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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ausblick: Untersuchung des Schlagfluges Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

Ausblick: Untersuchung des Schlagfluges Geräuscharmer Flug in Natur und Technik Dr. Marcus J. Wirth| Biologie 2 | Zoologie & Tierphysiologie

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 15 Wüllnerstraße 5a 52074 Aachen 52062 Aachen http://www.bio2.rwth-aachen.de/research/WINGDESIGN.htm Gefördert durch die im SPP 1207