Найти тему
Книга животных

Как летают птицы: Вкусная аэродинамика, или почему крылья птиц похожи на вареники

«Собрались как-то орнитолог, физик, фотограф, голубь и человек в баре...»

Начнём со строения птицы. По ходу эволюции птицы научились максимально сохранять энергию. Полёт — хоть и крутая вещь, но требует много сил. Мы проведём краткий обзор фишек, которые позволили птахам взмыть в небо.

Это Китоглав. Самый странный аист. Напишите "хотим китоглава" в комменты, если хотите обзор на него :D
Это Китоглав. Самый странный аист. Напишите "хотим китоглава" в комменты, если хотите обзор на него :D

  • Полые кости и клюв вместо зубастых челюстей. Лёгкие кости добавляют +100500 к подъёмности.
  • Двойное дыхание. А тебе слабо вдыхать, когда выдыхаешь?
  • Самые прокачанные грудные мышцы. 10-25% от массы тела! Качки тихо курят в сторонке и завистливо поглядывают на голубя.
  • Четырёхкамерное сердце, или мощнейший мотор. Такое в комплектации только у нас и у птиц.
  • Самый развитый мозжечок позвоночного мира.
  • Киль, или крепеж летательных мышц
  • Перья, или «модно, тепло и уменьшает сопротивление».

Возникли непонятки с терминами? Не волнуйся, ты умный, сейчас всё поймешь.

ДВОЙНОЕ ДЫХАНИЕ: представь себя дыхательной системой птицы. Птаха вкачала в тебя кучу воздуха. Куда это всё девать? В лёгкие? Ан нет, ты — совершенная система, ты перекачаешь часть воздуха из лёгких в воздушные мешки, где он сохранится. Лёгкие сделали своё дело, птаха выдыхает. ОПА! Часть воздуха, которую умный ты оставил на потом в воздушных мешках, вновь перемещается в лёгкие. Так почему бы его не переработать? Красава! Благодаря тебе и при вдохе, и при выдохе птица получает кислород! Кроме того, ты переработал 88% поступившего тебе О2, обогнав млекопитающих на 84%, и охладил мышцы.

Идеальная дыхательная система.
Идеальная дыхательная система.

МОЗЖЕЧОК: это автопилот нашего организма. Он координирует и ориентирует позвоночное. Человеку он помогает шагать, бегать и делать всякие вещи, о которых ты даже не задумываешься.

Как видите, мозжечок птицы (розовое) практически равен её большому полушарию (голубое).
Как видите, мозжечок птицы (розовое) практически равен её большому полушарию (голубое).

КИЛЬ: знаешь человеческий скелет? Там к ребрам крепится какая-то вертикальная кость, прямо посередине. Это — грудина. У летающих животин она супер развита, чтобы помимо рёбер к ней крепились летательные мышцы. Это и называют килем.

Да-да, вот такая огромная кость скрывается под перьями.
Да-да, вот такая огромная кость скрывается под перьями.

Это, конечно, очень круто, но всё же, как существо способно передвигаться по воздуху? Во-первых, дело в крыле. Его разрез по форме напоминает вареник. Чтобы увеличить сходство, нежно шлёпнем вареником о стол и чуть продавим его плоский бок. Сторона с картошечкой будет передом крыла, сторона со швом из теста — его концом с маховыми перьями.

Эта аэродинамическая схема напоминает вареник?
Эта аэродинамическая схема напоминает вареник?

Подуем на сторону с картошечкой. Воздух разделится на два потока: тот, что идёт по верху вареника, назовём сметанкой, по низу — маслом. За счёт формы вареника скорость сметанки будет выше, чем скорость масла. Физика говорит: если скорость воздуха повышается, то его давление уменьшается. Это офигенно, ведь получается, что условная сметанка давит на вареник не так сильно, как масло. А это значит, что вареник поднимается верх!

Чтобы взмыть в небо, люди своровали механизм полёта у птиц.
Чтобы взмыть в небо, люди своровали механизм полёта у птиц.

Стало понятно, как удержаться на высоте. Но погодите-ка... А откуда, собстна, взять поток воздуха? А тут все зависит от массы птичьей филейной части. Можно сигануть с ветки, разбежаться и прыгнуть со скалы, и, наконец, поймать невидимые воздушные потоки, как волну.

Чем больше вес птицы, тем труднее ей взлететь. Поэтому многие пернатые берут разбег, чтобы оторваться от земли.
Чем больше вес птицы, тем труднее ей взлететь. Поэтому многие пернатые берут разбег, чтобы оторваться от земли.

Это, разумеется, ещё не всё. Ещё есть всевозможные хвосты, которые помогают рулить и стабилизировать полёт, и всевозможные формы крыльев, приспособленных к конкретному образу жизни.

Крылья пикирующего сапсана мало походят на гигантские культяпки грифа.
Крылья пикирующего сапсана мало походят на гигантские культяпки грифа.

Грифу огромные крылья необходимы для того, чтобы долго парить в небе. Птица может часами зависать в воздухе, лишь изредка взмахивая крыльями.
Грифу огромные крылья необходимы для того, чтобы долго парить в небе. Птица может часами зависать в воздухе, лишь изредка взмахивая крыльями.

Но я помню, как болели мои мозги, когда я искала информацию, надо позаботиться и о ваших — хватит на сегодня физики.

С вами была Книга животных.

Чтобы сделать авторов текста счастливыми, достаточно поставить палец вверх и подписаться на канал.

В комментариях можно вести оживленную дискуссию по теме.

А в нашей Группе во Вконтакте особенно весело.