 | Wolf T. Experimentelle Untersuchung zur Flugelform und Kinematik frei fliegender Schleiereulen: Diss. ... Dr.-Ing.) / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Göttingen. - Köln: DLR, 2017. - VI, 147 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2017-06). - Res. auch engl. - Literaturverz.: S.131-135. - ISSN 1434-8454
Шифр: (Pr 1120/2017-06) 02
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Bezeichnungen .................................................. IV
1 Einleitung ................................................. 1
1.1 Die Vermessung des Vogelfluges ............................. 1
1.2 Physik des Schlagfluges .................................... 4
1.3 Motivation ................................................. 5
1.4 Ziele der Arbeit ........................................... 5
2 Grundlagen ................................................. 6
2.1 Anatomie des Flügels der Schleiereule ...................... 6
2.2 Beschreibung der Flügelform ................................ 9
2.2.1 Beschreibung von Profilschnitten .................... 9
2.2.2 Spannweitige Parameter des Tragflügels ............. 12
2.2.3 Wichtige Parameter und Kennzahlen von Tragflügeln .. 13
2.3 Vereinfachte Kinematik des Schlagfluges ................... 14
2.3.1 Kennzahlen beim Schlagllug ......................... 15
3 Messtechnik ............................................... 17
3.1 Rekonstruktion von dreidimensionalen Koordinaten .......... 17
3.2 Zuordnungsverfahren zur Ermittlung von
Bildkorrespondenzen ....................................... 18
3.2.1 Direkte Korrelation ................................ 18
3.2.2 Erweiterung des flächenbasierten Ansatzes .......... 20
3.2.3 Optische Musterprojektion .......................... 23
4 Flugversuche mit frei fliegenden Vögeln ................... 26
4.1 Versuchsaufbau ............................................ 26
4.2 Ablauf der Versuche ....................................... 30
4.3 Versuchstiere und Training ................................ 31
5 Messgenauigkeit und Interpolation der Datenpunkte ......... 32
5.1 Genauigkeit der Stereo-Systeme ............................ 32
5.2 Dreidimensionale Registrierung der Messpunkte ............. 33
5.2.1 Überlappendes Messfeld ............................. 33
5.2.2 Ober- und Unterseite ............................... 35
5.2.3 Auswirkung auf die Messgenauigkeit ................. 36
5.3 Interpolation der Daten ................................... 36
5.3.1 Projektion auf ein einheitliches Gitter ............ 36
5.3.2 Interpolation von geschlossenen Profilen ........... 38
5.3.3 Auswirkung auf die Messgenauigkeit ................. 39
6 Methodik der Auswertung ................................... 41
6.1 Derllugpfad ............................................... 41
6.1.1 Bestimmung des Flugpfades .......................... 41
6.1.2 Modellierung des Flugpfadcs ........................ 42
6.2 Berechnung der Profilparameter ............................ 44
6.3 Beschreibung der Flügclkincmatik .......................... 45
6.3.1 Vogelfestes Koordinatensystem ...................... 45
6.3.2 Spannweitenposition der Profilschnitte ............. 46
6.3.3 Modellierung der Flügelkinematik ................... 47
6.3.4 Berechnung des geometrischen und effektiven
Anstellwinkels ..................................... 48
7 Der Gleitflug der Schleiereule ............................ 51
7.1 Die Flügelform im Gleitflug ............................... 51
7.1.1 Trajektoricn, Flugphasen und Kennzahlcn ............ 53
7.1.2 Die Flügelparameter ................................ 54
7.1.3 Dcckfcdervcrhaltcn ................................. 62
7.1.4 Diskussion der Flügelparametcr ..................... 62
7.2 Vergleich der ermittelten Flugdaten mit Daten aus der
Literatur ................................................. 63
7.2.1 Finordnung der Literatur und der verglichenen
Parameter .......................................... 63
7.2.2 Vergleich der Flügclform-Parameter ................. 65
7.2.3 Kurzzusammenfassung und Diskussion ................. 68
8 Der Schlagflug der Schleiereule ........................... 70
8.1 Detaillierte Beschreibung von Fug Nr. 1 ................... 70
8.1.1 Körperbewegung und Koordinatendefinition ........... 72
8.1.2 Segmentierung des Flügels anhand der
Oberflächendaten ................................... 74
8.1.3 Kinematik des schlagenden Flügels .................. 77
8.1.4 Veränderung der Flügelparametcr über
einen Flügelschlag ................................. 86
8.1.5 Bestimmte aerodynamische Kennzahlcn ................ 93
8.1.6 Deckfcderverhaltcn ................................. 94
8.1.7 Kurzzusammenfassung ................................ 95
8.2 Vergleich der Daten aus allen Flügen ...................... 97
8.2.1 Körperkinematik .................................... 98
8.2.2 Flügelkinematik .................................... 98
8.2.3 Profilparameter ................................... 109
8.2.4 Deckfedervcrhalten ................................ 119
8.3 Kurzzusammenfassung ...................................... 121
9 Zusammenfassung .......................................... 127
10 Ausblick ................................................. 130
11 Literaturverzeichnis ..................................... 131
Anhang ........................................................ 136
А1 Vergleich der gemessenen Bewegungen im Schlagflug ........ 137
А2 Fourier-Parameter der Bewegungen ......................... 143
A3 Datenblätter ............................................. 146
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