, Volume 130, Issue 1, pp 15-24

Aerodynamische Interferenzeffekte beim Formationsflug von Vögeln

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Zusammenfassung

In ebenen Flugformationen von Vögeln tritt bei den in der Natur beobachteten geringen Abständen der einzelnen Individuen eine beträchtliche Leistungsersparnis auf, die infolge aerodynamischer Beeinflussung zustande kommt. Durch Versuchsflüge mit zwei Flugzeugen vom Typ DO-28 wurde gezeigt, daß diese auf Grund aerodynamischer Berechnungen vorhergesagte Energieersparnis tatsächlich auch erflogen werden kann. Nach den derzeitigen Erkenntnissen über den Schlagflug bei Vögeln werden Phasenbeziehungen der Flügelschläge in Formationen als Mittel zur Optimierung der erzielbaren Leistungsersparnis angesehen. Eine genaue theoretische Analyse des Verbandsfluges von zwei Flügeln ergab, daß durch Fliegen mit einer gewissen Überlappung der Flügelspitzen und einer geringen Höhenstaffelung die Leistungsersparnis maximiert werden kann. Man darf erwarten, daß die Vögel beim Formationsflug die energetischen Vorteile „spüren“ und daß sie sich bei Abwesenheit von äußeren Störungen im Verband so anordnen, daß ein Optimum an Energieersparnis für jedes Individuum auftritt.

Summary

For the small distances between individuals, in plane flight formations of birds a considerable reduction of flight power demand occurs due to aerodynamic interference effects. Flight tests with formations of two airplanes DO-28 show that the power reduction predicted by aerodynamic theory can be achieved in practical flight conditions. According to the present knowledge on the flapping flight of birds, phase relationships between the wing beats of different individuals in a flight formation are considered to be aimed at an optimization of the flight power reduction. A detailed theoretical analysis of the formation flight of two wings showed that the power reduction reaches a maximum by a certain overlap of the wing tips of two adjacent birds and by a slight stagger in flight level. Birds obviously “feel” the energetic benefits. Without disturbances from outside they arrange according optimal power reduction for each individual.