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Meisterliche "Toaster":
Wie Schmetterlinge fliegen
Obwohl der Flug der Schmetterlinge
oft an ein unkontrolliertes Torkeln erinnert, handelt es sich
doch um höchste fliegerische Kunst. Das haben britische Zoologen
bei Windkanal-Experimenten mit Admirälen entdeckt.
(jkm) - Die großen Falter
besitzen demnach ein breites Repertoire von Flugtechniken, zwischen
denen sie mühelos hin und her schalten. Damit könnten
die Schmetterlinge zum Vorbild für künstliche Insekten
werden, schreiben die Forscher im Magazin "Nature".
"In unseren Experimenten
nutzten die Schmetterlinge sämtliche der bislang vorgeschlagenen,
instabilen aerodynamischen Mechanismen", so Robert Srygley
und Adrian Thomas von der Universität Oxford. Häufig
hätten die Tiere bei aufeinander folgenden Flügelschlägen
gänzlich unterschiedliche Mechanismen eingesetzt. Flugingenieure
bräuchten angesichts dieser Meisterleistung jedoch nicht
zu verzweifeln: Das Umschalten zwischen verschiedenen Mechanismen
geschehe durch sehr einfache Variationen des Flügelschlags.
Mit übergroßen Modellen
und "angeleinten" Faltern und Fliegen haben Biologen
und Techniker versucht, die Geheimnisse des Insektenflugs zu ergründen.
Dabei zeigte sich, dass verschiedene Arten unterschiedliche Mechanismen
einsetzen, um Auftrieb zu erzeugen. Häufig werden walzenförmige
Wirbel genutzt, die sich während des Flügelschlags entlang
der vorderen Flügelkante ausbilden.
Beim Schwebflug wiederum wird
der Flügel durch jene Turbulenzen geführt, die er während
der vorhergehenden Schlagphase selbst erzeugt hat, und gewinnt
so etwas Impuls zurück. Ein dritter Mechanismus trägt
den Namen "clap and fling", da die Flügel hierbei
über dem Körper "zusammengeklatscht" und schnell
wieder "auseinandergerissen" werden.
© ArtToday
Roter Admiral:
"Weniger Rechenleistung als ein Toaster".
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"Weniger Rechenleistung als ein Toaster"
Srygley und Thomas gelangen nun
die ersten Hochgeschwindigkeitsaufnahmen von freifliegenden Insekten.
Dazu ließen sie trainierte Admiräle (Vanessa atalanta)
in einem Windkanal auf eine künstliche Blüte zufliegen.
Feine Rauchschwaden machten die Strömung entlang der Flügel
sichtbar. Die Analyse der Aufnahmen zeigte, dass die Falter verschiedene
Varianten der bekannten Techniken und zusätzliche, unkonventionelle
Tricks wie Flügeldrehungen oder "kraftlose" Flügelschläge
einsetzten.
Der Insektenflug könne menschlichen
Ingenieuren nicht nur Anregungen für Flügeldesign und
Flugtechnik liefern, kommentiert Rafal Zbikowski vom Royal Military
College of Science, Swindon, in der gleichen Ausgabe des Magazins.
Auch die Flugsteuerung der Tiere sei verblüffend: "Bei
Fliegen findet die Flugkontrolle vermutlich in einem Gehirnkomplex
statt, der aus rund 3.000 Nervenzellen besteht. Damit haben diese
Insekten weniger Rechenleistung als ein Toaster, dennoch sind
sie agiler als mit schneller digitaler Elektronik ausgestattete
Flugzeuge."
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