Nein, ich spreche nicht von einer makabren Isolierung aus Eulenfedern, so fabelhaft Disney-Bösewicht das auch sein mag. Vielmehr meint Anupam Sharma, Luft- und Raumfahrtingenieur und Experte für Aeroakustik (offenbar der mit dem Luftstrom verbundene Lärm), dass Eulenflügel eine wertvolle Bio-Inspiration für lärmreduzierende Innovationen in der Flugzeug- und Windturbinenindustrie darstellen.
Wenn Sie wie ich unter der Einflugschneise eines großen internationalen Flughafens oder inmitten eines Windparks leben, ist der Assistenzprofessor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Iowa State möglicherweise Ihre Rettung. Sharma bemerkte, dass die Eule „im Flug fast völlig geräuschlos ist“, nicht nur beim Gleiten, sondern auch beim Flattern, eine Leistung, die er als „erstaunlich“ bezeichnete. Wahrscheinlich, weil Flugzeuge sich nicht von Nagetieren ernähren müssen, die vom lauten Brummen eines General Electric GE90 abgeschreckt würden.
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Sharma konnte eine dreiteilige Struktur des Eulenflügels erkennen, die für seine gedämpfte Flugweise verantwortlich ist. Der Flügel, entzifferte er, bestand aus einer Vorderkante mit einer feinzahnigen kammartigen Struktur, nachlaufenden Fransenfedern und einem flaumigen Mantel, der den Flügel umhüllte.
Und obwohl dies kein völlig neues Konzept ist – das US-Militär hat sich an Stealth-Handwerken mit Eulentechnologie versucht –, ist es das erste Mal, dass ein so systematischer rechnerischer Ansatz gewählt wurde. Sharma arbeitet an einer der besten Supercomputing-Einrichtungen in Amerika – der Argonne National Library, Illinois – und erstellt digitale Modelle und führt mehrtägige Simulationen mit mehr als 16.000 Prozessoren durch.
Sharmas Arbeit inspiriert bereits zu greifbaren Ergebnissen. Mitarbeiter von Virginia Tech haben es wie die Eule gemacht und Modelltragflächen mit einer Reihe winziger „Flossen“ und Überdachungen geschaffen, die parallel zum Luftstrom verliefen und das flaumige Fell des Vogels nachahmten. Die Flugleistung wurde im Vergleich zu der des herkömmlichen Flachprofils positiv bewertet, wodurch die Lärmbelästigung über einen weiten Frequenzbereich um bis zu fünf Dezibel reduziert wurde.
Die Forschung ist so vielversprechend, dass Sharma und sein Team ein CAREER-Stipendium in Höhe von 500.000 USD (386.000 GBP) von der National Science Foundation sowie eine Stiftung in Höhe von 100.000 USD (77.000 GBP) vom Iowa Space Grant Consortium erhalten haben. Und das zu Recht:„Die Ergebnisse dieser Forschung könnten Auswirkungen auf das Design von leisen Luftfahrzeugen haben, die in der nationalen Verteidigung, im Handel und im Transportwesen Anwendung finden“, sagte Sharma über die potenzielle Reichweite der Studie.
Erwarten Sie nur nicht, dass Heathrow wie die ornithologische Abteilung Ihres örtlichen Wildlife Trust aussieht. Boeing 747 werden leider nicht mit Flaumfedern geschmückt, sagt Sharma:„Unser Ansatz ist bio-inspiriert im Gegensatz zu Bio-Mimikry […] Unsere Designs werden nicht wie Eulenflügel aussehen. Wir untersuchen die physikalischen Mechanismen hinter den Eulenflügeln und wenden diese auf Flugzeugflügel, Rotorblätter von Düsentriebwerken und Windturbinen an.“
Hier bitteschön. Wir wussten, dass Eulen weise sind, aber die Aeroakustikindustrie im Hinblick auf die Bekämpfung der Lärmbelästigung aufrütteln? Das haben wir nicht vorhergesehen.
Bilder:Christopher Gannon, Iowa State University