Experimentelle Untersuchung zur Flügelform und Kinematik frei fliegender Schleiereulen

Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse von Oberflächenmessungen vorgestellt, die an zwei frei fliegenden Vögeln der Spezies Tyto alba (Schleiereule) durchgeführt wurden. Neben hochauflösenden Oberflächendaten aus dem Gleit- und Schlagflug werden Flügelformparameter in Abhängigkeit von der Flugphase einzelner Schlagzyklen angegeben. Darüber hinaus werden für die gemessenen Schlagflüge Bewegungsparameter der Tiere zusammen mit den hieraus resultierenden effektiven Anströmwinkeln ermittelt und verglichen. Neben der Vorstellung und Diskussion der Messergebnisse wird ebenso auf das hierfür speziell entwickelte Messverfahren sowie das realisierte Messsystem detailliert eingegangen. Neue Muster-Projektoren und Bildverarbeitungs-Algorithmen wurden für die optische Vermessung von gefiederten Oberflächen mit großen Krümmungen und Bewegungsänderungen entwickelt. Für die Flugversuche wurde ein bewegtes Messsystem umgesetzt, welches es ermöglicht, Messkameras nahezu synchron mit den frei fliegenden Tieren zu verfahren. Hierdurch ist es möglich, die Tiere im unbeeinflussten Flug über mehrere Meter bzw. Schlagzyklen zu verfolgen und die komplexen Bewegungen von Flügel und Rumpf drei-dimensional zu erfassen. Die dabei gewonnen Oberflächendaten sowie die extrahierten Bewegungsund Formparame . ter des Flügels der Schleiereulen weisen eine in bisher durchgeführten Messungen nicht erreichte Auflösung sowie Genauigkeit auf und werden für weiterführende Untersuchungen herangezogen. Die Hub-, Nick- und Schwenkbewegungen einer Flügelbewegung, welche über Fourier-Reihen spannweitenabhängig parametrisiert dargestellt werden, zeigen hierbei einige charakteristische Merkmale, die bislang in der Literatur noch nicht beschrieben wurden. So weist beispielsweise die Hubbewegung einen nahezu sinusförmigen Verlauf auf, während die Nickbewegung fast ausschließlich in der Aufschlagphase erfolgt. In spannweitiger Richtung zeigt sich ein nahezu konstanter effektiver Anstellwinkel.