Storyboard

Vögel haben eine sehr eigenartige Art zu fliegen, die sie von den Techniken unterscheidet, die vom Menschen in ihren Flugzeugen verwendet werden. In diesem Fall erfüllen die Flügel eine doppelte Funktion, indem sie sowohl Auftrieb als auch Schub erzeugen, selbst wenn der Vogel stillsteht.

>Modell

ID:(2056, 0)

Iframe

>Top

ID:(15178, 0)

Konzept

>Top

Wenn Sie das Video einer Taube, die seitlich betrachtet fliegt, studieren, können Sie beobachten, wie sie ihre Flügel vor- und zurückbewegt.

None

Während der Vorwärtsbewegung erzeugt der Vogel Auftrieb, während er sich während der Rückwärtsbewegung vorantreibt.

ID:(1587, 0)

Konzept

>Top

Wenn Sie das Video einer Taube betrachten, die aus einer frontalen Perspektive fliegt, können Sie beobachten, wie sie ihre Flügel ausbreitet und wieder zusammenzieht.

None

Während der Vorwärtsbewegung breitet der Vogel seine Flügel zum ersten Mal aus, um Auftrieb zu erzeugen, während er sich während der Rückwärtsbewegung zum zweiten Mal ausbreitet, um sich vorwärts zu bewegen.

ID:(1589, 0)

Beschreibung

>Top

Um den Flügel zu modellieren, müssen wir die Spannweite der Flügel ($L$), die Breite der Flügelbreite ($w$) und die Flügelhöhe ($d$) des Flügels schätzen, um die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) und der Gesamtobjektprofil ($S_p$) berechnen zu können. Ein Artikel mit Daten für Zugvögel finden Sie in [1]:

Hinweis: In diesem Fall werden Flügelflächen und Spannweiten angegeben, sodass die Breite als $S_w/L$ geschätzt werden kann. Ebenso kann die Flügelhöhe aus der Profilfläche geteilt durch die Spannweite $S_p/L$ geschätzt werden, obwohl in diesem Fall nicht berücksichtigt wird, dass das Profil den Körperabschnitt des Vogels einschließt.

[1] "Field Estimates of Body Drag Coefficient on the basis of dives in passerine Birds" (Feldschätzungen des Körperwiderstandsbeiwerts auf der Grundlage von Tauchgängen bei Singvögeln), Anders Hedenström, Felix Liechti, The Journal of Experimental Biology, 204, 1167-1175 (2001).

ID:(1585, 0)

Bild

>Top

Wenn wir verschiedene Flügeltypen vergleichen, fällt auf, dass Greifvögel tendenziell kürzere und breitere Flügel haben, während Zugvögel längere und schmalere Flügel aufweisen. Daher ergibt es Sinn, der Seitenverhältnis ($\gamma_w$) als das Verhältnis zwischen die Spannweite der Flügel ($L$) und der Flügelbreite ($w$) zu definieren:

None

ID:(7043, 0)

Top

>Top

Parameter

$w$

w

Flügelbreite

m

$d$

d

Flügelhöhe

m

$S_p$

S_p

Gesamtobjektprofil

m^2

$S_w$

S_w

Oberfläche, die Auftrieb erzeugt

m^2

$\gamma_w$

gamma_w

Seitenverhältnis

-

$L$

L

Spannweite der Flügel

m

$\gamma_d$

gamma_d

Verhältnis von Dicke zu Spannweite

-

Variablen

Berechnungen

• Alternative Methode
• Traditionelle Methode
• Strategie
• 2D
• 3D

Gleichung

Zahl

Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu

---

Berechnungen

Symbol

Gleichung

Gelöst

Übersetzt

Berechnungen

Symbol

Gleichung

Gelöst

Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden

Gleichungen

ID:(15191, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) kann mithilfe von die Spannweite der Flügel ($L$) und der Flügelbreite ($w$) wie folgt geschätzt werden:

$ S_w = L \Delta $

Bedingungen

Variablen

$\Delta$

Flügelbreite

$m$

6336

$S_w$

Oberfläche, die Auftrieb erzeugt

$m^2$

6117

$L$

Spannweite der Flügel

$m$

6337

Beziehung

ID:(4553, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Der Gesamtobjektprofil ($S_p$) kann mithilfe von die Spannweite der Flügel ($L$) und die Flügelhöhe ($d$) wie folgt geschätzt werden:

$ S_p = L \delta $

Bedingungen

Variablen

$\delta$

Flügelhöhe

$m$

6338

$S_p$

Gesamtobjektprofil

$m^2$

6123

$L$

Spannweite der Flügel

$m$

6337

Beziehung

ID:(4554, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Der Seitenverhältnis ($\gamma_w$) wird als das Verhältnis zwischen der Flügelbreite ($w$) und die Spannweite der Flügel ($L$) definiert, was die Proportion oder Beziehung zwischen diesen beiden Variablen angibt:

$ \gamma_w =\displaystyle\frac{ w }{ L }$

Bedingungen

Variablen

$w$

Flügelbreite

$m$

6336

$\gamma_w$

Seitenverhältnis

$-$

6334

$L$

Spannweite der Flügel

$m$

6337

Beziehung

ID:(4551, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Der Seitenverhältnis ($\gamma_w$) kann als der Verhältnis von Dicke zu Spannweite ($\gamma_d$) definiert werden, was der Flügelbreite ($w$) mit die Flügelhöhe ($d$) auf folgende Weise verknüpft:

$ \gamma_r =\displaystyle\frac{ d }{ w }$

Bedingungen

Variablen

$w$

Flügelbreite

$m$

6336

$d$

Flügelhöhe

$m$

6338

$\gamma_r$

Verhältnis von Dicke zu Spannweite

$-$

6344

Beziehung

ID:(4555, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Wie die Power of flight ($P$) in Beziehung zu die Dichte ($\rho$), der Gesamtobjektprofil ($S_p$), der Widerstandskoeffizient ($C_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$), die Proportionalitätskonstante Koeffizient Nachhaltigkeit ($c$), die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) und die Geschwindigkeit in Bezug auf das Medium ($v$) durch

,

können wir die Leistung in Bezug auf der Seitenverhältnis ($\gamma_w$) und der Verhältnis von Dicke zu Spannweite ($\gamma_d$) ausdrücken als

$ P_w =\displaystyle\frac{1}{2} \rho L ^2 C_w v ^3\displaystyle\frac{1}{ \gamma_p }+\displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 L ^2 \rho } \gamma_w \displaystyle\frac{1}{ v }$

Bedingungen

Variablen

Beziehung

Entwicklung

Wie die Power of flight ($P$) in Beziehung zu die Dichte ($\rho$), der Gesamtobjektprofil ($S_p$), der Widerstandskoeffizient ($C_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$), die Proportionalitätskonstante Koeffizient Nachhaltigkeit ($c$), die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) und die Geschwindigkeit in Bezug auf das Medium ($v$) steht durch

$ P =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^3 + \displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 S_w \rho }\displaystyle\frac{1}{ v }$

,

zusammen mit den Definitionen von die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) in Bezug auf der Flügelbreite ($w$)

$ S_w = L \Delta $

,

und der Seitenverhältnis ($\gamma_w$)

$ \gamma_w =\displaystyle\frac{ w }{ L }$

,

sowie die Flugzeugkörpermasse ($m_p$) in Verbindung mit die Flügelhöhe ($d$)

$ S_p = L \delta $

,

und der Verhältnis von Dicke zu Spannweite ($\gamma_d$)

$ \gamma_r =\displaystyle\frac{ d }{ w }$

,

schließlich, wie

$ P_w =\displaystyle\frac{1}{2} \rho L ^2 C_w v ^3\displaystyle\frac{1}{ \gamma_p }+\displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 L ^2 \rho } \gamma_w \displaystyle\frac{1}{ v }$

.

.

ID:(9593, 0)