Lentäminen

Lentäminen on ilmassa tai avaruudessa tapahtuvaa liikkumista. Lentäminen on useimmiten hallittua, jolloin lentävä eläin tai kone voi ainakin osittain hallita lentorataansa. Ilmakehässä lentämistä kutsutaan ilmailuksi ja avaruudessa tapahtuvaa lentoa avaruuslennoksi. Lentäminen ilman omaa voimanlähdettä on liitämistä. Monet eliöt, kuten useimmat linnut ja monet hyönteiset sekä lepakot osaavat lentää.

Lentokoneen lento
 
Lentokone liikkuu moottorinsa ja polttoaineen voimalla. Se pysyy ilmassa siipiensä aiheuttaman nostovoiman ansiosta. Nostovoima syntyy, kun siiven yläpinnalle muodostuu alipaine ja alapinnalle ylipaine. Nostovoimasta merkittävin osa muodostuu siiven yläpinnalla. Nostovoiman suuruus riippuu lentonopeudesta ja -korkeudesta, siiven ja ilmavirran välisestä kohtauskulmasta sekä siiven koosta, muodosta ja puhtaudesta. Lentokonetta voidaan ohjata ilmassa siipeen liitetyillä laipoilla, lentojarruilla ja siivekkeillä.

Lentokoneet suunnitellaan virtaviivaisiksi, jotta ilmanvastus olisi mahdollisimman pieni. Ilmanvastusta pienennetään myös lentämällä korkealla ohuessa yläilmassa. Korkealla voidaan myös hyödyntää suihkuvirtauksia, nopeita tuulia.

Lintujen lento

Lintujen rakenne ja elintoiminnot ovat sopeutuneet monin tavoin hyvin lentämiseen. Lintu lentää sulkien peittämillä siivillään vahvojen rintalihastensa voimin. Linnun kyynärsiiven poikkileikkaus on alapinnaltaan kovera ja yläpinnaltaan kupera. Kun ilmavirta osuu siiven koveraan alapintaan, sen nopeus laskee ja kohottaa ilmanpainetta siiven alla, jolloin siipi pyrkii nousemaan ylöspäin. Siiven yläpinnalle muodostuu alipaine, ja syntyy nostovoimaa. Monet linnut saavat myös siipiensä kärjillä aikaan nostovoimaa kehittävän pyörteen. Nostovoiman vähetessä tapahtuva sakkaaminen ei ole linnuille vaarallista kuten lentokoneille, vaan ne voivat hyödyntää syntyvää suurta ilmanvastusta esimerkiksi laskeutumisen yhteydessä.

Pyrstön merkitys linnun lennossa on vain vähäinen. Pyrstöstä on hyötyä lekuttelussa, lentoon lähdössä ja laskeutumisessa. Alula eli pikkusiipi osallistuu nostovoiman kehittämiseen pienillä lentonopeuksilla. Sen avulla lintu saa lisää siiven pinta-alaa, ja alula ohjaa ilmavirran kulkua käsisiiven yläpinnan siipiprofiilin myötäiseksi.

Liitäminen 
Liitolennossa lintu säätelee liitonopeuttaan muuttamalla painopistettään sekä siipiensä muotoa ja kallistuskulmaa. Linnut osaavat hyödyntää kohoavia ilmavirtauksia, jolloin niiden ei tarvitse iskeä siivillään säilyttääkseen korkeutensa. Siiveniskulennossa lintu lyö siivillään ja tuottaa näin sekä eteenpäin vievän työntövoiman että nostovoimaan tarvittavan ilmavirran siipiprofiilinsa kautta. Työntövoima syntyy suurimmaksi osaksi alaslyönnissä, joka suuntautuu myös vähän eteenpäin. Ylöslyönnin aikana lintu liikkuu eteenpäin ja kyynärsiipi tuottaa nostovoimaa samalla kun käsisiipi taittuu ilmanvastuksen vähentämiseksi. Siiveniskulentäminen kuluttaa hyvin paljon energiaa, joten linnut pyrkivät usein välttämään sitä. Lintu lentää usein yhdistelemällä siiveniskulentoa ja liitolentoa. Lentotavat ovat eri lajeille tyypillisiä. Pienet linnut lentävät usein voimakkaasti aaltoillen vaihdellen voimakkaita siiveniskusarjoja ja suljetuin siivin liukumista.

Lintujen liitosuhde vaihtelee kuudesta 26:een, eli se jää heikommaksi kuin hyvillä purjelentokoneilla.

Lähteet

Viitteet

Aiheesta muualla

 Artturi Pensasmaa & Jyri Eerola & Miko Kilpisalmi: Lentäminen fysiikkaa Jyväskylän yliopiston fysiikan laitos

Aerodynamiikka