Titel: Grundlagen zur Fluglehre.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1899, Band 313 (S. 28–29)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj313/ar313009

Grundlagen zur Fluglehre.

Von F. Heinz-Sarajevo.

Es ist bis jetzt nicht gelungen, über zwei mechanische Vorgänge beim Vogelfluge einwandfreie Erklärungen zu geben: über den Segelflug der Vögel beim regungslosen Schwingen und über die Bedeutung der Elastizität beim Schwingenflug.

Zur Erklärung des Segelfluges verdienen der Versuch von Prof. Wellner und der Versuch von Bazin wohl die grösste Beachtung.

Der Prof. Wellner'sche Versuch wird in der Beilage zu Heft 10 der Zeitschrift für Luftschiffahrt vom Jahre 1893 vom genannten Professor wie folgt beschrieben:

„Eine Tragfläche (gewölbt) wurde auf vier 1 m langen Drähten derart wie eine Schaukel frei in der Luft aufgehängt, dass sie hin und her pendelnd in horizontaler Lage zu verbleiben gezwungen war (siehe Stirnansicht Fig. 1 und das Seitenbild Fig. 2). Dieses Parallelogrammgehänge wurde am Spielberge in Brunn dem Winde ausgesetzt und zeigte die auffallende Erscheinung, dass die gewölbte Fläche gegen den Wind vorwärts und bei hinreichender Windstärke, sobald die Auftriebskraft das Eigengewicht der Fläche überwiegt, vorwärts hinaufzieht, wie es die punktierte Stellung und der Bogenpfeil in der Fig. 2 andeuten.“

Dass die durch den Prof. Wellner'schen Versuch konstatierte Erscheinung und die Erscheinung des Segelfluges auf gleicher Ursache beruhen, wird wohl keinem Zweifel unterliegen, und wenn die Ursache des Wellner'schen Versuchsergebnisses gefunden ist, dann dürfte damit gleichzeitig auch das Problem des Segelfluges als gelöst erscheinen.

Vor allem steht fest, dass die Elastizität nicht als die gesuchte Ursache angesehen werden kann, wie die Buttenstedt'sche Spannungstheorie annimmt, da ja die Versuchsfläche im Wellner'schen Experiment keine Elastizität besass.

Prof. Wellner selbst bezeichnet als Ursache der Erscheinung seines Versuchs die parabolische Krümmung der Tragfläche, welche nach vorn zu eine schärfere, nach rückwärts eine flachere Wölbung besitzt, derzufolge die resultierende Richtung des Luftdruckes sich im Sinne gegen den Windstrich vorneigt.

Bazin hat nun ebenfalls, aber einen anderen Versuch zur Erklärung der Erscheinung des Segelfluges vorgenommen, und wenn daher Prof. Wellness Ansicht über die Ursache der Segelflugerscheinung richtig ist, so muss dieselbe Ursache sich auch aus dem Bazin'schen Versuch ergeben.

Dieser Bazin'sche Versuch wird in dem Werke: „Zur Mechanik des Vogelfluges vom Jahre 1896“ von Dr. Fr. Ahlborn, wie folgt beschrieben:

„Eine Kugel rollt auf einer den bekannten russischen Bergbahnen (montagnes russes) oder Rutschbahnen nachgebildeten Einrichtung einen Abhang hinunter und auf den folgenden Hang wieder empor, ohne natürlich den Abgangspunkt wieder zu erreichen. Nun aber erteilt man der ganzen Unterlage, auf welcher die Kugel rollt, einen der Kugelbewegung entgegengesetzten starken Stoss, so dass die Kugel infolge ihrer Trägheit nicht nur auf die anfängliche Höhe gelangt, sondern sogar bis auf und über den nahen Gipfelpunkt kommt.

Die Kugel stellt einen Vogel dar, der seine durch Sinken |29| erlangte lebendige Kraft zum Aufgleiten benutzt und in dem Augenblicke, wo diese verbraucht ist, jedesmal einen plötzlichen Windstoss erhält, der ihn höher hebt.“

In dem Bazin'schen Versuch war also keine parabolisch gekrümmte Fläche und keine nach vorn geneigte Richtung der Resultierenden des Luftdruckes erforderlich, um einen Körper, nämlich die Kugel, der Richtung des gegen dieselbe geführten Stosses entgegen zu bewegen; wir haben es im Bazin'schen Versuch somit mit einer ganz anderen Bewegungsursache zu thun, als mit jener, die Prof. Wellner zur Erklärung der durch seinen Versuch konstatierten Erscheinung bezeichnet hat, und diese Bewegungsursache ist, wie schon aus obigem hervorgeht, die Trägheit.

Textabbildung Bd. 313, S. 29
Textabbildung Bd. 313, S. 29
Textabbildung Bd. 313, S. 29

Wirkt eine Kraft auf einen Körper, so bildet sich, wie die Mechanik lehrt, in diesem Körper ein Widerstand, der gleich und entgegengesetzt der Kraft ist; man sagt daher, Aktion gleich Reaktion; die Grösse dieses Widerstandes und die Grösse einer Kraft werden in kg angegeben.

Wenn daher der Bazin'schen Versuchsvorrichtung ein der Kugelbewegung entgegengesetzter Stoss erteilt wird, so wird in der Kugel ein Widerstand wachgerufen, der der Kraft des Stosses an Grösse gleich, in der Richtung aber entgegengesetzt ist, und dieser bewirkt, dass die Kugel die Höhe ihres Abgangspunktes wieder erreicht oder noch übersteigt.

Darin sind wohl alle einig, dass die Kugel im Bazin'schen Versuch durch den Stoss einen Bewegungsimpuls erhält, der auf keiner anderen Ursache beruht, als auf dem Gesetze der Trägheit, gleichwohl wird sich aber kaum einer finden, der die Trägheit als eine bewegende Kraft betrachten wird, trotzdem ihre Wirkung eine so unverkennbare ist.

Vielleicht ist daran der Name „Trägheit“ schuld, der ein absolut unthätiges Verhalten bezeichnet, während durch diese Eigenschaft in dem Bazin sehen Versuch doch ganz offenbar ein thätiges Verhalten in die Erscheinung tritt, aber eine Art von Thätigkeit, die erst durch eine Kraft geweckt werden muss, eine Gegenthätigkeit, weshalb es sich empfehlen würde, überall dort, wo mit Hilfe der Trägheit Bewegung erzeugt wird, wie im Bazin'schen Versuche, die Trägheit als Reaktivkraft zu bezeichnen.

Untersuchen wir nun, ob diese Reaktivkraft etwa auch in dem Prof. Wellner'schen Versuch zur Wirksamkeit gelangt, von Prof. Wellner aber nicht in Rücksicht gezogen worden ist.

Die gewölbte Fläche war horizontal gestellt, und es wirkte ein Schrägaufwärtswind gegen dieselbe. Der Stoss des Windes gegen die Fläche ab erfolgte also in schräger Richtung cd, zerlegte sich demzufolge in die wirksame Komponente ce und in die unwirksame Komponente cf. Der Stoss cd weckte die Reaktivkraft cg, welche sich, da sie ebenfalls die Fläche schiefwinklig gegen den Wind presst, in zwei Komponenten zerlegt, in die Komponente ci, welche die Fläche gegen den Wind presst und in die Komponente ch.

Auf die Fläche ab (Fig. 3) wirkt also bei Schrägaufwärtswind die Komponente ch der Reaktivkraft, welche die Fläche ebenso gegen den Wind bewegen muss, wie sie im Bazin'schen Versuche die Kugel bewegt hat.

Danach darf also als Ursache zur Erklärung der Fortbewegung der Fläche gegen den Wind im Prof. Wellner'schen. Versuche die Reaktivkraft bezeichnet werden und damit ist gleichzeitig auch das Segelflugproblem in der Hauptsache gelöst.

Diese Reaktivkraft wird beim Segelflug nicht bloss bei stossweisem Wind (Windpulsationen, Windintermittenzen) geweckt, sondern sie ist stets vorhanden, so lange der Vogel sich gegen ruhige Luft, oder der Wind gegen den Vogel bewegt; in allen diesen Fällen stossen die Luftmoleküle gegen die Flugflächen und wecken Rückstösse des Flugkörpers, d.h. seine Reaktivkraft.

Die Bedeutung der Elastizität beim Schwingenflug soll bei einer späteren Gelegenheit besprochen werden.

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