Die hummel kann nicht fliegen

"Die Hummel kann eigentlich nicht fliegen. Aber sie weiß ns nicht und paris einfach trotzdem!" das "Hummel-Paradoxon" pflegen sich seit viele zehnzünger hartnäckig.

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Der Mythos ca die Hummel, die eigentlich nicht fliegen dürfte, es dennoch irgendwie jedoch tut, geht an den französischen Entomologen Antoine Magnan zurück. 1934 scharf er an seinem buchen "Der Flug der Insekten" auf Berechnungen des Mathematiker André Sainte-Laguë. Demnach könne eine Flugzeugtragfläche in der Größe einer Hummelflügels mit Hummelgeschwindigkeit nicht fliegen. Die aussage stimmt bis um heute. Zeigen haben Hummelflügel und Flugzeugflügel eben nicht viel miteinander gemein, außer eines: zusammen sie Auftrieb erzeugen.


Eine Hummel ist sind nicht Flugzeug

Auftrieb folgt ende einer ungleichen Umströmung ns Flügel, hervorgerufen durch den Bernoulli-Effekt. Ns Bioniker Albert Baars von der universität Bremen erklärt ihn so: "Wenn bei einem Flügel– egal ob an einem flugzeug oder einem Insekt– oben der Oberseite ein geringerer druck herrscht zusammen auf das Unterseite, dann kann sein sich das Flügel nach auf bewegen. Zu wird das Winkel zur Anströmung und die Geometrie des Flügels dafür gewählt, dass sich das Luft oben in einer stärker gekrümmten bahn bewegt wie unten. Je ich war älter diese eindämmende ausfällt, umso geringer ist der Druck in der Oberseite."

Das kennt sogar jeder schnelle Autofahrer: wenn wir ca eine enge, gesund gekrümmte Kurve fahren, gemälde uns die Zentrifugalkräfte healthy nach außen– in großen, weitläufigen Kurven notiz wir die kräfte kaum. "Genau das passiert mit der umströmenden Luft in einem Tragflügel auch", dafür Baars weiter. "Mit wachsender eindämmende möchte sich die Luft zunehmenden nach external bewegen. Dort standort sich aber schon Luft. Also folgt sie weiter das gekrümmten Bahn– wodurch das Druck sinkt und der Flügel nach oben gesaugtwird."


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Die Biegung macht"s | Je als sich ns Luft bewegt, umso weniger druck übt sie aus. Flugzeugflügel zu sein deswegen in der Oberseite gekrümmt– dadurch wirkt oben ein geringerer Druck als unten. Ns erzeugt Auftrieb.

Das Geheimnis das Hummelflügel

Auch Hummelflügel sind gekrümmt: bei ihren Flügeln selbst sitzt sogar ns Gelenk, durch das sie die krümmung noch mehr verstärken können. Doch die Hummelflügel unterscheidet vor allem eins von Flugzeugflügeln: sie bewegen sich. Was bei den Insekten nach einfachem erhöht und Runter aussieht, ergibt bei Wirklichkeit eine in sich geschlossene Bewegung. Ns Hummel schlägt ihre Flügel schräg by hinten nach vorne, wobei die Flügelspitzen immer den vordersten indikation bilden; danach bekomme die Flügel gedreht, Ober- und Unterseite getauscht, und die bewegung wird zurückgeführt. In diesem komplex Ablauf liegt auch das Geheimnis das Hummel: die bildung eines Vorderkantenwirbels. Charles Ellington by der University des Cambridge wies diesen Wirbel in einem Nachtfalter nach, den er 1996 in einem Windtunnel untersuchte.


"Der Vorderkantenwirbel entsteht beim Abschlag", deswegen Baars. "Er verläuft in der Oberseite des Flügels, nahezu parallel von Vorderkante." Vorderkantenwirbel entstehen in jeder Abwärtsbewegung neu und erzeugen ns starken Auftrieb: "Die Luft oben der Oberseite des Flügels muss um diesen Wirbel herum und folgt damit wieder einer gekrümmten Bahn. Das ergibt ns niedrigeren Druck– und dafür einen zusätzlich Auftrieb", erklärt Baars.

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In ns Schwebe | Schematische beschreiben der Bewegungen einer schwebenden Hummel. Rot dargestellt ist die bahn ihrer Flügelspitzen– die übrigens nicht immer so betrachtete muss. Inzwischen die helle Erdhummel (Bombus lucorum) einer solch elliptische bewegung bildet, schlägt das Gartenhummel (Bombus hortorum) "Achten" an die Luft. Die auftriebserzeugende Wirkung von Vorderkantenwirbels ist blau skizziert.

Wirbel, die wir schon längst kennen

"Wenn es um herum die Erzeugung von hohem Auftrieb geht, sind Ingenieure durchaus scharf auf diesen Wirbel", deswegen Baars weiter. "Genutzt wird dieser bei Kleinstflugzeugen mit Schlagflugmodus, aber auch an großen Flugzeugen mit Delta-Flügeln, zusammen bei der Concord oder in Kampfjets. In konventionellen Flugzeugen findet man den Wirbel ziemlich nicht." ns Flügelkanten by Personen- und Transportflugzeugen sind– in dem Gegensatz kommen sie denen von Hummeln und Kampfjets– abgerundet. Vorderkantenwirbel evolution nur bei geometrisch scharfen Kanten, wenn sie in einem sicher Winkel von Luftströmung stehen. Doch sie bringen immer sogar Risiken mit sich: Ist ns Winkel ungünstig, kann die Strömung abreißen.


Die Hummel aber hat dein Wirbel fest im Flattergriff. Sogar ihre kleineren Hinterflügel geben ihr hinzufügen noch wenn Auftrieb. Gekrümmte Flügel, Schlagbewegungen, Flügeldrehungen ca die Längsachse, Vorderkantenwirbel, Hinterflügel– das Hummel wirft so einiges in die Waagschale, um herum sich in die Luft zu heben.

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Über ns Wolken


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"Grundsätzlich diese Phänomene, die bei der Hummel auftauchen, auch bei jedem etc fliegenden Insekt vorhanden. Ns Unterschiede liegen darin, wie ausgeprägt sie sind", dafür Baars. Ns Libelle zum beispiel ist zusammen Jägerin mit einer langen, schmalen Körperbau und großen Flügeln mehrfach schneller wie eine Hummel. Aber ns kleinen, dicke Brummer würden wie riesigen Flügel wahrscheinlich anzeigen stören, wenn er an Blüten oder in sein swarm krabbelt. Schlecht Flieger sind sie trotzdem nicht, da auch in der dünnen Luft in 5600Meter Höhe fliegen nachweislich still Hummeln herum. Theoretisch geht es sogar noch höher: bei kontrollierbaren Luftdruckkammern entdeckten Wissenschaftler, dass Hummeln sogar bis kommen sie 9000Meter hoch fliegen können. Problematischer wäre eher die Kälte, die in diesen Höhen herrscht.