Svenske og amerikanske aerodynamikere har fået hul på et af flyvningens mysterier, som endnu ikke var fuldt opklaret - nemlig hvordan flagermusen er i stand til at stå stille i luften, mens den suger nektar af en blomst.

Det burde den nemlig ikke være i stand til, hvis man bruger de moderne, aerodynamiske regler, som indtil videre er den bedste beskrivelse af flyvningens fysik.

Det er ikke så længe siden, man opklarede, hvordan bier flyver, og det var også et mysterium, fordi biers vinger egentlig er for små til deres størrelse og vægt.

Flagermus bruger små hvirvler
Nu viser det sig, at flagermus bruger en avanceret aerodynamik, som minder om insekternes, nemlig bittesmå, kontrollerede lufthvirvler.

Men hvor insekterne har små, flade vinger, så har flagermus store, meget fleksible vinger, der kan bøjes og formes hurtigt. Derfor var ligheden med insekterne ikke det første, man tænkte på.

Røgstriber afslører det usynlige
Forskerne puttede en flagermus ind i en vindtunnel med gennemsigtige sider for at kunne filme den og afspille billederne i i slowmotion. Flagermusen blev lokket til at flyve i midten af vindtunnelen ved hjælp af dens lækkersult, for der var anbragt en lille skål med sukkervand foran den.

Derpå regulerede forskerne vindhastigheden, så flagermusen fløj stabilt foran filmkameraet. Til sidst tilsatte de tynde røgstriber til vinden, som man plejer i vindtunnelforsøg. Røgen gør selv de mindste luftstrømninger omkring flagermusen synlige, så de kan studeres i detaljer på filmen efter forsøget.

Unaturligt høj indfaldsvinkel
Dermed blev det synligt, at når flagermusen flyver langsomt, danner den nogle bittesmå, hurtige strømhvirvler langs vingernes forkanter.

Langsom flyvning er et kæmpeproblem for alle flyvende væsener og maskiner. For at skabe tilstrækkelig opdrift må vingen drejes, så indfaldsvinklen mod den omgivende luft bliver høj.

Men en høj indfaldsvinkel giver risiko for et pludseligt stall, når de laminare luftstrømme, der blidt skal glide hen over vingens overside, "giver slip" og begynder at danne store hvirvler.

Opdriften, som er beskrevet i Bernouilles lov, er helt afhængig af, at disse laminare luftlag er uforstyrrede og helt rolige. Derfor har det været et mysterium, at flagermusen er i stand til at holde sig svævende med meget høje indfaldsvinkler.

Opdriften er oven i købet øget ekstra meget af den vingekrumning, som dyret skaber med sine fingerknogler, der ligger inde i flyvehuden.

Småhvirvler "klæber" til vingen
Det burde føre til et stall. Men flagermusen kan en kunst, der forhindrer det. De danner små strømhvirvler langs vingeforkanten. Hvirvlerne har fået navnet LEV (Leading Edge Vortices), og det er sådanne hvirvler, der også hjælper bien til at holde sig i luften.

Flagermusens LEV'er blev filmet af forskerne. Og endnu et par mysterier viste sig på filmen. For det første, at LEV'erne syntes at "klæbe" til vingens forkant. Det næste var, at den blide, laminare luftstrøm, som nødvendigvis skal op over LEV'en, finder tilbage til vingen i et overraskende roligt forløb, som stadig ikke "slipper" vingen. Altså intet stall.

Men den ekstra omvej rundt om både vinge og LEV giver op til 40 procent ekstra opdrift.

»Det er fantastisk, at flagermusen kan styre disse hvirvler. Vi tror, de gør det ved at forandre vingens facon hele tiden,« siger Anders Hedenström fra Lund Universitet, som har ledet forskningsprojektet til magasinet Livescience.

De amerikanske forskere kommer fra Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Southern California, Los Angeles.

Robotflagermus skal dokumentere naturlov
Det næste projekt bliver at optage en lignende film med et 20 gange hurtigere filmkamera, så selv de allermindste forandringer i vingens form kan afsløres.

Målet er at få så meget viden om brugen af LEV'er, at man kan demonstrere modellen af en naturlov gennem bygning af en flagermuserobot, som skal kunne flyve på samme måde som virkelighedens flagermus.