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steigendem Winde ein Vorwärtsgleiten ohne 
Höhenverlust gegen den Wind erfolgen. Die 
Bedingung hierfür ist die, daß die aufsteigende 
Komponente des Windes wenigstens so groß ist, 
wie die ‚„Sinkgeschwindigkeit“ (Höhenverlust in 
der Zeiteinheit) des Flugzeuges in horizontalem 
Wind oder in ruhiger Luft, 
Wir wollen diesen Fall als „statischen Segel- 
flug“ ansprechen. Der statische Segelflug bietet 
vom mechanischen Standpunkte aus nichts Über- 
raschendes; seine Anwendungsmöglichkeit ist ein- 
geschrankt, da doch die Luft nicht überall eine 
aufsteigende Komponente haben kann, vielmehr 
aus der Kontinuität der Bewegung, aus der Er- 
haltung der Masse folgt, daß in einem großen 
Gebiet genau dieselbe Luftmenge von unten nach 
oben als von oben nach unten strömen muß. Die 
Beobachtung zeigt aber, daß das mühelose Schwe- 
ben oder Kreisen der Vögel keineswegs auf die 
Orte mit aufsteigender Luftkomponente be- 
schränkt ist, daß vielmehr auch bei rein horizon- 
talem Wind ein Segeln möglich ist. 


|_ scheinbarer Auftrieb 
wirklicher Auftrieb \ 
wirklicher Rucktrieb 
a 
wis on™ scheinbarer Vortrieb 
| 
Gewicht 
Bigs ial: 
Es folgt nun wieder aus mechanischen Prin- 
zipien, namentlich aus dem Prinzip der Relativi- 
tät der mechanischen Erscheinungen, daß eine 
Schweben im aufsteigenden Winde. 
gleichmäßige, horizontale Luftströmung auf die 
Möglichkeit des Fluges keinen Einfluß haben 
kann. Beziehen wir alle Bewegungen auf ein 
Koordinatensystem, welches mit dem gleichmäßig 
fortschreitenden Winde verbunden ist, so kann 
sich der Fall von dem des ruhenden Luftmeeres 
in nichts unterscheiden; mit anderen Worten, es 
ist naturgemäß nicht möglich, eine . örtlich und 
zeitlich konstante Luftbewegung als Energiequelle 
heranzuziehen. Wir haben also als Energiequelle 
die Windschwankungen anzusprechen und es ist 
die Frage, ob man durch geschicktes Manöverie- 
ren diese Energiequelle wirklich nutzbar machen 
kann. Es ist sicher, daß die Vögel dies tun. Hier- 
durch wird die Gültigkeit der Helmholtzschen 
Betrachtungen, die wir anfangs erwähnt haben, 
eingeschränkt und sie müssen durch neue Über- 
legungen ersetzt werden, welche nicht die Ar- 
beitsfähigkeit des betreffenden Lebewesens, son- 
dern sozusagen die Schwankungsenergie des Win- 
des zum Ausgangspunkt wählen, und die Mög- 
lichkeit ihrer - Ausnutzung abschätzen. 
Kärmän: Über den motorlosen Flug. 
. Struktur des Windes“. 
[ Die Natur 
wissenschaften 
Es muß zunächst hervorgehoben werden, daß 
die Schwankungserscheinungen beim natürlichen 
Wind keineswegs einen Ausnahmefall bilden, 
sondern ständig vorhanden sind. Der Meteorologe 
spricht dementsprechend von einer „turbulenten 
Leider sind die Gesetz- 
mäßigkeiten bezüglich der Schwankungsausschläge 
in der Richtung und in der Größe der Wind- 
geschwindigkeit, der mutmaßlichen _ Perioden 
usw., sehr schwer experimentell festzustellen und 
obwohl ein großes Material von verschiedenen 
meteorologischen Stationen mit großem Fleiß ge- 
sammelt wurde, kann man doch wenig Sicheres 
über die Struktur des Windes aussagen. Ich 
möchte nur auf den tieferen, mechanischen 
Grund hinweisen, welcher dafür spricht, daß eine 
rein parallele Windströmung ohne Schwankungen 
mechanisch gar nicht möglich ist. 
Wir wollen den Fall etwas idealisieren und 
annehmen, daß die Luft mit gewisser mittlerer 
Geschwindigkeit an einer festen Fläche entlang 
strömt. Da die Fläche mit Reibung behaftet ist, 
wird die Luft unmittelbar an der festen Begren- 
zung haften, d. h. am ‘Boden ist die Luftgeschwin- 
digkeit gleich Null. Sie steigt mit der Höhe von 
Null allmählich auf den vollen Wert. Man kann 
den Vorgang auch so beschreiben, daß die Luft- 
strömung (durch die einseitige Begrenzung ge- 
bremst wird; von: der Begrenzung aus wirkt somit 
eine Tangentialkraft, eine Reibungskraft auf die 
Luftmasse. Nun ist es klar, daß dieselbe Tangen- 
tialkraft, oder genauer gesagt, dieselbe Schub- 
spannung, die auf dem Boden wirkt, in allen 
Ebenen parallel zur Begrenzungsfläche über- 
tragen werden muß. Geschieht die Übertra- 
gung der Schubspannung ausschließlich durch die 
innere Reibung der Luft, so nennen wir die 
Strömung eine laminare. Die innere Reibung ist 
gleich dem Reibungskoeffizienten multipläziert 
mit dem senkrechten Gefälle der Geschwindig- 
keit. Nun wächst erfahrungsgemäß die Wind- 
stärke vom Boden aus zuerst sehr rasch mit der 
Höhe, dann aber immer langsamer. Es ist daher 
ein Übertragen der Schubkraft durch die innere 
Reibung allein höchstens in unmittelbarer Nähe 
der Begrenzung möglich, wo noch die Geschwin- 
digkeit in der zur Fläche senkrechten Richtung 
außerordentlich schnell wächst. In einiger Ent- 
fernung vom Boden ist der Übertragungsmecha- 
nismus offenbar ein anderer, weil das senkrechte 
Gefälle der Geschwindigkeit mit der Höhe stän- 
dig, und zwar sehr stark abnimmt, während- 
dessen die zu übertragende Kraft konstant bleibt. 
Die andere Möglichkeit zur Übertragung der 
Schubspannung, falls die Reibung der anein- 
ander vorbeiströmenden Schichten nicht ausreicht, 
ist die durch „Impulsübertragung“. Betrach- 
ten wir die Luftmasse zwischen der festen Be- 
grenzung AB und zwischen einer willkürlich ee- 
wählten Begrenzung CD in der Entfernung h 
(Fig. 2), wobei wir die Höhe h so groß wählen, 
daß an der oberen Begrenzung die Wind- 
geschwindigkeit mit der Höhe nur mehr 
= SP er ae a 
de ent ae) RER 




