Ny teknologi möjliggör forskning om hur människa och djur flyger
En prototyp av en stor, lutande vindtunnel har visat sig fungera för att studera hur både människor i vingdräkt och större djur flyger.
– Teknologin öppnar nya dörrar för att studera flygmedicin, idrottsmedicin och flygbiologi, säger Anton Westman, forskare inom flygmedicin vid sektionen för fysioterapi.
Han är en av författarna till den nu aktuella studien ”Inclined Wind Tunnel for the Study of Human and Large Animal Flight”, som är e-publicerad i den vetenskapliga tidskriften Wilderness & Environmental Medicine (kommer i tryck i mars 2017).
Vad handlar peket om, och vad vet vi nu som vi inte visste tidigare?
– Om ett nytt sätt för människan att flyga, och ett nytt sätt att studera hur människor och stora eller många djur flyger. Genom en ny teknologi som vår interprofessionella grupp, från Karolinska Institutet och Kungliga Tekniska högskolan, skapat öppnas möjligheten att bygga mycket stora lutande vindtunnlar med ställbar vinkel, i vilka äkta flygning (det vill säga med vingar framåt genom luften) kan ske inomhus i en kontrollerad miljö.
Äkta flygning är inte möjlig i horisontella eller vertikala vindtunnlar, och tidigare så har de få lutande vindtunnlar som funnits - en av de mest kända och bästa finns i Sverige på Lunds Universitet - varit hårt begränsade i storlek och kapacitet. Den lutande vindtunneln i Lund kan till exempel inte studera flygande djur med så mycket större vingspann än kajor, och har bara plats för en enda kaja.
Vår grupp byggde en prototyp för att testa ett nytt sätt att konstruera lutande vindtunnlar, som skulle det göra möjligt att skapa lutande vindtunnelmiljöer med mycket stor diameter och med mycket hög flödeskapacitet. Prototypen fungerade, och det är detta som framkommer i artikeln som publicerats och som vi inte visste tidigare: att det nu finns en ny teknologi som öppnar nya möjligheter inom flygmedicin, idrottsmedicin, flygbiologi, och även ett antal andra områden.
Vad kan det kunskapen ha för betydelse för människor i vardagen, på kort och lång sikt?
– På kort sikt så kommer teknologin att användas för att flygsportare som flyger vingdräkt ska kunna träna på ett säkert sätt. Att flyga med vingdräkt är en av världens farligaste (dödligaste) sporter, något vi också har visat vetenskapligt i den tidigare studien ”Fatalities in wingsuit BASE jumping”.
Det vi fann i den studien är att det vanligen är felberäkningar när man flyger med vingdräkten som leder till alla dödsfall. Det behövs alltså ett säkert sätt att träna hur man flyger vingdräkt, så att man inte slår ihjäl sig om man flyger fel. Det kan man göra i en mycket stor lutande vindtunnel.
Det kommer också att bli möjligt för andra personer, som inte alls vill hoppa med vingdräkt från klippor, att få flyga med vingdräkter på ett säkert sätt. På kort sikt avser vi alltså att skapa träningsmöjligheter inom en sport för att göra den säkrare, samt öka dess tillgänglighet.
På lång sikt önskar vi inleda samarbeten med andra grupper inom flygmedicin, idrottsmedicin, flygbiologi, och kanske även fordonsforskning (till exempel drönare) för att använda vår nya teknologi till att utveckla kunskapen om flygning inom många områden. Vi har tagit ett antal första kontakter och hoppas naturligtvis på många spännande studier framöver.
Vilka frågor går ni vidare med att studera härnäst?
– Först och främst så håller vi nu på att konstruera en ännu större lutande vindtunnel, som kommer att kunna inrymma minst en individ från alla vår planets flygande arter, inklusive människan. Vi har för detta syfte tagit över Flygtekniska Försöksanstaltens anläggning i Bromma. Kring denna konstruktion reses ett antal aerodynamiska frågor som vi arbetar med just nu.
Vi arbetar också på ett förbättrat säkerhetssystem för vingdräktsflygare. Om alla dessa frågor finner tillfredsställande svar så kommer vi att gå vidare med systematiska studier av i första hand människans flygförmåga, i andra hand stora djur, i tredje hand flygfarkoster.
Publikationen
Inclined Wind Tunnel for the Study of Human and Large Animal Flight.
Wilderness Environ Med 2017 03;28(1):54-56