Geräuscharmer Flug in Natur und Technik

Präsentation zum Thema: "Geräuscharmer Flug in Natur und Technik"—  Präsentation transkript:

1 Geräuscharmer Flug in Natur und Technik
Dr. Marcus J. Wirth Institut für Biologie 2 Zoologie und Tierphysiologie Aerodynamisches Institut RWTH Aachen RWTH Aachen

2 Die Schleiereule Tyto alba pratincola
Gewicht vergleichbar Taube ca. 500g Dämmerungsjäger 20 Mäuse pro Nacht in Brutzeit Geringe Fettreserven Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

3 Die Schleiereule Tyto alba pratincola
Hoher evolutionärer Druck auf Jagderfolg Anpassung 1: exzellentes Richtungshören Ermöglicht Jagd in schlechten Lichtverhältnissen Anpassung 2: geräuscharmes Fliegen Beute hört die anfliegende Eule nicht Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

4 Auftriebserzeugung am Flügel
Durch die stärkere Wölbung an der Oberseite (Saugseite) und die Anstellung des Profils muss die Luft auf einer Stromlinie, die oben läuft, sich schneller bewegen als die Luft entlang der Unterseite (Druckseite). Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

5 Auftriebserzeugung am Flügel
Dies gilt sowohl für Vogelflügel (hier Taube), als auch für Flugzeugflügel Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

6 Auftrieb und Anstellwinkel
Der Auftrieb steigt zunächst mit dem Anstellwinkel. Ab einem Grenzwinkel fällt der Auftrieb dann schnell ab Strömungsabriss. Ziel ist also ein steiler Anstellwinkel / großer Auftrieb bei gleichzeitiger Vermeidung des Strömungsabrisses. a v Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

7 Bau des Vogelflügels 3 Arten von Federn:
Schwungfedern/große Deckfedern: Form und Funktion Kleine Deckfedern: Ausformung und Glättung des Profils, Polsterung des Flügels Daunen: Polsterung des Flügels HS – Handschwungfedern AS – Armschwungfedern AD – Armdeckfedern HD – Handdeckfedern MD – Marginaldeckfedern Alula - Daumenfittich Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

8 Flügelgeometrie Fotografie/Vermessung CT-Scan/Rekonstruktion
Oberflächenscan Virtuelles Schnittmodell Erzeugt zusammen mit dem geringen Gewicht hohen Auftrieb bei geringer Flächenbelastung. Neigung zum Strömungsabriss bei manchen Manövern. Geglättetes Flügelmodell Windkanalmodell Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

9 Federspezialisierungen
Hakenkamm Tragflügelgeometrie Fransen Samtene Oberfläche Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

10 Folgen der Federspezialisierung
Gutmütiges Verhalten, turbulente Strömung legt wieder an Kein Wiederanlegen, Strömungs-abriss, muss vermieden werden Kammstruktur als Turbulenzhilfe: Verhinderung/Verzögerung der Ablösung Erzeugung von mehr Auftrieb Haare als Turbulenzhilfe Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

11 Einfluss einer strukturierten Oberfläche
Glatte Oberfläche, große Ablöseblase mit samtener Oberfläche, kleine Ablöseblase Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

12 Lärmreduktion in der Technik
Fluglärm in der Nähe von Siedlungen Hauptlärm beim Start -> Triebwerke Hauptlärm bei der Landung -> Triebwerke, Air Frame Bei der Landung könnte eine Lärmreduktion durch ein bionisches Flügeldesign erreicht werden Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

13 Ausblick: Untersuchung des Schlagfluges
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14 Ausblick: Untersuchung des Schlagfluges
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15 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Beteiligte Wissenschaftler: Biologie 2: Aerodynamisches Institut: Prof. Dr. Hermann Wagner Prof. Dr. Wolfgang Schröder Prof. Dr. Werner Baumgartner Dr. Michael Klaas Dr. Thomas Bachmann Dr. Stefan Klän Dipl.-Biol. Stefan Blazek Dipl.-Biol. Thomas Erlinghagen Biologie 2 – Zoologie/Tierphysiologie Aerodynamisches Institut RWTH Aachen University RWTH Aachen University Mies-van-der-Rohe-Straße Wüllnerstraße 5a 52074 Aachen Aachen Gefördert durch die im SPP 1207