Книга про політ птахів доступна в друкованому та електронному виданні. Щоб знайти її, натисніть на таке посилання: Книги Франциско Ескарті

таємниця

На фотографії ця чайка в дзьобі має шматок їжі, який вона взяла з води і летить горизонтально. Крила рухаються вниз, і добре видно, як кінчики скручуються і опускаються майже перпендикулярно до води, тоді як частина крила, розташована близько до тіла, залишається паралельною поверхні моря. Крило не утворює площини, а зазнає кручення. Отримана аеродинамічна сила на кінчиках має напрямок польоту вперед, тоді як аеродинамічна сила підйому в центрі крил спрямована вгору. Саме так чайці вдається генерувати силу тяги для просування вперед, долаючи опір, і силу підйому, щоб компенсувати вагу.

Але це не єдиний спосіб польоту для чайки, який, перебуваючи в повітрі, проводить більшу частину свого часу з витягнутими крилами, ковзаючи або набираючи висоту завдяки висхідним потокам. Чайки, як і всі літаючі птахи, розвивали свої навички повітряної навігації протягом мільйонів років.

Кістки, пір'я та способи польоту

Птахи мають міцний, порожнистий кістковий скелет. Руки підтримують крила, і, як у людини, плечова кістка приєднується до тіла біля плечового пояса. Від ліктя в передпліччі є дві кістки, ліктьова кістка і променева кістка, потім в руці зап’ястя і п'ястка об’єднані, а пальці дуже короткі, прості кінчики, за винятком ще однієї подовженої. Грудина посилена кілем, щоб протистояти напрузі потужних грудних м’язів. Шия довга і має велику кількість шийних хребців, а також ніг, також загалом довгих, що полегшує, розтягуючи або стискаючи шию і ноги, зміну положення центру ваги під час польоту для цього . збігаються з центром підйому.

Птахи вкриті пір’ям, що входять до складу епідермальної структури, зробленої з ороговілою речовиною, як і луска плазунів, з якої вони походять. Деякі мезозойські плазуни мають луску, схожу на пір’я птахів, які не літають, як це відбувається у африканських страусів, тому передбачається, що оперення спочатку виявилося для ізоляції епідермісу тварини та збереження тепла, щоб не літати.

Будова пера досить складне: воно вставляється в шкіру в нижній частині своєї осі, що називається рахісом, що є порожнистим, з якого - по обидва боки - виходить поверхня, названа вексилою, утворена колючками, перпендикулярними до рахі з тих, що виникають, також перпендикулярно, барбули і гачком, які прикріплені до інших барбул. Не всі пір’я однакові, футболки та пілоти - це крила та хвіст, які активно використовуються в польоті, а решта - просто пір’я покриття. Існує два типи гребних пір’їн, первинні, які вставляються в руки, отже, на кінчики крил, і кількість яких у літаючих птахів зазвичай варіюється від 9 до 12, і вторинні, що вставляються в передпліччя, і чисельність яких варіюється від 6 до 32. Птахи зазвичай змінюють покривне оперення два рази на рік, а гребне та пілотське пір’я один раз на рік.

Птахи літають, щоб переїхати з однієї точки в іншу, щоб знайти їжу або сховатися в недоступному для хижаків місці, щоб гніздитися, а інколи вони літають у пошуках кращого клімату, який відомий як міграція. Політ дозволяє їм долати великі відстані та легко долати перешкоди, які для наземних тварин можуть бути нездоланними.

Ми можемо розрізнити п’ять форм польоту: ковзання, стрибки з парашутом, підйом, політ із заслінкою та політ над наведенням. Я думаю, що англійська мова має більше слів, ніж іспанська, щоб диференціювати різні способи польоту птахів, тому, щоб уникнути плутанини, я називаю ковзання, що в англійській мові зазвичай називають ковзанням, а іноді і вітрильним спортом, стрибком у парашуті, що відоме як парашутний, парячий або прагнення і плескання польоту до махання.

Співвідношення сторін - це коефіцієнт між відстанню від кінчика до кінчика крил (розмах крил) та їх розміром у поздовжньому напрямку (хорда). Чим вище співвідношення сторін (AR), тим кращі аеродинамічні характеристики крил і здатність птаха ковзати під низькими кутами. Крила альбатроса мають співвідношення сторін порядку 15, а крила горобця - 3.

Що стосується швидкості ковзання, то вона визначатиметься головним чином співвідношенням між вагою птиці та загальною поверхнею її крил. Для минтая це значення становить 2,5 кгр/м2, тоді як для голуба воно становить 3,0 кгр/м2, для лелеки 7,0 кгр/м2, а для кондора 10,0 кгр/м2.

Коли при ковзанні співвідношення між підйомом (L) та опором (D) менше одиниці, кут спуску більше 45 градусів. Літаки з кутами більше 45 градусів зазвичай вважаються спуском парашутного типу. З крилами, співвідношення сторін яких становить 1 до 3, ви можете отримати великий підйом, підтримуючи дуже високі кути атаки, не зупиняючись. Крім того, ці квадратні крила дуже стійкі, що сприяє парашутному ефекту. Стрибки з парашутом - це вид польоту, який часто практикують примітивні тварини, такі як літаюча білка, а також деякі птахи в певні фази польоту.

Що стосується гірськолижного підйомника, то це рівне поле або підйом з витягнутими і нерухомими крилами. Це особлива форма ковзання, яка може виникнути лише тоді, коли є вітер з висхідним компонентом. Для ілюстрації цієї ситуації можна розглянути птаха, який ковзає зі швидкістю спуску 0,8 м/с. Якщо, летячи в цих умовах, він зустрінеться з висхідним потоком 0,8 м/с, він залишиться рівним. Що ми могли б спостерігати, це те, що птах летить прямолінійно, рухається з нерухомими крилами, не втрачаючи висоти. Якщо швидкість висхідного потоку зросте до 1,2 м/с, то птах почне підніматися.

Орографія також породжує висхідні течії, оскільки вітер слідкує за хвилеподібною місцевістю, і птахи вчаться використовувати ці підйомні потоки для власної вигоди.

Те, що океанічні птахи, безумовно, роблять, - це скористатися підйомами біля морської поверхні, що створюються вітром, розміщуючи їх траєкторію на тильних хвилях. Вгору, біля хребтів, до навітряної сторони, вітер може мати достатню частину вгору, щоб птахи могли пролітати над цією областю, піднімаючись або набираючи швидкість. Альбатроси також знають, як скористатися сильними поривами вітру, що з’являються за вітром від хвильових гребенів, саме там, де течія проривається, створюючи спокійну зону внизу. Альбатроси літають у спокійній зоні, набираючи швидкість, а потім стикаються з вибухом, використовуючи швидкісний удар; набирають висоту і ковзають до спокійної зони наступної хвилі, де повторюють процес.

Не всі птахи, які літають, є хорошими планерами або парячими птахами, хоча всі здатні це робити.

Махаючий політ складається з руху зі швидкістю, рухаючи крилами, і це режим польоту, який практикують усі літаючі птахи.

Під час цього польоту кінчики крил птахів описують складну геометричну фігуру, яка у багатьох випадках, подібно до голубів, має форму вісімки. Крім того, у птахів можна чудово розрізнити два рухи в крилах: низхідний і висхідний. Рух вгору зазвичай швидший, від 10% до 100% (удвічі), залежно від того, про яку птицю йде мова.

Частота, з якою літаючі тварини махають крилами, також значно варіюється - від великих птахів, які роблять це 2/3 рази в секунду, до голубів 14/15 або до 600 разів на секунду у випадку дрібних комах, таких як комарі.

Стійкість і маневреність

Насправді поняття маневреності та стійкості застосовуються більшою мірою до літаків, ніж до птахів, про яких існує мало інформації про ці властивості. Для літаків стабільність бажана в комерційних, а не в бойових літаках. Певне, що первісні птахи були стабільнішими, ніж наші сучасні, більш розвинені сучасники. Безсумнівно, для маневрування потрібна набагато вдосконалена система управління, здатна автоматично реагувати на зовнішні подразники, чого можна досягти лише після тривалого еволюційного процесу. У сучасних птахів хвости набагато коротші, ніж у їхніх предків, і в багатьох випадках головна роль цих придатків більше пов'язана з розмноженням, служачи привабливою приманкою, ніж з польотом.

Для здійснення висхідних рухів птахи збільшують амплітуду махання обома крилами та кут атаки, щоб досягти більшої сили підйому. Центр ваги птахів повинен обов'язково проходити через центр підйому, тому система управління птахами під час польоту повинна постійно вносити коригування. Одним із способів збільшення кута атаки є зміщення центру ваги, як правило, назад, для чого птахи можуть регулювати положення шиї, ніг або живота. Зсув центру ваги в ту чи іншу сторону також іноді використовується для ініціювання поворотів. Так само, щоб спуститися, досить зменшити підйом, зменшивши амплітуду стулки або кут атаки крил.

Зліт і посадка

Загалом, стиль польоту птаха залежить від його еволюційного рівня. У 1952 році Джон Мейнард Сміт висунув теорію про те, що птахи вдосконалювали свій спосіб польоту протягом мільйонів років. Дивно, як твій маленький мозок може впоратися з такими складними вправами. Високорозвинуті птахи мають нестабільну конфігурацію і постійно пристосовують свої крила та тіло до потреб виду польоту, який вони практикують.

Щось дуже відрізняється від того, як працює наш літак, чиї форми майже не змінюються під час польоту.