30. Über die Arbeit beim Vorwärtsfliegen mit gewölbten Flügeln.

Wenn nun eine horizontal ausgebreitete, etwas nach oben gewölbte Fläche

bei horizontaler Bewegung schon einen namhaften Auftrieb erfährt, wenn

ferner diese Auftriebe bei Bewegung unter spitzeren Winkeln zum Horizont

bedeutend größer sind als bei ebenen Flächen, und wenn dann noch bei

gewissen spitzen Winkeln die bei ebenen Flächen auftretenden hemmenden

Komponenten bei der gewölbten Fläche zur treibenden Komponente werden,

so ist wohl klar, daß die beim Vorwärtsfliegen mit gewölbten Flügeln

erforderliche mechanische Arbeit sehr zusammenschrumpfen muß.

Man kann nun ebenso wie in Abschnitt 20 für die ebenen Flügel hier für

die gewölbten Flügel berechnen, wie sich die Flugarbeit in den

verschiedenen Graden des Vorwärtsfliegens gegen die Arbeit beim Fliegen

auf der Stelle verhält.

Wenn man diese letztere Arbeit wieder mit A bezeichnet, so erhält man

die in den Figuren 2 auf Tafel II, III und IV gegebenen Verhältniszahlen

für die Arbeit beim Vorwärtsfliegen, bei der die Flügel in ihrer ganzen

Ausdehnung unter den näher bezeichneten Winkeln sich abwärts bewegen.

Das Minimum liegt für die günstigste Wölbung bei 15° und beträgt nach

Tafel IV 0,23A. Dieses entspricht einer Fluggeschwindigkeit, die 4mal so

groß ist als die Abwärtsgeschwindigkeit der Flügel, wenn letztere wieder

parallel mit sich bewegt gedacht werden. Hierbei braucht man also noch

nicht ¼ von der Arbeit, welche nötig ist, wenn kein Vorwärtsfliegen

stattfindet.

Während also bei Anwendung ebener Flügel nach Abschnitt 20 und Tafel I

Fig. 2 etwa ¼ der Flugarbeit gespart werden konnte, so ergiebt die

gewölbte Fläche hier eine Arbeitsersparnis von mehr als ¾.

Es ist fraglich, ob man beim Vorwärtsfliegen auch die Vorteile der

Flügelschlagbewegung in demselben Maße genießt, wie beim Fliegen auf der

Stelle. Daß diese Vorteile in gewissem Grade eintreten müssen, ist

wahrscheinlich. Würde die Schlagbewegung fast in demselben Grade

kraftersparend auftreten, dann reduzierte sich die Flugarbeit auf etwa ¼

von derjenigen als beim Fliegen auf der Stelle, wenn man mit Flügeln,

die um 1/12 der Breite hohl sind, 4mal so schnell vorwärts fliegt als

die Flügel abwärts bewegt werden. Bei sehr großen und leichten Flügeln

war nach Abschnitt 18 die Arbeit des Menschen beim Fliegen auf der

Stelle 1,5 HP. Für den mit vorteilhaft gewölbten Flügeln

vorwärtsfliegenden Menschen stellte sich daher unter diesen höchst

wahrscheinlich nicht zu erreichenden günstigsten Verhältnissen die zu

leistende Arbeit auf 1,5 × ¼ HP oder auf cirka 0,4 HP. Diese Arbeit

würde vom Menschen auch nur auf kurze Zeit geleistet werden können. Wir

müssen also noch vorteilhaftere Wirkungsweisen herausfinden, wenn die

physische Kraft des Menschen ausreichen soll, um ihn mit Flügeln in der

Luft gehoben zu erhalten.

Der bisher erreichte und lediglich in einer richtigen Flügelform

beruhende Vorteil ist unverkennbar; es soll hier aber von einer weiteren

Behandlung aus dem Grunde abgesehen werden, weil sich im

folgenden erweisen wird, daß die bisher bekannt gemachten

Luftwiderstandsverhältnisse für die Praxis des Fliegens nicht ohne

weiteres zutreffen.

Zu diesen letzten Berechnungen ist der Luftwiderstand zu Grunde gelegt,

welcher am Rotationsapparat in ruhender Luft gemessen wurde.

Es sollen nun im ferneren die analogen Untersuchungen angestellt werden

unter zu Grundelegung der Luftwiderstandsverhältnisse, welche man bei

Messungen im Winde findet. Es wird sich herausstellen, daß man zu

ungleich günstigeren Resultaten gelangt. Bevor aber auf diese Messungen

im Winde näher eingegangen wird, seien einige allgemeine Betrachtungen

über das Verhalten der Vögel zum Winde angestellt.

Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst Ein Beitrag zur Systematik der Flugtechnik · 第 35 / 50 题