Die im letzten Abschnitt beschriebenen und von uns vielfältig
ausgeführten Versuche zeigen, daß der Luftwiderstand gewölbter Flächen
Eigenschaften besitzt, mit Hülfe deren ein wirkliches Segeln in der Luft
sich ausführen läßt. Der segelnde Vogel, ein Drachen ohne Schnur, er
existiert nicht bloß in der Phantasie, sondern in der Wirklichkeit.
Vielleicht ist es nicht jedem, der für die Vorgänge beim Vogelfluge
Interesse hat, vergönnt gewesen, große segelnde Vögel so genau zu
beobachten, daß die Überzeugung von der Arbeitslosigkeit eines solchen
Fluges tiefe Wurzeln schlagen konnte, und doch giebt es jetzt wohl schon
sehr viele Beobachter, die davon durchdrungen sind, daß hier in dem
anstrengungslosen Segeln der Vögel eine allerdings höchst wunderbare,
aber doch unumstößliche Thatsache obwaltet.
Wie schon erwähnt, gehören zu den Vögeln, welche das Segeln ohne
Flügelschlag verstehen, vor allem die Raubvögel, Sumpfvögel und die
meerbewohnenden Vögel. Es ist damit nicht ausgeschlossen, daß auch noch
viele andere Vogelarten, deren Lebensweise sie nicht zum Segeln
veranlaßt, dennoch die Fähigkeit zum Segeln besitzen. Ich wurde einst
sehr überrascht, eine große Schar Krähen schön und andauernd in
beträchtlicher Höhe kreisen zu sehen, während ich früher glaubte, daß
der eigentliche Segelflug der Krähe unbekannt sei.
Die Ausübung des Segelns ist bei den einzelnen Vogelarten aber etwas
verschieden.
Die Raubvögel bewegen sich meist kreisend und in der Regel mit dem Winde
abtreibend, das heißt, die Kreise schließen sich nicht, sondern bilden
in Kombination mit der Windbewegung cykloidische Kurven. Es hat den
Anschein, als wenn diese Form des Segelns die am leichtesten ausführbare
sei, denn alle Vögel, welche überhaupt segeln können, verstehen sich auf
diese Segelart.
Es ist nicht ganz ausgeschlossen, daß dergleichen Segelbahnen durch ihre
etwas schräge Lage die Geschwindigkeitsdifferenz des Windes in
verschiedenen Höhen beim Tragen der Vögel zur Mitwirkung bringen, und
daß dadurch dieses Kreisen das Segeln etwas erleichtert. Jedenfalls ist
aber die Höhendifferenz und somit der Unterschied in den
Windgeschwindigkeiten nicht beträchtlich genug, um darauf allein das
Segeln zu basieren. Wir wissen vielmehr, daß der Auftrieb des Windes in
Vereinigung mit den vorzüglichen Widerstandseigenschaften gewölbter
Flugflächen allein imstande ist, die Hebung der Vögel ohne Flügelschlag
zu bewirken.
Daß das Kreisen beim Segeln mehr Nebensache sein muß, wird auch dadurch
schon bewiesen, daß von den Vögeln auch sehr viel ohne Kreisen gesegelt
wird. Was sollen wir denn vom Falken sagen, der minutenlang unbeweglich
im Winde steht? Dieses Stillstehen mag wohl seine besonderen
Schwierigkeiten haben, denn viele Vögel, die hierauf sich verstehen,
giebt es sicher wenigstens unter den Landvögeln nicht. Der Falk verfolgt
hierbei offenbar den Zweck, möglichst unauffällig von oben das Terrain
nach Beute zu durchspähen; denn oft sahen wir ihn plötzlich aus solcher
Stellung niederstoßen.
Die kreisende Segelform wird von den anderen Raubvögeln auch wohl
angewendet, um eine vollkommene Absuchung ihres Jagdrevieres zu
bewirken. Auch diese Vögel sieht man plötzlich das Kreisen unterbrechen
und auf die Beute herabstürzen.
Die Sumpfvögel scheinen das Kreisen namentlich anzuwenden, um erst eine
größere Höhe zu erreichen. Zum Segeln gehört Wind von einer gewissen
Stärke, der sich oft erst in höheren Luftregionen findet. Und da
scheinbar das Kreisen eine Erleichterung beim Segeln bietet, läßt es
sich auch schon bei einer etwas geringeren Windstärke ausführen. Hat der
Sumpfvogel nun die genügende Höhe erreicht, so sieht man ihn häufig
segelnd geradeaus streichen, genau seinem Ziele zu. Bei Störchen kann
man diese Bewegungsform sehr häufig beobachten. Alle diese Künste aber
verstehen die an der Küste und auf offenem Meere lebenden Segler. Bei
diesen Vögeln scheint die Flügelform ganz besonders zum Segeln geeignet
zu sein. Sie können außer dem Kreisen daher auch jede andere Bewegung
segelnd ausführen, und auch diese Vögel sieht man zuweilen in der Luft
stillstehend den Wind zum Tragen ausnützen.
Zu allen diesen Bewegungen gehört eigentlich keine besondere motorische
Leistung, sondern nur das Vorhandensein richtig geformter Flügel und die
Geschicklichkeit oder das Gefühl, die Flügelstellung dem Winde
anzupassen.
Es ist wahrscheinlich, daß die von uns angewendeten Versuchsflächen,
wenn sie auch das Kriterium der zum Segeln erforderlichen Eigenschaften
enthielten, dennoch lange nicht alle jene Feinheiten besaßen, die der
vollendete Segelflug erheischt. Die Reihe der aufklärenden Versuche darf
daher auch noch lange nicht als abgeschlossen betrachtet werden. So viel
geht aber aus den angeführten Experimenten hervor, daß es sich wohl der
Mühe lohnt, auf dem betretenen Wege weiter zu forschen, um schließlich
das Ideal aller Bewegungsformen, das anstrengungslose, freie Segeln in
der Luft nicht bloß am Vogel zu verstehen und als möglich zu beweisen,
sondern schließlich auch für den Menschen zu verwerten.
Fragen wir uns noch einmal, worauf wir die Möglichkeit des Segelns
zurückzuführen haben, so müssen wir in erster Linie die geeignete
Flügelwölbung dafür ansehen; denn nur solche Flügel, deren Querschnitte
senkrecht zu ihrer Längsachse die geeignete Wölbung zeigen, erhalten
eine so günstige Luftwiderstandsrichtung, daß keine größere
geschwindigkeitverzehrende Kraftkomponente sich einstellt. Aber es muß
noch ein anderer Faktor hinzutreten; denn ganz reichen die Eigenschaften
der Fläche allein nicht aus, um dauerndes Segeln zu gestatten. Es muß
ein Wind von einer wenigstens mittleren Geschwindigkeit wehen, welcher
dann durch seine aufsteigende Richtung die Luftwiderstandsrichtung so
umgestaltet, daß der Vogel zu einem Drachen wird, der nicht nur keine
Schnur gebraucht, sondern sich sogar frei gegen den Wind bewegt.
Es sollen an dieser Stelle noch einige Experimente Erwähnung finden,
welche auch geeignet sind, Aufschluß hierüber zu gewähren.
Wir haben uns mehrfach Drachen hergestellt, welche nicht bloß in der
Flugflächenkontur sondern auch in dem gewölbten Flügelquerschnitt der
Vogelflügelform ähnlich waren. Derartige Drachenflächen verhalten sich
anders wie der gewöhnliche Papierdrachen.
Schon die gewöhnlichen Papierdrachen selbst haben je nach ihrer
Konstruktion verschiedene Eigenschaften.
Zunächst sei erwähnt, daß ein Drachen mit Querstab a in Fig. 61 nicht so
leicht steigt als ein Drachen ohne solchen Querstab. Die Seitenansicht
der Drachen giebt hierüber Aufschluß. Ein Drachen mit steifem Querstab a
wird nach Fig. 62, von der Seite gesehen, zwei einzelne Wölbungen
zeigen, während Fig. 63 einen Drachen ohne Querstab, von der Seite
gesehen, zeigt. Bei letzterem bildet sich rechts und links vom Längsstab
nur _eine_ und zwar eine größere Wölbung, die dem Drachen eine viel
vorteilhaftere Gestalt verleiht, weil sich jede Hälfte der einheitlichen
Vogelflügelwölbung mehr nähert. Der Unterschied in der Wirkung zeigt
sich darin, daß der letztere Drachen bei derselben Schnurlänge und
derselben Windstärke höher steigt als der Drachen Fig. 62. Es kommt dies
daher, daß der Drachen Fig. 63 sich unter einen flacheren Winkel zum
Horizont stellt als der Drachen Fig. 62, weil bei Fig. 63 die
Hebewirkung des Windes gegenüber der forttreibenden Wirkung größer ist
als bei Fig. 62.
[Illustration: Fig. 61.
Fig. 62.
Fig. 63.]
Der Wölbung ihrer Flügel verdanken übrigens auch die japanischen Drachen
ihre vorzügliche Steigekraft.
[Illustration: Fig. 64.
Fig. 65.]
Will man, daß die Hebewirkung noch vorteilhafter gegenüber der
forttreibenden Wirkung auftrete, so muß man dem Drachen auch die
zugespitzte Kontur der Vogelflügel geben. Wir führten solche Drachen in
der Weise aus, wie in Fig. 64 gezeichnet ist. a, b, c und d sind
untereinander befestigte Weidenruten, und die Fläche besteht aus
Schirting mit Schnureinfassung bei e, f und g.
Ein solcher Drachen stellt sich mit geblähten Flügeln fast horizontal
nach Fig. 65, und die haltende Schnur steht unter dem Drachen fast
senkrecht.
Man kann aber noch mehr erreichen, wenn man die Flügel solcher Drachen
in fester Form ausführt, so daß man auf die Wölbung der Flächen durch
den Wind nicht angewiesen ist. Man muß dann nach der Querrichtung der
Flügel gekrümmte leichte Rippen einfügen, durch welche die Bespannung
zur richtigen Wölbung gezwungen wird.
[Illustration: Fig. 66.]
Einen solchen Drachenapparat Fig. 66 hatten wir durch zwei Schnüre a und
b so befestigt, daß wir die Drachenneigung in der Luft beliebig ändern
konnten, je nachdem wir Schnur a oder Schnur b anzogen. Brachte man nun
durch Anziehen von a den Apparat in horizontale Lage, so schwebte
derselbe ohne zu sinken vorwärts gegen den Wind. Es war aber nicht
möglich, dieses Schweben dauernd zu unterhalten; denn durch das
Vorwärtsschweben wurden die haltenden Schnüre schlaff, wie auch in Fig.
66 angedeutet, und die geringste Windänderung störte die
Gleichgewichtslage. Nur einmal konnten wir, bei zufällig längerer
Periode gleichmäßigen Windes, ein längeres freies Schweben gegen den
Wind beobachten. Der Vorgang dabei war folgender:
Wir hatten den Drachenkörper wiederholt zum freien Schweben gebracht,
bis er aus der Gleichgewichtslage kam und vom Wind zurückgedrängt wurde.
Während eines dieser Versuche dauerte das Schweben gegen den Wind jedoch
länger an, so daß wir uns veranlaßt sahen, die Schnüre loszulassen. Der
Drachen flog dann ohne zu fallen gegen den Wind, der etwa 6 m
Geschwindigkeit hatte, indem er uns, die wir so schnell als möglich
gegen den Wind liefen, überholte. Nach Zurücklegung von etwa 50 m
verfing sich indessen eine der nachgeschleiften Schnüre in dem die Ebene
bedeckenden Kraut, so daß die Gleichgewichtslage gestört wurde, und der
Flugkörper herabfiel.
Von diesem Versuche, der im September des Jahres 1874 auf der Ebene
zwischen Charlottenburg und Spandau stattfand, sind wir heimgekehrt mit
der Überzeugung, daß der Segelflug nicht bloß für die Vögel da ist,
sondern daß wenigstens die Möglichkeit vorhanden ist, daß auch der
Mensch auf künstliche Weise diese Art des Fluges, die nur ein
geschicktes Lenken, aber kein kraftvolles Bewegen der Fittige erfordert,
hervorrufen kann.