Wednesday, May 16, 2007

Human Icarus:2007


What so far or so close is today the human being to equal the quality of flight of insects, birds and certain mammals?. We do not talk about flights of airplanes, rockets or space probes but about natural human beings, using wings, good wind and knowledge like the mythical Icarus. Some say that to carry a weight (human average), of 70 kgs, the wings must be very strong, perhaps heavy. The observation of the efficient flight of bees and bumblebees (bodies 100 heavy times but that its tiny wings), make wrong this supposition. That’s to say : the human weight is not the point, the important thing are the wings. Today one knows that insects (with fossils of 350 million years): a) generates a persistent vortex of air in the front part (of attack), of their wings, allowing despite any
inclination of the same ones, that insects (or humans using delta wings), do not fall to the ground and continue flying thanks to the differential pressure between the air flows of upper and lower part of the wings (Michael Dickinson: Robofly). Although this knowledge permitted to Dickinson and others, to improve previous delta wings with tubes, wood, fiber of carbon, ultraresistant synthetic fabric (Mylar), 1 triangle, 1 point of hung and gross weights of 35 kg, the subject is that a second vital aspect present in insects: b) the fluttering (ascending, descending, milkshake, revolving), continue until now without solution in as much it is needed a high metabolic index associatd to powerful torax muscles, to transfer movements to the wings. A clone of Icarus, will not remain good stopped as opposed to ancestral evolutionary adaptations of birds (150 million years/fossil of Archaeopteryx): resistant porous bones, aerial sacs that make the body light, breastbone with powerful muscles with which to move wings, big heart and respiratory system with bronchioles and aerial sacs in many parts of the body, including the interior of some bones. But, where the delta wings happens in obsolete is in its design and functionality (they are rigid and continuous). In order to take off, the birds impel its wings downwards helped by its strong pectoral muscles.


When ascending their connected primary pens act like a venetian blind (are closed) obtaining a surface airtight, catching air and rising with the action of secondary pens. After it, the pens doubled downwards, are opened (this lack in the delta wings), creating spaces and resistance ten smaller times to the air than in the previous movement. The mammals (flying squirrel and/or bats (50 million years/fossil: Archaeonycteris), also has lessons for human Icarus. By means of foldings its skin (that unites his extended fingers), the bats have turned its previous members in wings. Anders Hedenström/Theoretical Ecology of the University of Lund/Sweden and Geoffrey Spedding of the University of Southern California/L.A., that has studied bats of long tongue, teething of nectar (Soricina Glossophaga), using fog particles in wind tunnels, assures that flight with wings of bats generates an aerodynamic track in form of an air vortex, expressig of the momentum of the aerodynamic force. Each wing generates its own vortex. At moderate and high speeds of flight the circulation in the external part (hand) and the internal part (arm) differ in sign : during the fluttering upwards (raised negative in the hand and positive in the arm). Then, to delta wings we must add air sensors connected to articulated sections of the same ones. The researchers add that bats flying upwards gain extra push in each fluttering, sending their wings quickly backwards. Of another side, a thin membrane located throughout each wing, pushes air allowing them to remain flying, when the wings move upwards and down. The bats have receivers (Cells of Merkel), sensible to air changes. The emergency of humans Icarus human, must wait.

Icaros, modernos

¿Que tan lejos o cerca está hoy el ser humano de igualar la calidad de vuelo de insectos, aves y ciertos mamiferos?. No nos referimos a vuelos de aviones, cohetes o sondas espaciales sino al natural humano, empleando alas, buen viento y conocimiento como el mitico Icaro. Algunos dicen que para portar un peso (promedio humano), de 70 kilos, estos tendrian que contar con alas muy fuertes, tal vez pesadas. La observación del eficiente vuelo de abejas y abejorros (cuerpos 100 veces mas pesados que sus diminutas alas), echan por tierra este supuesto. Es decir que el peso humano no es relevante, lo importante son las alas. Hoy se sabe que los insectos (con fósiles de 350 millones de años) : a) generan un persistente remolino (vórtice), de aire en la parte delantera (de ataque), de sus alas, permitiendo a despecho de cualquier inclinación de las mismas, que los insectos (o humanos), no caigan al suelo y continuen volando merced a la diferencia de presiones entre los flujos de aire por encima y debajo de las alas (Michael Dickinson :Robofly). Si bien este conocimiento le permitió a Dickinson y otros, mejorar alas deltas previas con tubos, madera, fibra de carbono, tela sintética ultraresistente (Mylar), 1 triángulo, 1 punto de colgado y pesos totales de 35 kg, el asunto es que un segundo aspecto vital presente en insectos : b) el aleteo (ascendente, descendente, batido, giratorio), continua irresuelto en tanto urge de un alto indice metabólico asociado a poderosos musculos torácicos, para transferir movimientos a las alas.

Un émulo de Icaro, no quedaria bien parado frente a las ancestrales adaptaciones evolutivas de las aves (150 millones de años/fósil de Archaeopteryx) : huesos porosos resistentes, sacos aéreos que hacen al cuerpo mas liviano
, esternón con potentes músculos que mueven alas, corazón grande y sistema respiratorio con bronquiolos y sacos aéreos por muchas partes del cuerpo, incluyendo el interior de algunos huesos. Mas, donde el ala delta deviene en obsoleta es en su diseño y funcionalidad (son rigidas y continuas). Para despegar las aves impulsan sus alas hacia abajo apoyándose en sus fuertes músculos pectorales. Al ascender sus plumas primarias conectadas a modo de persiana veneciana, se cierran logrando una superficie impermeable al aire, atrapándolo y elevándose de conjunto con la acción de las alas secundarias. Tras ascender las plumas dobladas hacia abajo se abren (esto falta en las alas delta), creando espacios y resistencias diez veces menores al aire que en el movimiento anterior. Los mamiferos (ardilla voladora y/o murciélagos (50 millones de años/fósil : Archaeonycteris), tambien tienen lecciones para Icaros humanos. Mediante pliegues de su piel (que unen sus alargados dedos), los murciélagos han convertido sus miembros anteriores en alas. Anders Hedenström/Ecología Teórica/ de la Universidad de Lund/Suecia y Geoffrey Spedding de la Universidad de Southern California/L.A., que estudiaron murciélagos de lengua larga, chupadores de nectar (Glossophaga soricina), empleando particulas de niebla en tuneles de viento, aseguran que el vuelo con alas de los murciélagos genera una huella aerodinamica en forma de un remolino (vórtice), expresante del momentum de la fuerza aerodinámica. Cada ala genera su propio remolino. A moderadas y altas velocidades de vuelo la circulación en la parte más externa (mano) e interna (brazo) difieren en signo, durante el aleteo hacia arriba (alzada negativa en la mano y alzada positiva en el brazo). A las alas delta habria que agregarles sensores de aire conectadas a secciones articuladas de las mismas. Los investigadores agregan que los murciélagos ganan una levantada extra en cada aleteo hacia arriba, lanzando velozmente sus alas hacia atrás. De otro lado, una delgada membrana situada a lo largo de cada ala, empuja aire permitiendoles permanecer volando, cuando las alas se mueven hacia arriba y abajo. Los murciélagos disponen de receptores (Células de Merkel), sensibles al tacto. La emergencia de Icaros humanos, tiene que esperar.

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