Aerodynamik |

Dieser winzige Käfer fliegt viel schneller, als er bei seiner Körpergröße eigentlich sollte. Besondere Flügel und ein bisher noch nie gesehenes Schlagmuster machen das möglich. Bei fliegenden Tieren hängt die Geschwindigkeit von der Größe ab. Ein Marienkäfer zum Beispiel ist langsamer als ein Gänsegeier. Einerseits schrumpft mit steigender Größe die bremsende Oberfläche relativ zur Körpermasse, andererseits können große Flügel auch mehr Schub erzeugen. Sehr kleine Tiere haben sogar ein zusätzliches Problem: Wenn man weniger als einen halben Millimeter groß ist wie der Zwergkäfer Paratuposa placentis, beginnt die Zähigkeit der Luft sich bemerkbar zu machen. Doch tatsächlich bremst das Paratuposa überhaupt nicht. Das kleine Insekt fliegt sogar schneller, als seine Körpergröße erlaubt. Seine Geschwindigkeit passt eher zu einem dreimal so großen Tier.

Fachleute um Alexei A. Polilow von der Lomonossow-Universität in Moskau haben nun im Detail untersucht, wie der winzige Zwergkäfer die Gesetze der Aerodynamik unterläuft. Wie die Arbeitsgruppe in »Nature« berichtet, hilft ihm die merkliche Zähigkeit der Luft auf seiner Größenskala sogar. Sie nämlich gestattet ihm eine Flügelform, die bei einem Gänsegeier garantiert nicht funktionieren würde. Statt einer Flügelmembran nutzt Paratuposa placentis einen gebogenen Stab, von dem rundum feine Borsten abgehen. Das Konstrukt ähnelt einer Mischung aus Staubwedel und Daunenfeder. Doch das allein erklärt nicht die außergewöhnliche Flugleistung des Zwergkäfers. Viele sehr kleine Käfer haben solche fiedrigen Flügel.

Um herauszufinden, wie der kleine Käfer seine Flügel nutzt, zeichnete das Team um Polilow seine Flügelschläge mit einer Hochgeschwindigkeitskamera auf. Dabei stellte sich heraus, dass der superschnelle Paratuposa einen zuvor noch nie beobachteten Flügelschlag durchführt. Jeder Schlagzyklus nämlich besteht aus vier Flügelschlägen, bei denen sich der Flügel entlang einer liegenden Acht bewegt. An beiden Enden der Acht erzeugt je ein starker Abwärtsschlag Auftrieb, auf den jeweils ein langsamer diagonaler Aufwärtsschlag zum Startpunkt des nächsten Abwärtsschlags folgt.

Die Arbeitsgruppe modellierte anschließend die Luftströmungen um die Flügel sowie die Bewegungen und Kräfte, die im Lauf des neuartigen Flügelschlags auftraten. Ihr Ergebnis zeige, dass die besondere Bewegungsabfolge die Muskelkraft besser innerhalb des Schlagzyklus verteilt und den Flug effizienter macht, berichtet sie. Möglich sei dieser komplexe Schlagzyklus vermutlich nur mit den leichten Federflügeln des Insekts – Membranflügel wären wohl schlicht zu schwer. Die Ergebnisse des Teams legen nahe, dass einerseits der besonders leichte Flügel, andererseits der durch ihn ermöglichte besondere Schlagzyklus Paratuposa placentis dazu befähigt, mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit und Beschleunigung zu fliegen. Quelle: ‚Spektrum.de‘.

Wer schon immer wissen wollte, wie es sich anfühlt, ohne Motor zu fliegen, welche Naturkräfte ein Flugzeug in der Luft halten, wie die ganze Technik funktioniert und wie der Taunus aus der Vogelperspektive aussieht, der könnte sich für das Seminar „Segelfliegen in Theorie und Praxis“ der Volkshochschule Bad Homburg interessieren. An fünf Abenden am Donnerstag, im Zeitraum vom 27. Februar bis zum 26. März, werden Piloten des Luftsportclubs Bad Homburg (LSC) einen Einblick in ihren Sport geben. Segelflugzeuge fliegen ohne Motor, fast geräuschlos und nur mit der Kraft der Sonne. Von warmer, aufsteigender Luft bis unter die Wolken hochgetragen, gleiten sie anschließend weite Strecken über Land. „Ein sehr schönes, anspruchsvolles und vor allem naturnahes Erlebnis“, wirbt LSC-Pressesprecher Horst Walter Schwager. In dem Kurs lernen die Teilnehmer die Grundlagen von Aerodynamik und Flugwetterkunde (Meteorologie) kennen. Sie erfahren, wie die Segelflugzeuge konstruiert sind, wie Flugzeuginstrumente und Steuerung funktionieren, aber auch, wie ein Segelflieger über der Landschaft navigiert. Ebenso kommen Luftrecht und medizinische Grundlagen zur Sprache. Quelle: ‚Usinger-Anzeiger‘.