdelingen for integrativ biologi ved University of California, Berkeley, og hans kolleger en robot, der hed Robofly. Robofly imiterer insektets baskende bevægelse, men på en 100 gange større skala og kun med 1000. del af fluens hastighed. Den kan kun baske sine vinger en gang hvert femte sekund, drevet af seks computerstyrede motorer.68

I mange år har mange forskere som Professor Dickinson udført eksperimenter og håbet på, at de kunne opdage detaljerne bag, hvordan insekter basker sine vinger frem og tilbage. Under sine eksperimenter med frugtfluer opdagede Dickinson, at insektvinger ikke kun vibrerer op og ned, som sad de på en simpel krog, men at de faktisk bruger de mest komplekse aerodynamiske teknikker. Endvidere ændrer vingerne orientering under hvert bask: vingens øverste overflade vender opad, når vingen bevæger sig nedad, men så roterer vingen om sin akse, så undersiden vender opad, når vingen går opad. Forskere, der prøver at analysere disse komplekse bevægelser, siger, at den konventionelle steady-state aerodynamik, som flyvemaskinevinger bruger, ikke er tilstrækkelig.

Scientists agree that considerable progress has been made in aviation technology. When it comes to micro-flapping flight, however, they admit that they are still at the same stage that the Wright Brothers were in 1903. Above: A micro-flight system modeled on insect wings. Right: The Wright Brothers’ first plane.

Frugtfluer gør faktisk brug af mere end en aerodynamisk egenskab. Når de basker deres vinger efterlader de for eksempel en kompliceret hvirvel af luftstrømme, ligesom kølvandet på et skib. Når vingen ændrer retning, går den tilbage gennem denne kærnende luft, og får noget af den energi tilbage, som den før mistede. Musklerne, som gør, at frugtfluens kun 2,5 mm lange vinger kan baske 200 gange i sekundet, ses som de stærkeste af alle insekters flyvemuskler.69

Mange andre detaljer udover deres vinger, fluens skarpe øjne, deres små bageste vinger (kendt som haltere) som giver balance, og sensorerne, som organiserer baskebevægelsens timing, vidner alle om perfektionen ved deres design.

Large, flat wings give insects a flight advantage, but also a higher risk of the wings being damaged. They need to be foldable, therefore—yet the wings’ size makes folding difficult. Bees solve this problem by means of a series of hooks known as the hamuli, which join the front and hind wings together in flight. When the bee lands, the hooks separate, and the wings can be comfortably folded away.

Fluer har brugt disse aerodynamiske regler i millioner af år. At nutidens forskere, udstyret med den mest avancerede teknologi, ikke fuldt ud kan redegøre for insekters flyveteknikker, er et af de tydelige beviser på skabelse. For de, som er i stand til at tænke, afslører Gud den usammenlignelige natur af Hans visdom og viden i den lille flue. I et vers afslører Han: