Wohl ist der Vogel ein starkes Tier, und sein Flugapparat ist mit
Muskeln ausgestattet, wie wenig andere Bewegungsorgane in der Tierwelt;
daß jedoch Kraftleistungen von den Vögeln ausgeübt werden können, wie
zuletzt berechnet, und wonach der Storch schon eine Pferdekraft
gebraucht, ist unwahrscheinlich und nach dem, was wir über die
Eigenschaften der Muskelsubstanz wissen, als unmöglich anzusehen. Der
ebenfalls berechnete sichtbare Kraftaufwand, der jedenfalls mit der
Wirklichkeit in engerem Zusammenhange steht, ergiebt hingegen für die
Muskelanstrengungen der Vögel Resultate, nach denen letztere zwar auch
als mit starken Muskeln organisierte Wesen erscheinen, welche jedoch die
Grenzen des Natürlichen nicht überschreiten.
Hier kommt nun noch hinzu, daß, wie jeder aufmerksame Beobachter der
Vogelwelt weiß, viele Vögel imstande sind, fast ohne Flügelschlag, also
auch fast ohne Muskelanstrengung sich scheinbar segelnd oder schwebend
in der Luft zu halten, ohne zu sinken. Wir nehmen diese Erscheinungen an
den meisten Raub- und Sumpfvögeln, sowie fast an allen Seevögeln wahr.
Dieselben bedienen sich, wenn auch nicht ausschließlich, so doch
vielfältig des Segelfluges, woraus zu folgern ist, daß der Segelflug
besonders für gewisse Arten der Fortbewegung in der Luft oder besonders
für gewisse Zustände der Luft geeignet ist.
Immerhin ist festgestellt, daß unter gewissen Umständen ein lange
dauerndes Fliegen ohne wesentliche Flügelschläge möglich sein muß, und
daß für viele Fälle ein Fliegen in der Luft mit Hülfe von geeigneten
Flügeln bewirkt werden kann, zu welchem nur eine äußerst geringe
motorische Leistung nötig ist, sogar nur ein Kraftaufwand, welcher
scheinbar noch geringer ist, als der zum Gehen auf der Erde
erforderliche.
Nur unter Annahme dieser äußerst geringen Fliegearbeit ist auch die
Ausdauer, welche viele Vögel beim Fliegen bethätigen, denkbar. Viele
unter ihnen fliegen thatsächlich den ganzen Tag vom Sonnenaufgang bis
Sonnenuntergang, ohne sichtbare Ermüdung. Schon alle unsere
Schwalbenarten, die buchstäblich in der Luft leben, liefern uns hierfür
ein gutes Beispiel. Lassen sich doch diese eigentlich nur dann nieder,
um das Material zum Bau ihres Nestes von der Erde aufzuheben, ja, die
Turmschwalbe vermag nicht einmal von der flachen Erde aufzufliegen, und
benutzt ihre verkümmerten Füße nur, um in ihr Nest hineinzukriechen. Wie
wäre aber ein solches Leben in der Luft denkbar, ohne die Annahme einer
durchschnittlich wenigstens mäßig großen Fliegearbeit; welche Energie
müßten Ernährungsprozeß und Atmungsthätigkeit haben, wenn ein solches
unausgesetztes Fliegen eine motorische Leistung erforderte, wie dieselbe
mit Hülfe der bekannten Luftwiderstandsformel sich berechnet?
Wir stehen hier zunächst vor einem Rätsel, dessen nähere Besprechung die
Aufgabe der nächsten Abschnitte sein soll.
Diese in die Erscheinung tretende geringe Flugarbeit kann der Vogel aber
nicht immer anwenden, z. B. dann nicht, wenn er sich bei Windstille von
der Erde oder vom Wasser erhebt, oder wenn er genötigt ist, sich in
ruhender Luft, ohne vorwärts zu fliegen, zu halten. Wir sehen ihn dann
viel stärker wie gewöhnlich mit den Flügeln schlagen und merken ihm
entschieden an, daß ein derartiges Fliegen ihm eine solche Anstrengung
verursacht, die ihn in kurzer Zeit ermüdet. Aber auch diese Anstrengung
erreicht bei weitem nicht die Größe der im vorigen Abschnitt
berechneten, wenn schon sie das Vorhandensein der großen auf der Brust
gelagerten Flügelmuskel erklärt.
Wir haben eben bei den Vögeln verschiedene Fälle von Kraftleistung beim
Fliegen zu unterscheiden, je nach den verschiedenen Arten des Fliegens.
Wir wissen, daß das Auffliegen in windstiller Luft den Vögeln besondere
Anstrengung verursacht. Es giebt sogar viele Vogelarten, die ein
Auffliegen von ebener Erde überhaupt nicht fertig bringen, trotzdem aber
zu den gewandtesten und ausdauerndsten Fliegern gerechnet werden müssen.
Die meisten kleineren Vögel sind allerdings imstande, ohne
Vorwärtsgeschwindigkeit eine Zeit lang stillstehend, sogar etwas
steigend in ruhiger Luft sich zu halten.
Wir können dies z. B. am Sperling beobachten, wenn er unter
vorspringenden Dachgesimsen nach Insekten sucht.
Aber der Möglichkeit eines derartigen Fliegens sind enge Grenzen
gezogen.
Daß ein Sperling, welcher in einen, wenn auch weiteren Schornstein
gefallen ist, diesen durch senkrechtes Auffliegen nicht wieder verlassen
kann, ist bekannt. Aber auch in größeren Lichtschächten von etwa einer
Grundfläche von 2 m im Quadrat können Sperlinge nur wenige Meter hoch
fliegen und fallen meist, ohne die Höhe zu erreichen, ermattet
wieder nieder. Sie können offenbar hierbei nicht diejenige
Vorwärtsgeschwindigkeit erlangen, welche ihrem Fluge nötig ist.
Aus diesen und vielen anderen Beispielen erscheint das Fliegen ohne
Vorwärtsgeschwindigkeit als dasjenige, welches die größte Anstrengung
erfordert.
Schon durch einen Vergleich der Flügelschlagzahlen ergiebt sich, daß ein
schnell vorwärtsfliegender Vogel viel weniger Arbeitsleistung
aufzuwenden braucht, als wie bei Beginn seines Fluges nötig war. Auch
der Flügelhub nimmt beim schnellen Vorwärtsfliegen wesentlich ab.
Es müssen unbedingt beim Vorwärtsfliegen Wirkungen eintreten, welche in
den Gesetzen des Luftwiderstandes begründet sind und diese nicht
wegzuleugnende Arbeitsverminderung hervorrufen, welche also die
Veranlassung sind, daß auch schon bei langsamerem, weniger weit
ausgeholtem Flügelschlag, der also auch weniger Arbeit verursacht,
derjenige Luftwiderstand entsteht, der gleich oder größer wie das
Vogelgewicht ist und eine genügende Hebung bewirkt. Der Nutzen, den das
Vorwärtsfliegen dem Vogel bringt, wird ihm auch von dem auf ihn
zuströmenden Winde gewährt. Alle Vögel erleichtern sich daher das
Auffliegen, indem sie gegen den Wind sich erheben, oft selbst auf die
Gefahr hin, über das Rohr oder den Rachen des Verfolgers hinweg zu
müssen; denn bei der Jagd auf Vögel rechnen sowohl Mensch wie Tiere mit
diesem Umstande.
Viele größere Vögel pflegen stets beim Auffliegen durch Hüpfen in großen
Sätzen sich erst die erforderliche Vorwärtsgeschwindigkeit zu geben. Wer
jemals einen Reiher, Kranich oder anderen größeren Sumpfvogel bei
Windstille auffliegen sah, dem wird dieses charakteristische, von
Flügelschlägen begleitete Hüpfen unvergeßlich bleiben.
Endlich nehmen wir an vielen Vögeln eine dritte Flugart wahr, bei
welcher die Kraftanstrengung noch viel geringer sein muß, indem die
Flügel eigentlich nicht auf- und niedergeschlagen werden, sondern sich
nur wenig drehen und wenden. Der Vogel scheint mit den Flügeln auf der
Luft zu ruhen und die Flügelstellung nur von Zeit zu Zeit zu verbessern,
um sie der Luft und seiner Flugrichtung anzupassen.
Soviel bis jetzt bekannt, ist zu einem derartigen dauernden Schweben
ohne Sinken, das vielfach in kreisender Form geschieht, eine gewisse
Windstärke erforderlich; denn alle Vögel suchen zu derartigen Bewegungen
höhere Luftregionen auf, in denen der Wind stärker und ungehinderter
weht.
Einen deutlichen Beweis hierfür liefern beispielsweise die in einer
Waldlichtung aufsteigenden Raubvögel. Sie erheben sich mit mühsamen
Flügelschlägen, da in der Lichtung fast Windstille herrscht. Sowie sie
aber die Höhe der Baumkronen erreicht haben, über denen der Wind
ungehindert hinstreicht, beginnen sie ihre schönen Kreise zu ziehen. Sie
halten dann die Flügel still und fallen nicht etwa wieder herab, sondern
schrauben sich höher und höher, bis sie oft kaum noch mit bloßem Auge
erkennbar sind.
Ein solcher Schwebeflug ist nicht zu verwechseln mit dem
Sichtreibenlassen, das man an allen Vögeln bemerkt, wenn dieselben die
ihnen augenblicklich innewohnende lebendige Kraft ausnutzen und mit
stillgehaltenen Flügeln dahinschießen, meistens allmählich sinkend und
an Geschwindigkeit abnehmend, bis sie sich setzen. Das letzte Ende einer
so durchflogenen Strecke und der letzte Rest der lebendigen Kraft wird
häufig dazu benutzt, eine kleine Hebung auszuführen, namentlich wenn
nicht die flache Erde, sondern ein erhöhter Sitzpunkt gewählt ist.
Haben wir uns hiermit einen allgemeinen Überblick über die verschiedenen
Flugarten verschafft, so können wir die Fliegebewegungen hiernach in
betreff der erforderlichen Kraftleistung in 3 Gruppen eintheilen.
Die erste derselben besteht in dem Fliegen ohne Vorwärtsbewegung, aber
auch ohne Windwirkung, also genauer ausgedrückt in dem Fliegen, wo der
Vogel gegen die ihn umgebende Luft keine wesentliche Ortsveränderung
erfährt. Dieses wäre dann auch der Fall, wenn ein Vogel mit dem Winde
fliegt und zwar genau so schnell, wie der Wind weht. In diesen Fällen
ist die vorkommende größte Flugarbeit erforderlich, abgesehen davon,
wenn der Vogel noch außerdem senkrecht sich schnell erheben will. Zu der
Bewältigung dieser Arbeitsgröße findet eine Ausnutzung des großen
Muskelmaterials der Vögel statt. Jeder Vogel kommt auch in die Lage,
sowohl beim Auffliegen als bei seinen Jagdmanövern diese auf seiner
Brust gelagerte Muskelmasse auszunutzen, er braucht dieselbe daher, um
in sein Element hineinzukommen und sich darin zu ernähren.
Die zweite Fliegeart ist die, welche von den meisten Vögeln zu ihrer
gewöhnlichen Fortbewegung angewendet wird. Sie besteht in dem
gewöhnlichen Ruderflug mit mäßig schnellem Flügelschlag. Diesen Flug
können alle Vögel ausführen. Er ist immer mit Ausnahme des Fliegens
gegen starken Wind mit einer schnellen Ortsveränderung verbunden. Der
Ruderflug verursacht den Vögeln eine mäßige Anstrengung und viele
derselben entwickeln hierbei eine bedeutende Ausdauer, woraus zu
schließen ist, daß die dazu in Thätigkeit kommenden Muskeln nicht bis
auf das äußerste Maß ihrer Spannkraft beansprucht werden.
Die dritte Art des Fliegens endlich ist diejenige, welche wir mit
Schwebeflug zu bezeichnen haben, und welche fast einem passiven Schweben
in der Luft gleicht, indem dabei keine, eigentliche Kraftleistung
erfordernde Flügelschläge stattfinden.
Zu einem solchen schwebenden Fliegen scheint eine gewisse vorteilhafte
Organisation des Flugapparates erforderlich zu sein, da nur gewisse und
vorwiegend größere Vogelarten sich eines solchen anstrengungslosen
Fluges bedienen können.
Diese Fliegeart erweckt insofern das größte Interesse, als sie den
Beweis liefert, daß die Lösung des Fliegeproblems durch den Menschen
nicht von der Kraftbeschaffung abhängt, weil es eine Fliegeart giebt, zu
der so gut wie keine Kraftleistung erforderlich ist, und deren
Nutzbarmachung nicht mit der Kleinheit, sondern mit der Größe der Vögel
zunimmt.
Die Grundzüge dieser Fliegeart kennen zu lernen, muß als die vornehmste
Aufgabe der Flugtechnik betrachtet werden. Aber auch um die Rätsel der
anderen Fliegearten zu lösen, über die bei diesen stattfindenden
mechanischen Vorgänge Rechenschaft zu geben, um den wirklichen
Kraftbedarf nachweisen zu können, ist die Flugtechnik berufen.