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Die Kunst des Fliegens


Seien wir mal ehrlich, wir wissen nicht genau, warum die Vögel fliegen. Jeder sieht es, wie die Vögel mit den Flügeln schlagen, aber die Forschungen und Rechnungen zeigen eindeutig, dass die Auftriebskraft, die bei einem Flügelschlag nach unten entsteht, viel zu klein ist, um einem Vogel genügend Auftrieb zu geben, insbesondere auf grösserer Höhe.

Die von Menschen entwickelten Fluggeräte sind schneller und fliegen höher, aber sind stets im Bereich des Energieverbrauchs sehr primitiv. Es ist erstaunlich, dass Vögel so wenig Energie brauchen um in der Luft zu bleiben.

Dem Anschein nach fliegt eine Möve schneller als ein Storch. Es ist aber genau umgekehrt, d.h. eine Tatsache, dass grössere Vögel schneller fliegen. Es kommt noch besser: Schwerere Vögel haben verhältnismässig kleinere Flügelmuskulatur und einen kleineren Herzmuskel und dazu noch prozentual weniger rote Blutkörperchen. Auch die Herzschrittrate ist bei schwereren Vögeln kleiner.

Zusammengefasst:
Vögel, die mehr Masse besitzen, haben es leichter, sich in der Luft zu bewegen. Dazu fliegen sie schneller als die kleineren. Aus technischer Sicht klingt es absurd: Es sieht so aus, als ob die Masse - ansonsten der grösste Feind des Fliegens - bei den Vögeln zu einem Segen wird.

Angeblich sollen Ingenieure der Firma Douglas bewiesen haben, dass eine Hummel nicht fliegen kann. Gut, dass die Hummeln nichts davon wissen!

Die menschliche Flugtechnik hat einen anderen Weg eingeschlagen. Der Antrieb, egal welcher Art, arbeitet zuerst gegen den Luftwiderstand, um eine Fortgeschwindigkeit zu erreichen und zu erhalten, damit eine ausreichende Auftriebskraft entsteht. Die Vögel lassen die Gravitationskraft gegen Luftwiderstände arbeiten um den An- unsd Auftrieb zu erzeugen.

Meine Schlussfolgerung und Idee ist im Prinzip ganz einfach und lässt sich in einem Satz zusammenfassen:

Ein mit aerodynamischer Tragfläche ausgestattetes Fluggerät kann durch eine bestimmte Veränderung der Tragflächenbelastung an Höhe und/oder Verwärtsgeschwindigkeit gewinnen.

Bild: Antrieb durch veränderbare Tragflächenbelastung

Phase 1: Die Masse (M) wird durch den Antreib (An) nach oben gezogen. Die Kraft, die man einsetzt, um die Masse nach oben zu ziehen wird von der Tragfläche als eine Vergrösserung des Ballasts «verstanden». Dadurch wird das ganze Gebilde schneller (Antreib), aber die «Güte» (bestimmend für den Gleitwinkel) bleibt erhalten. Die Masse (M) kann ja so schnell angehoben werden, dass sie gegen Erde nach oben geht und gleichzeitig an potenzieller Energie gewinnt.

Phase 2: Die Masse (M) fällt frei nach unten. Die wiegt also nichts. Dadurch geht die unbelastete Tragfläche noch schneller nach oben, da ja die Auftriebskraft an der Tragfläche nach wie vor voll anliegt. In diesem Zyklus wird keine zusätzliche Energie verbraucht (genauer nur ein Teil der vorher gewonnenen potenziellen Energie). Die Beschleunigung des Flügels nach oben (Kraft/Masse) ist viel grösser als die Beschleunigung der Masse (M) nach unten. Die Kräfte sind bei einem Gleitflug identisch, die Massen (Tragfläche zu dem Ballast) aber nicht. Man geht davon aus, dass die Masse (M) viel grösser ist als die Masse der Tragfläche. Am Ende dieses Zyklus befindet sich die Masse (M) unten und die Phase 1 kann sich wiederholen.

Fazit:
Man kann Fluggeräte konstruieren, die keine Luftschraube oder Jet-Antrieb benötigen.
Die Idee ist sehr einfach, allerdings erfordert die praktische Umsetzung noch viel Aufwand und Zeit:

Versuch 1:
Fluzeugmodell mit obig beschriebener Ballastoption. Zum Anflug wird das Flugzeug so lange mit den Rädern beschleunigt, bis auf der Tragfläche eine Auftreibskraft entsteht, die es zulässt, den Rumpf nach oben zu ziehen - dann erfolgen obig beschriebene Ballast-Bewegungen..

Versuch 2:
Eine andere Möglichkeit des Einsatzes meiner Idee wäre ein Flugapparat zu bauen, mit dem ein Mensch mit eigener Muskelkraft fliegen könnte:


Es genügt, Kniebeugen zu machen um zu fliegen.
Dazu ist es notwendig, dass die aerodynamische Guete so dimensioniert ist, dass der Mensch beim «Aufstehen» schneller sein kann als die Sinkgeschwindigkeit des Flugapparates.


Wojciech Oszczak aus Polen freut sich über konstruktive Kontakte: wojciech@oszczak.pl