Nur fundamentale Untersuchungen können die richtige Erkenntnis der
Vorgänge beim Vogelfluge fördern, und auf die Fundamente der Flugtechnik
müssen wir zurückgreifen, wenn es sich darum handelt, die vollkommenen
Bewegungserscheinungen, wie die Vogelwelt sie uns bietet, möglichst
richtig zu erkennen und dann künstlich nachzuahmen.
Von der einschneidendsten Wirkung muß das Gefundene sein, um den großen
Widerspruch zu lösen, der bei der Berechnung der Flugarbeit sich
ergiebt.
Wie aber müssen nun solche Flügel beschaffen sein, und wie müssen wir
sie bewegen, wenn wir das nachbilden wollen, was die Natur uns so
meisterhaft vormacht, wenn wir einen freien schnellen Flug bewirken
wollen, der nur eine geringe Arbeitsleistung erfordert?
Alles Fliegen beruht auf _Erzeugung_ von Luftwiderstand, alle Flugarbeit
besteht in _Überwindung_ von Luftwiderstand.
Der Luftwiderstand muß immer in genügender Stärke erzeugt werden, aber
er muß mit möglichst _geringer Arbeitsgeschwindigkeit_ überwunden werden
können, damit die zu seiner Überwindung nötige, also zum Fliegen
erforderliche Arbeit eine möglichst geringe wird.
Hierin wurzelt die Überzeugung, daß unsere Erkenntnis der wirklichen
mechanischen Vorgänge beim Vogelfluge nur gefördert werden kann, wenn
wir die Gesetze des Luftwiderstandes erfolgreich erforschen, sowie _die_
Überzeugung, daß diese Kenntnis uns dann auch die Mittel an die Hand
giebt, erfolgreich auf dem Gebiete der Flugtechnik thätig zu sein; denn
der Vogelflug ist eben eine verhältnismäßig wenig Kraft erfordernde
Fliegemethode, und wenn wir diese richtig erkannt haben, so werden wir
auch die Mittel finden, uns ihre Vorteile nutzbar zu machen.
Somit bilden die Gesetze des Luftwiderstandes die Fundamente der
Flugtechnik.
Wie kann aber die Erforschung der Gesetze des Luftwiderstandes,
überhaupt das Kennenlernen derjenigen Eigenschaften unserer Atmosphäre,
welche mit Vorteil zum Heben eines frei fliegenden Körpers ausgenutzt
werden können, vor sich gehen? Die einfache theoretische Überlegung kann
hier nur Vermutungen, aber keine Überzeugungen hervorrufen. Der einfache
praktische Versuch kann wohl positive Resultate zu Tage fördern, aber
der weitere Ausbau zu einer umfassenden Erkenntnis wird dennoch wiederum
auch eingehende theoretische Überlegung nötig machen, und so ist nur
denkbar, daß das rechte Licht über dieses noch so dunkle
Forschungsgebiet verbreitet wird, wenn Theorie und Praxis erfolgreich
Hand in Hand gehen.
Die wenigen bisher für diesen Aufbau vorhandenen Bausteine sollen in den
nächsten Abschnitten behandelt werden.
Es wird sich hieraus zwar noch lange nicht eine erschöpfende Erklärung
der einzelnen Vorgänge beim Vogelfluge herleiten lassen, aber _das_ wird
sich schon daraus ergeben, _daß der natürliche Vogelflug die
Eigenschaften der Luft in so vorteilhafter Weise verwertet und derartig
zweckentsprechende mechanische Momente enthält, daß ein Aufgeben dieser,
dem natürlichen Vogelfluge anhaftenden Vorteile gleichbedeutend ist mit
einem Aufgeben jeder praktisch ausführbaren Fliegemethode_. Und dies
gilt natürlich in erster Linie für die Frage des Kraftaufwandes. Wie
diese Frage von den Flugtechnikern gelöst werden wird, davon wird es
abhängen, ob wir dereinst im stande sein werden, uns einer
Fortbewegungsart zu bedienen, wie wir sie in dem Fliegen der Vögel
täglich vor Augen haben.
13. Der Luftwiderstand der ebenen, normal und gleichmäßig
bewegten Fläche.[1]
[Fußnote 1: Der Ausdruck Fläche soll hier und später für eine
körperliche möglichst dünn hergestellte Flugfläche gelten. Der Ausdruck
Platte konnte nicht einheitlich gewählt werden, weil derselbe sich nicht
gut für die später zu betrachtenden gewölbten Flügel anwenden läßt.]
Wenn eine dünne ebene Platte normal zu ihrer Flächenausdehnung mit
gleichmäßiger Geschwindigkeit durch die Luft bewegt wird, so haben wir
gewissermaßen den einfachsten Bewegungsfall, in welchem dann auch eine
rein theoretische Betrachtung mit Zugrundelegung der Dichtigkeit der
Luft dasjenige Resultat ergiebt, welches sich ziemlich genau mit dem
Ergebnis des praktischen Versuchs deckt.
Man findet, daß dieser Luftwiderstand in dem geraden Verhältnis mit der
Flächengröße zunimmt und mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst, zu
welchem Produkt noch ein konstanter Faktor hinzutritt, der von der
Dichtigkeit der Luft und der daraus folgenden Trägheit abhängt. Für die
hier anzustellenden Betrachtungen genügt es, die Schwankungen, denen die
Dichtigkeit der Luft durch Temperatur und Feuchtigkeit unterworfen ist,
außer acht zu lassen und die schon erwähnte abgerundete Formel