11. Die Kraftleistungen für die verschiedenen Arten des Fluges.

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.

Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst Ein Beitrag zur Systematik der Flugtechnik · 第 14 / 50 题