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DLR Göttingen

Men­schen und Tie­re in der For­schung

Schleiereule Happy im "Flugversuch"

Schleie­reu­le Hap­py im "Flug­ver­such"

Von Vö­geln ler­nen: In ei­nem Pro­jekt ana­ly­sier­ten Wis­sen­schaft­ler des DLR, der RW­TH Aa­chen und der Uni­ver­si­tät der Bun­des­wehr Mün­chen den Flug von frei flie­gen­den Schleie­reu­len. Bis da­to war der Flug von Vö­geln noch zu großen Tei­len un­er­forscht - spe­zi­ell die Be­we­gun­gen beim Flü­gel-Schlag und die Strö­mung um den Flü­gel sind der Wis­sen­schaft ein Rät­sel. Das DLR ging die­ser Fra­ge auf den Grund um In­for­ma­tio­nen dar­über zu be­kom­men, wie ein Vo­gel im Flug sei­ne Flü­gel ver­formt.

Bild 1/5, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Buckelwal als Vorbild

Bu­ckel­wal als Vor­bild

Mo­der­ne Hub­schrau­ber könn­ten deut­lich schnel­ler und ma­nö­vrier­fä­hi­ger sein - wenn ih­nennicht die Ae­ro­dy­na­mik be­stimm­te Gren­zen auf­er­le­gen wür­de. For­scher des Deut­schenZen­trums für Luft- und Raum­fahrt (DLR) in Göt­tin­gen ha­ben jetzt ei­ne Mög­lich­keit, die Ma­nö­vrier­fä­hig­keit zu stei­gern, im Flug­ver­such ge­tes­tet. Die Idee ha­ben sie beim Bu­ckel­walab­ge­schaut.Bei der Su­che nach ei­ner Mög­lich­keit, den Strö­mungs­a­briss bei Hub­schrau­bern zu ver­mei­den,sind die Göt­tin­ger For­scher beim Bu­ckel­wal fün­dig ge­wor­den - was nur auf den ers­ten Blick­ver­wun­dert. Die Mee­res­s­äu­ger sind für ih­re große Schnel­lig­keit und Akro­ba­tik be­kannt. Dies ver­dan­ken sie ih­re­nun­ge­wöhn­lich großen Brust­flos­sen, die an der Vor­der­sei­te cha­rak­te­ris­ti­sche Beu­len auf­wei­sen. Un­ter­su­chun­gen ha­ben ge­zeigt, dass durch die Beu­len der Strö­mungs­a­briss un­ter Was­ser­deut­lich spä­ter auf­tritt und der Auf­trieb hö­her ist. Die DLR-For­scher ha­ben die Idee von Beu­len zur Ver­rin­ge­rung des Strö­mungs­a­bris­ses auf den Hub­schrau­ber­ro­tor über­tra­gen und als Lea­ding-Ed­ge Vor­tex Ge­ne­ra­tors (LE­VoGs) pa­ten­tie­ren­las­sen.

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Bild 2/5, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Na­tür­li­ches Flug­ver­hal­ten - Wanderheuschrecken im Windkanal

Na­tür­li­ches Flug­ver­hal­ten - Wan­der­heu­schre­cken im Wind­ka­nal

In­sek­ten voll­brin­gen wah­re flie­ge­ri­sche Meis­ter­leis­tun­gen: Wenn Heu­schre­cken große Stre­ckenüber­brücken oder Mot­ten über Blu­men schwe­ben, kön­nen Ae­ro­dy­na­mi­ker nur stau­nen. Dar­umha­ben For­scher des Deut­schen Zen­trums für Luft- und Raum­fahrt (DLR) zu­sam­men mit der Uni­ver­si­tät Ox­ford und der Mess­tech­nik-Fir­ma La­Vi­si­on den Flug von Heu­schre­cken und Mot­tenin ei­nem Wind­ka­nal in Göt­tin­gen un­ter­sucht. Mo­dern­ste Mess­tech­nik mach­te die Luft­strö­munghin­ter den Tie­ren in bis­lang un­er­reich­ter drei­di­men­sio­na­ler Auf­lö­sung sicht­bar. Die Er­kennt­nis­sebrin­gen In­ge­nieu­re dem Bau von Mi­kro-Flug­zeu­gen nä­her, die ei­nes Ta­ges ähn­lich wie In­sek­tenflie­gen sol­len.Wich­tig für das Ver­ständ­nis der Flu­g­leis­tun­gen ist das ge­naue Be­rech­nen der Ge­schwin­dig­kei­ten in der Luft­strö­mung hin­ter den Flü­geln der In­sek­ten. Da­zu wur­den die Tie­re so in ei­nem Wind­ka­nal plat­ziert, dass sie ein mög­lichst na­tür­li­ches Flug­ver­hal­ten zei­gen. Da­bei nutz­ten die For­scher ei­nen Re­flex aus: So­bald Heu­schre­cken kei­nen Bo­den un­ter den Fü­ßen ha­ben und von vor­ne an­ge­pus­tet wer­den, be­gin­nen sie zu flie­gen. Die Heu­schre­cken und die Mot­ten wur­den mit ei­nem klei­nen Trop­fen Kle­ber auf ei­nen Stab ge­klebt und mit elf be­zie­hungs­wei­se sie­ben Stun­den­ki­lo­me­tern an­ge­bla­sen. Der Kle­ber ließ sich nach den Ver­su­chen oh­ne Scha­den für die Tie­re wie­der lö­sen.

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Bild 3/5, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Vi­deo: Wan­der­heu­schre­cken im Wind­ka­nal

Ei­ne Heu­schre­cke im Wind­ka­nal, in Echt­zeit auf­ge­nom­men. Grü­nes La­ser-Licht macht ein­zel­ne Flü­gel­stel­lun­gen sicht­bar. Die Er­kennt­nis­se brin­gen In­ge­nieu­re dem Bau von Mi­kro-Flug­zeu­gen nä­her, die ei­nes Ta­ges ähn­lich wie In­sek­ten flie­gen sol­len.

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Video 4/5, Credit: DLR (CC-BY 3.0)
Sport­ler im Wind­ka­nal

Sport­ler im Wind­ka­nal

Sport­ler im Wind­ka­nal: Der quer­schnitts­ge­lähm­te Ski­fah­rer Ge­org Krei­ter wur­de 2010 mit sei­nem so ge­nann­ten Mo­noski un­ter­sucht. For­scher des Deut­schen Zen­trums für Luft- und Raum­fahrt (DLR) hel­fen der deut­schen Pa­ralym­pics-Na­tio­nal­mann­schaft im Ski Al­pin, die wind­schnit­tigs­te Hal­tung zu fin­den. Die Un­ter­su­chun­gen sind im No­vem­ber 2010 zu­sam­men mit Sport­me­di­zi­nern der Uni­ver­si­tät Göt­tin­gen in ei­nem Wind­ka­nal der TU Ham­burg-Har­burg durch­ge­führt wor­den. "Wir woll­ten her­aus­fin­den, wel­che Kör­per­hal­tung für die Sport­ler am schnells­ten ist", sagt Mai­ke Hu­ja­ra,Trai­ne­rin der Mann­schaft. Da­zu nah­men die fünf Ath­le­ten und zwei Ath­le­tin­nen ver­schie­de­ne Po­si­tio­ne­nim Wind­ka­nal ein. Fünf sind Roll­stuhl­fah­rer und nut­zen ei­nen bo­b­ähn­li­chen Mo­noski, ei­nem fehlt ein Arm. Mo­nos­kis wur­den für Roll­stuhl­fah­rer ent­wi­ckelt, die auf die­se Wei­se sit­zend den Ski­sport aus­üben­kön­nen. Die Kör­per­hal­tung und da­mit der Luft­wi­der­stand sind da­bei an­ders als bei nicht­be­hin­der­ten Ski­fah­rern. "Ge­mes­sen wur­den der Luft­wi­der­stand, der Auf­trieb der Ski und die Kipp­mo­men­te - al­so Kräf­te, die ei­nen Fah­rer nach hin­ten oder vor­ne dre­hen kön­nen", er­klärt Prof. An­dre­as Dill­mann vom DLR-In­sti­tut für Ae­ro­dy­na­mik und Strö­mungs­tech­nik in Göt­tin­gen. Dar­aus sol­len sich An­halts­punk­te er­ge­ben, wie die Kör­per­hal­tung ver­bes­sert wer­den kann. Wer ei­ne Hal­tung mit ge­rin­ge­rem Luft­wi­der­stand ein­nimmt, fährt schnel­ler als sein Kon­kur­rent. In dem großen Nie­der­ge­schwin­dig­keits­wind­ka­nal wer­den die Sport­ler mit bis zu 130 Stun­den­ki­lo­me­tern an­ge­bla­sen - Ge­schwin­dig­kei­ten, die auch bei der Ski­ab­fahrt er­reicht wer­den.

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Bild 5/5, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten

Seit den Tagen Otto Lilienthals haben Tiere als Vorbilder für menschliche Maschinen gedient. Schleiereulen können leisere Flugzeuge inspirieren, Buckelwale effizientere Hubschrauber. Immer wieder waren auch Sportler Forschungsthemen – von Skispringern bis Bobfahrern. Beim DLR Göttingen stehen immer wieder mal außergwöhliche Forschungsobjekte im Fokus der Wissenschaftler.

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