Vrir tennene og skyter fart

Makrellhaien er ett av de raskeste rovdyrene i havet, takket være vridbare hudtenner bak gjellene. Prinsippet kan kanskje overføres til fly.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Makrellhai (Isurus oxyrinchus) (Foto: P. Motta/University of South Florida)
Makrellhai (Isurus oxyrinchus) (Foto: P. Motta/University of South Florida)

Hudtennene hindrer at vannstrømmen rundt havets sultne racer bryter opp i ødeleggende turbulens.

Slike tannliknende skjell gjør huden ru på haier, rokker og havmus. Samme prinsipp har mennesker brukt for å minske luftmotstand ved å gjøre golfballer ruglete og tennisballer hårete.

Løse hudtenner

Nå har Amy Lang fra University of Alabama og kollegene hennes funnet ut at de skjellignende tennene bak gjellene til makrellhaien kan vris opptil 60 grader for maksimal effekt.

Men haien vrir ikke tennene selv. Arbeidshypotesen til Lang er at  turbulensen gjør jobben.

- Vi har testet dette på døde haier, skriver hun i en e-post til forskning.no.

Virvlene over huden sender vannet baklengs inn mot tennene, slik at de løftes opp og stanser turbulensen.

Selvkorrigerende system

Dette er altså et slags selvkorrigerende system som gir haien mindre vannmotstand. De løse hudtennene lar også haien kaste seg raskere rundt på ny kurs og sette tennene i vettskremt kjøtt på vill flukt.

Enda en bonuseffekt er at haien blir kvitt brusingen av vannvirvler. Lydløs svømming er like viktig for en hai under vann som lydløs listing for et kattedyr på rov.

Makrellhaien som Lang har studert, svømmer i alle hav bortsett fra rundt polområdene. Også i Nordsjøen kan denne nære slektningen av hvithaien smyge sine smekre tre meter med ru haihud gjennom grønn sjø.

Småtenner bak gjellene på makrellhai (Foto: P. Motta/University of South Florida)
Småtenner bak gjellene på makrellhai (Foto: P. Motta/University of South Florida)

Bryter opp i virvler

Selv om effekten av å vri hudtennene er noe nytt for forskerne, så har det lenge vært kjent at hudtenner kan få haier og andre fisker på gli.

Normalt flyter vann og luft i en jevn strøm rundt fiskekroppen. Men hvis fisken vrir seg fort, eller beveger kroppen fra side til side for å svømme, kan den jevne strømmen bryte opp i virvler.

Da øker vannmotstanden, og fisken mister mye av manøvreringsevnen.

Det samme skjer rundt en flyvinge når flyet reduserer farten før landing.

Når vinden flyter saktere over vingen, minsker løftet. Det må flygeren kompensere ved å løfte nesa på flyet, slik at vingen står brattere inn i luftstrømmen.

Til slutt er vinkelen så bratt at lufta ikke lenger ”suger” seg fast til oversiden av vingen og flyter jevnt, men bryter opp i virvler. Da øker luftmotstanden kraftig, og vingen mister løftet. Flyet går i bakken.

Småvirvler mot store virvler

Mikrovirvelgeneratorer montert på flaps til en Piper Malibu Meridian (Foto: NASA)
Mikrovirvelgeneratorer montert på flaps til en Piper Malibu Meridian (Foto: NASA)

Slike ulykker har blant annet skjedd i urolig luft, da plutselige vindstøt bakfra har redusert lufthastigheten rundt flyet. Derfor har flere fly såkalte virvelgeneratorer for å utsette øyeblikket da dette skjer.

Selv om navnet høres ut som en selvmotsigelse, bidrar virvelgeneratorene faktisk til å hindre turbulens over vingen.

Istedenfor en stor virvel blir nemlig luften brutt opp i mange mindre og ufarlige virvler rundt virvelgeneratorene. Og de ligner mye på hudtennene bak gjellene til makrellhaien.

Nå håper Amy Lang at forskningen hennes også kan brukes til å lage vridbare virvelgeneratorer på fly, slik at de blir enda mer effektive.

- Løse virvelgeneratorer kan gi bedre rorflater, så det er en god mulighet for at flyene kan bli bedre å manøvrere, skriver Lang til forskning.no.

Resultatene ble lagt fram på årsmøtet til American Physical Society den 23. november.

Referanse/lenke:

Amy Lang et.al: Recent Observations on Shortfin Mako Scale Flexibility as a Mechanism for Separation Control, Bulletin of the American Physical Society

Virvelgeneratorer på fly, faktaark fra NASA (pdf)

Powered by Labrador CMS