Combined Flow and Shape Measurements of the Flapping Flight of Freely Flying Barn Owls

Abstract

Der Flug von Vögeln ist heutzutage noch immer nicht vollständig verstanden. Während die Umströmungen beim Gleitflug schon Anfang des 20. Jahrhundert weitgehend erforscht und in Teilen verstanden worden sind, sind die instationären Strömungsvorgänge, die im Schlagflug auftreten, noch immer unverstanden. Rayner (1979) stellte neue Modelle zum Vogelflug vor, die durch moderne Messverfahren, wie PIV, in den vergangenen drei Jahrzehnten bestätigt und verfeinert werden konnten. Bisher wurde jedoch vor allem der Nachlauf von Vögeln in Windkanälen vermessen, beispielsweise von Spedding et al. (1984, 2003) und Hedenström et al. (2006). Da für die Strömungsmessung mittels PIV üblicherweise starke Laser verwendet werden, ist eine Messung direkt am Vogel kaum möglich ohne die Gesundheit der Tiere zu gefährden. Gerade am Flügel werden aber stark instationäre Effekte zur Auftriebsvergrößerung und zur Verhinderung von Strömungsabriss vermutet, die bei Insekten und kleinen fliegenden Wirbeltieren schon nachgewiesen werden konnten, z.B. der Vorderkantenwirbel durch Muijres et al. (2008) oder Warrick et al. (2005). Ziel ist es deshalb ein Messsystem auszulegen, das die Strömung am Vogel qualitativ und quantitativ messen kann, ohne dabei das Tier zu gefährden.