BIJLAGE 4: VLIEGEN
Bijna alle vogels kunnen vliegen, maar hoe dat ze dat? Mensen hebben zich dat al eeuwenlang afgevraagd. Volgens een Griekse mythe smolten Icarus’ vleugels in de zon en ook vogelmannen met klapwiekende vleugels bekochten hun vliegpogingen vaak met een dodelijke val. Ingenieurs mogen dan wel naar vogels hebben gekeken bij het ontwerpen van vliegtuigen, maar vleugels, staart en kielvlak zijn nog lang niet zo efficiënt als de pure natuur. Vogels hebben meestal maar een zeer korte start- of landingsbaan nodig en ook hun snelle wendbaarheid is veel groter. Het is natuurlijk indrukwekkend om een Knobbelzwaan als symbool van een groot passagiersvliegtuig te zien landen op het water, maar wat denk je van een zachte landing van een Zwarte Specht tegen een boomstam of van een Koolmees die zo zijn nestgat invliegt. Een starre vliegtuigvleugel is enigszins te vergelijken met een vogelvleugel als die vogel een lange glijvlucht maakt. De vleugels moeten ten opzichte van de omringende lucht bewegen. Dan kan het gewicht bijna gecompenseerd worden door de liftkracht. Die kracht ontstaat doordat er een drukverschil is; boven de vleugel is door de hogere luchtsnelheid daar een lage druk; onder de vleugel legt de lucht een kortere weg af, daardoor is de snelheid lager en de druk hoger. Een simpel proefje geeft het ‘bewijs’ neem een strookje papier in je hand en blaas er aan de bovenkant overheen. Je zult merken dat het papiertje dan o m ho og ga at.
Toch blijkt deze eenvoudige theorie bij lange na niet te voldoen om het vliegen te verklaren. Bij hardlopen, fietsen en autorijden is het duidelijk merkbaar: hoe sneller je beweegt des te meer weerstand je voelt. Bij vogels is het echter zo dat ze een optimale snelheid kennen; vliegen ze sneller of langzamer, dan moeten ze een grotere kracht leveren om vooruit te komen. Trekvogels die grote afstanden afleggen, moeten uiterst efficiënt omgaan met hun
energie, ze onderweg niet bijtanken. snelheid is uiterst
kunnen even Zo’n optimale voor hen dus belangrijk.
De totale weerstand van een vogel is een samenspel van twee factoren Een deel van de vliegweerstand hangt samen met de slankheid van de vleugel. De slankheid is gedefinieerd door de spanwijdte in het kwadraat te delen door het vleugeloppervlak. Fregatvogels en albatrossen met lange smalle vleugels hebben een grote slankheid in de orde van 12 tot 20; zweefvliegtuigen hebben slankheden van 40 tot wel 60. Die slankheid is ook gelijk aan het quotiënt van de voorwaartse snelheid en de daalsnelheid. Als een zweefvliegtuig met slankheid 40 bij ongestoorde glijvlucht 1 km gedaald is heeft hij een afstand van 40 km afgelegd. Voor een korte landing moet een zweefvliegtuig met remkleppen iets veranderen aan zijn vliegeigenschappen. Fazanten met een lage slankheid kunnen dus niet ver glijden op hun vleugels en moeten er hard voor werken om een eindje weg te kunnen komen. Uit onderzoek blijkt dat het ontstaan van turbulentie = het ontstaan van wervels in de lucht = een heel belangrijke rol speelt. Die wervels worden opgewekt aan de tip van de vleugel, maar ook aan de scherpe vleugelachterranden.
Thermiek Bove n verw armde opper vlakken: duine n, heide n, savan nes, maar ook tegen duinenrij en, bergrugg en en zelfs golve n in zee kunnen stijgwinden optreden. De stijgsnelheid van de lucht kan wel 4 m/s bedragen, ofwel bijna 15 km/h. Als vogels een lagere daalsnelheid hebben, kunnen ze dus snel hoogte winnen. Een Grauwe Kiekendief daalt in glijvlucht maar 50 tot 60 cm/s en een Buizerd 80 cm/s, die moet daardoor een grotere draaicirkel aanhouden en kan niet de sterkste stijgwinden in het midden van de thermiekbel benutten. Hebben de vogels voldoende hoogte gewonnen, dan glijden ze langzaam naar beneden tot ze in een andere thermiekbel weer hoogte kunnen winnen. Zonder veel energie te verbruiken kunnen ze op die manier grote afstanden over land afleggen. Er ontstaan problemen als grote watervlakten moeten worden overgestoken. Vandaar dat vogels als Ooievaars en grote roofvogels op zoek gaan naar oversteekplaatsen als de straat van Gibraltar en de Bosporus.
Vliegen van thermiekbel naar thermiekbel Zeevogels, als de Reuzenalbatros , die 8 kg weegt, een spanwijdte van 3 m kan bereiken bij een vleugeloppervlak van 0,60 m2, heeft een daalsnelheid van minder dan 1 m/s bij een vliegsnelheid van 20 m/s (72 km/h). Zij benutten stijgwinden die ontstaan door de golven op zee. Bovendien is de luchtsnelheid op een zekere hoogte boven het wateroppervlak groter, zodat ze daardoor een extra lift kunnen krijgen.
Vlucht van een Reuzenalbatros boven zee Ook voor deze soorten geldt dat ze met weinig energie lang in de lucht kunnen blijven.
Bovenaanzicht van een rechtervleugel
A =1=Schouder B = 3=Vleugelbocht C = Duimveren D = Armpennen /secundaire slagpennen E = Handpennen /primaire slagpennen á
In de schets staan de botten van een rechtervleugel.
1: Schoudergewricht 2: Ellebooggewricht 3: Polsgewricht
Welke spieren zijn hard nodig bij het vliegen? De grote borstspieren
Waarom hebben de meeste vogels een groot borstbeen met een kraakbenige kam? Voor de aanhechting van de grote borstspieren is een groot oppervlak nodig, het been moet echter wel licht zijn en kan uit kraakbeen bestaan.
Moet de grootste kracht geleverd worden bij de neerwaartse vleugelslag of bij de opwaartse? Bij de neerwaartse slag trekken de borstspieren de vleugel naar beneden en wekken zo een lift en een voorstuwing op. Tijdens de opwaartse beweging kan de lucht gemakkelijker tussen alle veren passeren, de vogel zakt als het ware door zijn eigen gewicht een beetje lager; er is maar weinig spierarbeid nodig
Wat is de functie van de vleugeldekveren? Vorming van het ideale gestroomlijnde vleugelprofiel.
Welke veren zijn zichtbaar als de vogel met opgevouwen vleugels zit? De schouderveren en de tertials.
Wat is thermiek? Op welke plaatsen kun je veel thermiek verwachten? Thermiek is opstijgende lucht; ontstaat boven warme plaatsen, langs hellingen en zelfs in de buurt van golven op zee.
Waarom zijn Falsterbo in Zuid-Zweden en Gibraltar aan de zuidpunt van Spanje en de Bosporus zulke interessante plaatsen voor de vogeltrek? Daar is de oversteek van de zeestraat kort en kunnen zwevers (thermiekers) dus relatief gemakkelijk het koude water passeren.
Sommige vogels kunnen ”bidden”; geef eens een paar voorbeelden. Torenvalk, Ruigpootbuizerd, Stern, Ijsvogel, Kolibrie.
Sommige vogels hebben een sterk golvende vlucht. Kun je een reden geven waarom dat zo is? Na de neerwaartse vleugelbeweging wordt even rust genomen en zeilt de vogel iets naar beneden.
Gierzwaluwen, zwaluwen en sperwers kunnen uiterst snel wenden en bijna acrobatische toeren uithalen tijdens het vliegen. Wat maakt hun vleugelvorm daarvoor zo geschikt? Ze hebben relatief korte vleugels met een spits profiel.
Waarom zijn grote roofvogels bijna altijd aaseters? Arenden en gieren zijn prima zwevers, maar niet erg wendbaar, Ze kunnen wel door middel van een stootduik een prooi doden en later op de grond oppakken.
