Original paper

Stationary and Instationary Aerodynamic Aspects in fast Wing Movements of Diptera and Hymenoptera

[Stationäre und instationäre aerodynamische Aspekte bei der raschen Flügelbewegung von Zweiflüglern und Hautflüglern (Diptera und Hymenoptera)]

Nachtigall, W

Entomologia Generalis Volume 33 Number 4 (2012), p. 301 - 313

11 references

published: May 21, 2012

DOI: 10.1127/entom.gen/33/2012/301

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Abstract

Nachtigall [1966, 1979, 1980] analyzed wing movements of diptera relatively to the surrounding air and relatively to a basal wing section kinematically and with respect to their generation of stationary aerodynamic forces, but, besides some remarks on instationary force generation, he did not present a conclusive instationary theory. This was established especially by Dickinson et al [1999] who made fluid tank measurements and flow calculations. From these they concluded that small insects (Drosophila spec, total mass 1–2 mg) generate only approximately 50% of the necessary aerodynamic forces by conventional steady state aerodynamics and the other 50% by instatinary effects, appearing especially at the turning points of the wing path. Nachtigall [2003] has estimated a stationary-toinstationary -relation of roughly 70% to 30% for bigger and heavier blowflies (Calliphora spec, total mass 25–35 mg). The paper presented here summarizes newer results.

Kurzfassung

Nachtigall [1966, 1979, 1980] hat die Flügelschwingung von Dipteren im Raum und die Schwingungen des Flügels in sich kinematisch und nach ihrer stationären Luftkrafterzeugung analysiert, aber keine ausgearbeiteten Theorien, sondern nur Überlegungen zu ihrer instationären Luftkrafterzeugung vorgelegt. Erst Fluid-Tank-Messungen und Strömungsrechnungen insbesondere von Dickinson et al [1999] haben wahrscheinlich gemacht, daß kleine Insekten (Drosophila spec; Gesamtmasse 1–2 mg) nur etwa 50% ihrer erforderlichen Luftkräfte durch stationäre Flügelbewegungen erzeugen, zusätzliche 50% durch instationäre Effekte insbesondere an den Umkehrpunkten der Schlagbewegung. Nachtigall [2003] hat für die größeren und schwereren Schmeißfliegen (Calliphora spec; Gesamtmasse 25–35 mg) ein Stationär- zu Instationär-Verhältnis von rund 70% zu 30% abgeschätzt. Die vorliegendeArbeit faßt neuere Erkenntnisse zusammen.

Keywords

Apis mellifica LinnAeus 1758Calliphora erythrocephala MeigenEpisyrphus balteatus Degeer 1776Phormia regina MeigenPolistes gallicus Linnaeuswing movementsinstationary effectsstationary force generationFlügelbewegung