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Die Ingenieurskunst ist noch nicht in der Lage, sich mit der Natur messen zu können, was die Fliegerei betrifft – zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die Kolibris mit Helikoptern vergleicht.
Die Forscher bestätigen, dass die “besten“ Vogelarten zirka zu 20% effizienter sind als einer der fortschrittlichsten Mikro-Helikopter der Welt. Dieser Vergleich richtet sich nach dem Energieverbrauch beider, um sich in der Luft zu halten. Vergleicht man Helikopter mit dem Durchschnitt der Kolibris, ergibt sich ein unentschieden zwischen Natur und Technik.
Die Studie, koordiniert von einem Professor der Stanford-University in Kalifornien, wurde in der englischen Fachzeitschrift “Interface“ der Royal Society veröffentlicht.
Dabei bereitete das Messen des Energieverbrauchs der kleinen Vögel, um sich in der Luft halten zu können, die meisten Schwierigkeiten. “Stellen sie sich einen Vogel von nur 4 Gramm Gewicht vor – diese Kräfte sind verschwindend gering“, erklärte er in einem Interview der BBC. “Tatsache ist, dass der Luftwiderstand an den Flügeln eines Kolibris noch nie genau gemessen worden ist“.
Der Professor und seine Equipe versuchten zu ergründen, ob die Flügel eines Kolibris effektiver sind – das heisst, ob sie weniger Energie brauchen, um den Luftwiderstand zu brechen – als die Rotorblätter eines Helikopters in ähnlicher Form.
Dieser Vergleich wurde mit einem modernen Mikro-Helikopter durchgeführt, dem “Black Hornet“, der nur 16 Gramm wiegt und vom britischen Militär für Aufklärungsflüge in Afghanistan eingesetzt wird. Um die Messungen im Labor durchführen zu können, benutzten die Wissenschaftler Flügel von Kolibri-Exponaten aus Museen.
Die einzelnen Flügel wurden mit einer Apparatur verbunden, die die Flügel in Rotation versetzte. Auf diese Weise war die Equipe in der Lage, genau die Energie zu messen, die nötig war, um per Flügelschlag das Gewicht des Vogels in die Luft zu erheben.
Mitarbeiter des Professors von der British Columbia University, in Kanada, registrierten den Flug von wild lebenden Kolibris, um die exakten Bewegungen ihrer Flügel zu messen – die bis zu achtzigmal in der Sekunde schlagen.
“Indem wir dann die Flügelbewegung mit dem Luftwiderstand (gemessen im Labor) kombinierten, konnten wir die aerodynamische Energie berechnen, die die Muskeln des Kolibris aufwenden müssen, um den Vogel auf einer Stelle “stehend“ in der Luft zu halten“, bestätigt der Experte.
Eine nordamerikanische Kolibri-Art, der “Calypte anna“ war der Champion – er schwebte mit viel mehr Effizienz als der Helikopter. “Dies beweist, falls wir es fertigbringen, bessere Rotorblätter zu konstruieren, wir Helikopter bauen können, die genauso effizient wie die Kolibris in der Luft schweben können, wenn nicht sogar besser“, sagte der Spezialist.
Er sagte noch zum Abschluss, dass die Technologie in verschiedenen die Fliegerei betreffenden Aspekten, die Perfektion der Natur noch lange nicht erreicht hat. “Aber wenn wir uns allein auf die aerodynamische Effizienz konzentrieren, sind wir schon ganz nah dran“!