Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vogelfedern sollen Flugzeuge effizienter machen

16.04.2009
System auch für Unterwasser-Fahrzeuge geeignet

Wenn man die starren Flügel eines Flugzeugs mit künstlichen Borsten versieht, die Vogelfedern ähnlich sind, könnte man die Effizienz deutlich steigern, kommen italienische Wissenschaftler zum Schluss.

Bei einem Versuch mit einem Zylinder ist es dem Team um Alessandro Bottaro von der Universität Genua gelungen, zu zeigen, wie die Federn den Luftwiderstand deutlich verringerten. Ähnliche Auswirkungen würden die federähnlichen Strukturen übrigens auch bei Unterwasserfahrzeugen zeigen, berichtet das Wissenschaftsmagazin Journal of Fluid Mechanics.

Vögel verwenden lange, steife Federn, um vom Boden abzuheben, zu beschleunigen und sich in der Luft zu halten. Was Bottaro aber weit mehr interessiert, sind die kleinen Federn - so genannte Deckfedern - und ihre Rolle bei der Effizienz der Aerodynamik. Obwohl diese Federn scheinbar keine Bedeutung haben, konnte der Forscher feststellen, dass beim Gleiten durch die Luft einige dieser Federn in speziellen Winkeln vom Flügel abstehen und den Luftstrom in Schwingung versetzen. Um den Effekt zu untersuchen, hat das Forscherteam auf einen Zylinder mit 20 Zentimeter Durchmesser synthetische Deckfedern angebracht und im virtuellen Windkanal getestet.

Die synthetischen Federn wurden als starre Keratin-Borsten mit einer Länge zwischen vier und sechs Zentimetern und einem Querschnitt von 0,5 Millimeter mit einer Dichte von drei Federn pro Quadratzentimeter am Zylinder aufgebracht. Der Zylinder wurde mit seiner Längsachse rechtwinkelig zum Luftstrom ausgerichtet. So waren die Federn parallel zum Wind platziert. Bei Zunahme des Windes begannen die Federn ähnlich wie echte Deckfedern zu vibrieren.

Der Luftwiderstand verringerte sich um 15 Prozent. Offensichtlich dämpfen die Federn den Effekt des Luftwiderstands. Normalerweise gleitet die Luft schnell über den Zylinder und erzeugt dahinter eine Region mit Niederdruck. Das führt zur Verwirbelung der Luft dahinter. Mit den angebrachten Federn verringerte sich die Bildung solcher Verwirbelungen dahinter deutlich. "Das ist ähnlich wie bei einem neuen Tennisball, der schneller durch die Luft fliegt als ein alter, abgenutzter Tennisball", meint Bottaro.

Nach Bottaros Ansicht könnte man Flugzeuge mit solchen künstlichen Federn versehen und damit ihre Effizienz deutlich steigern. Das einzige Problem wäre die Frage der Reinigung dieser Federn. Dazu müsste man ein Selbstreinigungssystem entwickeln, da sonst die Effektivität erneut eingebüßt wird. Für den holländischen Forscher David Lentink von der Universität Wageningen haben die Entdeckungen von Bottaro mehr Relevanz in der Mechanik von Flüssigkeiten. Lentink ist Teamleiter dss so genannten RoboSwift - einem ferngesteuerten Flugzeug dessen Flügel sich verformen können, um so eine bessere Aerodynamik zu erzielen. (pressetext berichtete http://pressetext.de/news/080305002/ ).

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.dicat.unige.it
http://www.roboswift.nl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Innovation: Optische Technologien verändern die Welt
01.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht SeaArt-Projekt startet mit Feldversuchen an Nord- und Ostsee
18.11.2016 | Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie