Lebende Dinge und Flugzeug Technologie

Welche ist die fehlerloseste, effizienteste Flugmaschine? Ein Skorsky Helikopter, eine Boeing 747, oder ein F-16 Kriegsflugzeug?

Die Worte, die am Anfang eines wissenschaftlichen Berichts über Vögel im Reader's Digest stehen, geben darauf eine Antwort, geben nämlich an, das im Vergleich zu Vögeln, ein Wunder an Aerodynamik, selbst die am weitesten entwickelten Flugzeuge nicht mehr sind als billige Kopien.61

Vögel sind die perfekten Flugmaschinen. Jedes Fahrzeug muss extrem leicht sein, um fliegen zu können. Das geht runter bis zu den Schrauben und Müttern, die zum verbinden der Flügel genutzt werden. Das erklärt auch, warum Flugzeughersteller immer versuchen, speziell leichte, stabile und gegen Einschläge resistente Materialien zu nutzen. Trotz aller Bemühungen, die wir diesem Ziel widmen, werden wir Menschen niemals in die Liga von Vögel gelangen. Hast du jemals eine Vogel in der Luft explodieren oder auseinanderfallen sehen? Oder einen Vogel einen seiner Flügel verlieren, weil die Verbindung zu seinem Körper schwächer geworden ist?

Das fehlerlose Design von Vögeln hat eine enorme Auswirkung auf die Entwicklung der Luftfahrt. Und tatsächlich haben die Brüder Wright, die als Väter des Flugzeuges gesehen werden, den geschwungene Flügel als Model genommen, als sie den Flügel ihrer Kitty Hawk gebaut haben.62

Ausgehöhlte Knochen, kraftvolle Brustmuskeln, um diese Knochen zu bewegen, Federn mit der Eigenschaft, sie in der Luft zu halten, aerodynamische Flügel, ein Kreislauf, dass hohem Energiebedarf gerecht wird… alle diese Eigenschaften, die deutlich zeigen, dass Vögel ein Produkt des Designs sind, geben ihnen die außergewöhnliche Fähigkeit, in der Luft zu bleiben.

Links: Flugzeuge fliegen schneller als Vögel, geben aber viel mehr Wärme ab während dem Flug. In Vogelkörper zirkuliert die Luft aber fast wie ein Kühlsystem. Es ist daher unmöglich einen Vogel mit einer Wärmesuchenden Rakete zu treffen, wie man es mit einem Flugzeug könnte. Rechts: In Sachen Flexibilität und Beweglichkeit sind Vögel dem Flugzeug überlegen. Der Hals eines Vogels erlaubt es mit dem Schnabel an alle Körperteile zu gelangen, so kann der Vogel sein Gefieder säubern, was das Wichtigste während des Fluges ist. Während des Fluges stellt der Hals ein Gleichgewicht her, wie bei den Flamingos. Fortschritte im Flugwesen über das letzte Jahrhundert führten zur Nase der Concorde, die man hoch und runterlassen kann – ein Design, das eigentlich von den Delphinen übernommen wurde.

Vögel sind auch in vielen anderen Dingen dem Flugzeug überlegen. Vögel wie die Raben oder Tauben können in der Luft Purzelbäume schlagen, und Kolibris können im Flug verharren. Sie können ihre Meinung im Flug ändern und plötzlich auf einem Zweig auftauchen. Kein Flugzeug kann solch ein Manöver durchführen.

Die Landeklappe eines Flugzeugs (die bewegliche Oberfläche, die an der hinteren Kante der Flügel angebracht ist, mit der Auf- und Abluft erzeugt wird) kann sich nicht selber bei Schaden reparieren, noch sich selber ersetzen. Federn jedoch dienen der gleichen Funktion bei Vögeln, und können dies, dank des unvergleichbaren Systems, das Gott ihnen gab.

Versuche eine Feder auseinanderzureissen, und du wirst Widerstand erfahren, denn die Fäden einer Feder sind eng aneinander gebunden durch kleine Haken, genannt Barbicels. Eine gespreizte Feder kann sich sogar selber reparieren. Nur ein paar Mal die Feder „mit der Faser“ streichen lässt die Haken wieder miteinander einrasten.

Noch bevor das Flugzeug erfunden wurde, beeinflusste das fehlerlose Design, das die Vögel zum fliegen bringt, viele Erfinder. Wie es in frühen Stummfilmen festgehalten wurde, schnallten sich im 19ten Jahrhundert einige Individuen sogar selbst gemachte Flügel unter die Arme und schmissen sich in die Höhe, versuchten so die Bewegungen der Vögel zu imitieren. Es war vorhersehbar, dass es nicht lange dauerte, bis sie realisierten, dass Flügel alleine sie nicht zum fliegen befähigten.

Das Cobra Manöver des russischen Piloten Pougatchev in seinem Su-27 Jet ging in die Geschichte der Luftfahrt ein. Das Manöver ermöglichte es Pougatchev seine Maschine für einen Moment in der Luft zu halten, und liess seine Feinder unter ihn durch fliegen. ("Yeni Avcı Uçakları: Pougatchev'in Kobraları," (New Hunter Planes: Pougatchev's Cobras) Asst. Prof. Selcuk Aslan, Bilim ve Teknik, März 1990, 57-58.) Jedoch ist Pougatchev’s Manöver nichts gegen das der Kolibris.

Seitdem hat die Menschheit einen beachtlichen Fortschritt in den wissenschaftlichen Techniken, der Forschung und Entwicklung gemacht. Dennoch stellen einige immer noch so leere Behauptungen auf, wie die frühen Erfinder. In deren Sicht wandeln sich Reptilien langsam zu Vögeln, nach und nach. Dieser imaginäre Mechanismus der langsamen Evolution hat kein Fundament, um es zu stützen. Vögel besitzen eine komplett andere Struktur als Kreaturen des Landes. Ihre Knochen und Muskelstruktur, Federn, aerodynamischen Flügel und ihr Kreislauf haben mit dem der Reptilien nichts gleich,63 und das angebliche Model der langsamen Evolution kann noch nicht mal eines dieser Körpermechanismen vorzeigen.

Der Körper der Vögel ist speziell für das Fliegen designt. Ein Blick auf den Hals des Vogels ist genug, um dies zu verdeutlichen. Der Spatz hat 14 Wirbel, gleichviel wie eine Giraffe. Das gibt dem Vogel das Gleichgewicht in der Luft, um zu jagen, und um sich um seine Federn zu kümmern.

Das neue Ziel der Aeronautik: Ein Flügel, der seine Form je nach vorherrschenden Konditionen ändern kann

Wenn sie fliegen, können Vögel ihre Flügel sehr effizient einsetzen, indem sie sie automatisch je nach dem Faktor der Temperatur und des Windes ändern. Zurzeit versuchen Unternehmen, die in der Flugzeugtechnologie zuhause sind, ein Design zu entwickeln, das diese Eigenschaften zu Nutze macht.

	Eulen gleiten lautlose bei Nacht, um ihre Opfer unerwartet zu fangen, und dann plötzlich herunterzustürzen. Anhand von Erkenntnissen der Forscher am NASA’s Langley Research Center in Virginia, haben Eulenfedern – ungleich der meisten Vögel, deren Flugfedern scharfe, glatte Kanten haben – softe Fransen, die die Turbulenzen verringern, und somit die Geräusche der Luft die über die Flügel gleitet. Militärdesigner hoffen, dass das Stealth Flugzeug noch leiser gemacht werden kann, durch die Anpassung an Eulenflügel. Es wird sich erhofft, dass das zurzeit für das Radar unsichtbare Flugzeug dann auch komplett still ist. (Robin Meadows, "Designs from Life," Zooger, Juli/August 1999.)
Die Flügel der Vögel sind ein Wunder an Design. Durch den herrischen Einsatz der exakt gleichen Flügelstruktur kann ein Vogel sowohl in Hitze als auch Kälte, unter windigen und stillen Bedingungen fliegen. Diese Eigenschaft erweckte die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler und führte dazu, einen Flügel herzustellen, der seine Form je nach wechselnder Bedingung ändern kann. Das Bild zeigt einen Durchschnitt eines Flügels, der dafür entworfen wurde.
Siehst du denn nicht, dass Allah lobpreist, wer in den Himmeln und auf Erden ist, so auch die Vögel, ihre Schwingen breitend... (Quran, 24:41) Weißt du nicht, dass Allahs die Herrschaft der Himmel und der Erde ist und dass ihr außer Allah weder Beschützer noch Helfer habt? (Quran, 2:107)

Die NASA, Boeing und die U.S. Luftwaffe haben einen aus Fiberglas gemachten flexiblen Flügel designt, der je nach den Daten aus einem im Flugzeug befindlichen Computers die Form ändern kann. Dieser Computer wird auch in der Lage sein Daten aus Messgeräten auszuwerten hinsichtlich der Flugbedingungen wie Temperatur, Windstärke, etc.64

Airbus, eine weitere Firma in diesem Bereich, versucht sich an einem anpassbaren Flügel, der seine Form ändern kann je nach vorherrschenden Konditionen, damit der Kerosinverbrauch so gering wie möglich gehalten werden kann.65

Kurzgesagt sind die Strukturen eines Vogelflügels buchstäblich ein Wunder an Design. Über viele Jahre waren deren unvergleichbaren Flugfähigkeiten eine Quelle der Inspiration für Ingenieure. Gott hat diese Kreaturen mit den bestmöglichen Flugfähigkeiten ausgestattet. Darauf verweist Er in dem folgenden Vers:

Wie die Vogelflügel die Flugtechnologie formten

	Die Form der Vogelflügeln ist der Bestimmungsfaktor in ihrer Flugfähigkeit. Flügel der schnell-fliegenden Vögel wie Beizvogel, Falke, und Schwalbe sind lang, schmal und spitz. Die sind Eigenschaften, die als Führer zu den Flugingenieuren gedient haben. ("Kusursuz Ucus Makineleri" (Perfect Flight Machines), Bilim ve Teknik, 23.)

Das Studieren des Vogelfluges hat zu wichtigen Änderungen in der Struktur von Flugzeugflügeln geführt.

Eines der ersten Flugzeuge, das von diesen Änderungen profitierte war der amerikanische F-111 Fighter. Der F-111 Fighter hatte keine Kontrolloberflächen wie Klappen und Querruder, welche genutzt werden die Bewegungen der Flugzeuge zu kontrollieren. Stattdessen konnten die Fighter wie die Vögel ihre Flügel schwingen. Das ermöglichte ihnen die Balance zu halten, sogar beim wenden.66

Für Hochgeschwindigkeitsflüge ist die abenteuerlustigste Flügelform eine zurückgezogene. Andererseits haben gerade Flügel mehr Aufschub, was wichtig fürs Landen und Abheben ist. Der einzige Weg von beidem zu profitieren ist einen variablen Schwingflügel zu entwickeln, der sich vorwärts und rückwärts bewegen kann. (Clive Gifford, Her Yonuyle Ucaklar, (Cutaway Planes) TUBITAK, 4. Ausgabe, Januar 1999, 24.) Kampffugzeuge wie der Tornado oder die F-111 haben genau diese Flügel, der Anschlag kann während des Fluges geändert werden. Dieses Design, Ergebnis langer Studien, ist in Vögeln seit Anbeginn ihrer Schöpfung vorhanden. Inspiriert von Vogelknochen – die hohl und daher sehr leicht sind – sind die Flügel moderner Flugzeuge ebenfalls hohl.

Der Albatross hat lange Flügel mit einer großen Oberfläche, die es dem Vogel ermöglicht lange Distanzen ohne Flügelschlag zu überwinden. Gleiter, die ähnlich dem Albatrossflügel designt sind, können ebenfalls lange in der Luft bleiben, ohne einen Propeller zu benötigen.	Während des Abhebens und der Landung richten sich Vögel mit dem Wind aus, um so weniger Energie zu verbrauchen. Landebahnen sind ebenfalls der vorherrschenden Winde ausgelegt, damit ein Flugzeug weniger Energie während des Abhebens verbraucht.

In der Luftfahrtforschung geben die Geierfedern den Ton an

Während eines Fluges kann der Druck an den Kanten der Flügel kleine Wirbel erzeugen, Luftströme an den Kanten der Flügel können die Flugleistung behindern.

Studien in der Luftfahrtforschung haben gezeigt, dass wenn Geier fliegen, sie ihre Daunenfedern öffnen – das sind die großen Federn an den Kanten der Flügel – wie die Finger an einer Hand. Wegen dieser Beobachtung dachten die Forscher daran, kleine metallene Querruder als Model zu nehmen und diese im Flug zu testen. Dadurch erhofften sie sich, dass sie die unwillkommenen Effekte der Wirbel auf das Flugzeug verringern könnten durch eine Reihe schmalerer Wirbel, die den großen, der zuvor so viel Probleme bereitet hat, zu ersetzen. Experimente bewiesen, dass die Idee richtig war, und jetzt versuchen sie diese an wirklichen Flugzeugen umzusetzen.

Die Wissenschaft im 20igsten Jahrhundert schafft es nicht die von Insekten zum fliegen genutzte Aerodynamik zu entschlüsseln

Michael Dickinson

Wenn ein Insekt fliegt, schlägt es seine Flügel im Durchschnitt bis zu mehreren Hundert Mal die Sekunde. Manche Insekten können ihre Flügel sogar bis zu 600 Mal pro Sekunde schlagen und rotieren lassen.67

So viele Bewegungen werden ausgeführt mit solch außerordentlicher Schnelligkeit, dass dieses Design unmöglich technisch reproduziert werden kann. Um die Flugtechnik einer Fruchtfliege zu erforschen, konstruierte Michael Dickinson, ein Professor der Fakultät der Integrativen Biologie an der Universität von Kalifornien, Berkeley, und seine Kollegen einen Roboter namens Robofly. Robofly imitiert die Schlagbewegungen von Insekten, aber 100-fach vergrößert und nur bei einer Geschwindigkeit von 1.000stel einer Fliege. Er kann seine Flügel einmal alle fünf Sekunden schwingen, durch sechs Computer gesteuerte Motoren.68

Viele Wissenschaftler wie Professor Dickinson haben über Jahre hinweg Experimente ausgeführt, in der Hoffnung die Details herauszufinden, wie die Insekten ihre Flügel vor- und zurückschwingen. Während seiner Experimente an Fruchtfliegen hat Dickinson festgestellt, dass Insekten ihre Flügel nicht nur hoch und runter rotieren lassen, als währen sie einfach angehängt worden, sondern eigentlich sehr komplexe aerodynamische Techniken einsetzen. Darüber hinaus ändern die Flügel bei jedem Schlag ihre Orientierung: Die obere Fläche der Flügel zeigen nach oben, wenn der Flügel sich nach unten bewegt, aber dann rotiert der Flügel auf seiner Achse, so dass die Oberseite nach oben zeigt wenn der Flügel nach oben geht. Wissenschaftler, die versuchen diese komplexen Bewegungen zu analysieren, sagen, dass die konventionelle stationäre Aerodynamik, der Ansatz der für die Flugzeugflügel funktioniert, ist unzureichend.

Wissenschaftler stimmen überein, dass ein beachtlicher Fortschritt in der Luftfahrtstechnologie gemacht worden ist. Wenn es aber um mikro-flapping Flüge geht, dann geben sie zu, immer noch auf gleicher Höhe mit den Wright Brüdern 1903 zu sein. Oben: ein mikro-flight System auf einem Insektenflügel montiert. Rechts: das erste Flugzeug der Wright Brüder

Fruchtfliegen machen sich mehr als eine aerodynamische Fähigkeit zu nutzen. Zum Beispiel lassen sie einen komplizierten Whirlpool im Luftstrom zurück, fast so wie eine Schiffsschraube, wenn sie ihre Flügel schwingen. Wenn die Flügel ihre Richtung drehen, fliegt sie durch diese wirbelnde Luft, und nimmt noch einiges an dieser verloren Energie wieder auf. Die Muskeln, die die nur 2,5 mm Flügel der Fruchtfliege bis zu 200 Mal pro Sekunde schlagen lässt, werden als die kräftigsten aller Flugmuskeln von Insekten angesehen.69

Viele andere Details über die Flügel hinaus- die scharfen Augen der Fliege, ihre schmalen Rückenflügel (Halter genannt) geben mehr Balance, und die Sensoren bestimmen das Timing der Schwingbewegung- beweisen die Perfektion ihres Designs.

Große flache Flügel geben den Insekten einen Vorteil beim fliegen, aber auch eine größere Gefahr, dass die Flügel brechen könnten. Sie müssen daher einklappbar sein – aber die Flügelgröße macht dies schwierig. Bienen haben dieses Problem mittel einer Reihe von Haken, genannt Hamuli, gelöst, die die Vorder- und Hinterflügel während des Fluges verbinden. Wenn die Biene landet, dann lösen sich die Haken, und die Flügel können wieder weggefaltet werden.

Fliegen nutzen diese aerodynamischen Regeln schon seit Millionen von Jahren. Das heutige Wissenschaftler mit all ihrer weiterentwickelten Technologie nicht völlig die Flugtechniken der Insekten nachvollziehen können, ist eine offensichtlicher Beweis für die Schöpfung. Für alle, die in der Lage sind zu denken, offenbart Gott die unvergleichliche Natur Seiner Weisheit und Wissens in dieser kleinen Fliege. In einem Vers offenbart Er: