„Wir wissen, dass Vögel erstaunlich gut mit Bedingungen zurechtkommen, die eine Herausforderung in der Luft darstellen
Neue Forschungsergebnisse zeigen Vogelflügelfungieren als Aufhängungssystem, um sich ändernden Windverhältnissen zu begegnen. Die Wissenschaftler verwendeten eine innovative Kombination aus Hochgeschwindigkeits-3D-Oberflächenrekonstruktion auf der Basis von Video, Computertomographie (CT) und rechnergestützter Fluiddynamik (CFD). Sie wollten genau verstehen, wie das Verwandeln ihrer Flügel, dh ihre sich ändernde Form und Position, den Vögeln hilft, Windböen "abzuwerfen".
In einem im Labor durchgeführten ExperimentUm die Struktur und Bewegung des Royal Veterinary College zu untersuchen, filmte das Team die Schleiereule Lily, wie sie durch eine Reihe von fächererzeugten vertikalen Windböen gleitet. Lily ist ein für die Falknerei ausgebildeter Vogel und eine Veteranin vieler Naturdokumentationen, daher „schämten sich ihr die Lichter und Kameras überhaupt nicht“, versichern Wissenschaftler aus Bristol.
Cheney et al. 2020 Supplemental Movie S1 von Newswise auf Vimeo.
Lily, die Schleiereule, wird gefilmt, wie sie durch eine Reihe von Windböen fliegt. Bildnachweis: Cheney et al., 2020.
„Wir haben mit sehr sanften Windböen angefangenfalls Lily irgendwelche Schwierigkeiten hat. Aber es stellte sich bald heraus, dass Lily selbst bei den höchsten Böengeschwindigkeiten nicht gestört war. Sie flog ruhig geradeaus, um den Lebensmittelpreis ihres Trainers Lloyd Buck zu erhalten ", kommentierte Professor Richard Bomfrey vom Royal Veterinary College das Experiment.
„Lily flog durch die holprigen Windböen undhielt ihren Kopf und Rumpf stets auf einer überraschend stabilen Flugbahn, als würde sie mit einem Aufhängungssystem fliegen. Als wir die Daten analysierten, waren wir überrascht, dass der „Aufhängungssystemeffekt“ nicht einfach so auftrat. Seine Aerodynamik wurde auch durch die Masse von Lilys Flügeln beeinflusst. Im Vergleich dazu macht jedes unserer oberen Gliedmaßen etwa 5 % unseres Körpergewichts aus; für einen Vogel ist es etwa doppelt so viel. Diese Masse nutzen sie, um Windböen effektiv abzufangen“, erklärt der Autor der Studie. Dr. Jorn Cheney vom Royal Veterinary College.
„Am aufregendsten ist es vielleichtdie Entdeckung, dass der Teil des Aufhängungs-„Effekts“, der für die Geschwindigkeit verantwortlich ist, in die Mechanik der Flügel „eingebaut“ ist. Deshalb müssen Vögel nichts aktiv tun, damit das System funktioniert. Die Mechanik ist sehr elegant“, schlussfolgert Dr. Jonathan Stevenson von der University of Bristol.
Der nächste Forschungsschritt wird die Entwicklung biologischer Aufhängungssysteme für Kleinflugzeuge sein.
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