Знаем ли мы, как летают птицы?
Над бесконечными пространствами лесов и полей несутся осенние птичьи стаи. И днем и ночью. Их путь далек. Самый дальний у тех, что летят с островов и берегов Полярного моря к берегам Индийского океана и к оазисам Малой Азии и Северной Африки. Сколько сил надо птице, чтобы сделать такой перелет.
Нет такого человека, который бы, глядя на летящих птиц, не изумился, не задумался бы над этими перелетами. Орнитологи (ученые, изучающие птиц) много времени и труда потратили на то, чтобы определить пути перелетов. Много труда потрачено и на то, чтобы изучить самих птиц, их повадки и жизнь.
Однако, самая интересная особенность птиц осталась почти не изученной. Как птицы летают—- этого до сих пор по-настоящему никто не знает.
Как работает крыло птицы во время полета? Какова форма крыла? Какую мощность тратят птицы на полет?
Полет самолета и полет вороны
Человек научился летать, но летает он на неподвижных крыльях. Движение вперед создается работой винта- пропеллером. Пропеллер ввинчивается в воздух и тянет за собой самолет. Но для того, чтобы вращать пропеллер, требуется большая затрата энергии. Мощность современных авиамоторов доходит до 1 000 и больше лошадиных сил.
А вот ворона может развить мощность лишь в 0,004 лошадиных силы. Этого ей хватает, чтобы махать крыльями и лететь. Но если бы вороне для полета приходилось вращать пропеллер, то ей пришлось бы затратить энергии раз в 85 больше. Вот насколько экономней полет простой вороны против полета самолета.
У птиц сила невелика, а летают они прекрасно. Значит, дело не только в силе, а в том, как устроено крыло и как оно работает. Вот почему за последнее время авиатехники и конструкторы все больше и пристальней стали изучать устройство и работу птичьего крыла.
"Даровой" полет ястреба
Путешественники рассказывают о полете большой морской птицы-альбатроса. Альбатрос целыми днями и ночами летит за пароходом, иногда перелетит за ним весь Атлантический океан и за все время ни разу не взмахнет крылом.
А наши ястреба? Можно часами наблюдать за его плавными кругами под облаками и не заметить, чтобы он пошевелил крылом. Теперь уже узнали секрет этого полета.
Поверхность земли нагревается неодинаково. Темные места - пашни, побуревшие степи - нагреваются от солнца сильнее. Нагревается над ними и воздух, и так как теплый воздух легче холодного, то он начинает подниматься вверх. Над нагретыми местами земли всегда образуются восходящие потоки теплого воздуха. Восходящие потоки возникают и тогда, когда ветер встречает на своем пути горы.
Парящие птицы как бы опираются крыльями на эти воздушные потоки. Иногда поток воздуха бывает таким сильным, что в бинокль можно увидеть, как задираются вверх концы маховых крыльев ястреба.
Альбатрос при полете за пароходом использует воздушные потоки, возникающие от движения судна и от горячего дыма из трубы.
От птицы для парящего полета требуется, конечно, большая сноровка. Нужно умело подставлять крыло, быстро отзываться на малейшее изменение в силе и направлении воздушного потока.
Зато такой полет "даровой". Он не требует от птицы особой затраты энергии. Парящий полет ястреба казался всегда более чудесным, чем трепыхание какого-нибудь воробья. На деле же оказалось наоборот: воробьиный полет сложнее ястребиного!
Человек уже научился парящему полету - это полет на планерах. Планер - самолет без винта. Его запускают в воздух, и он парит. Летчик следит за потоками воздуха и поворотами хвоста и крыльев ловит их.
На планерах научились перелетать сотни километров без всякого мотора, без затраты энергии.
Работа крыла
Очень трудно было понять в гребном полете одну вещь. Когда птица взмахнет крылом вниз, она обопрется на воздух, - тут все-таки понятно, почему она не падает. Но вот птица взмахнет крылом вверх. Этот взмах должен бы толкнуть птицу вниз, куда и без того тянет ее свой собственный вес. А птица все-таки не только не падает, но может взлететь высоко вверх или двигаться вперед, да еще с какой скоростью!
Попробуем разобраться в этом. Положите на стол линейку так, чтобы конец ее выступил за край стола. Накройте линейку развернутой газетой, а потом с силой ударьте палкой по выступающему концу линейки. Что будет? Порвется газета? Нет, газета останется целой, а вот линейка сломается. Секрет опыта состоит в том, что при резком ударе газета наталкивается на огромное сопротивление воздуха и остается на месте.
Сопротивление воздуха настолько сильно, что линейка не выдерживает и ломается. Значит, если сильно и быстро ударить по воздуху, сдавить его, сжать, то на него можно опереться. Птица так и делает. Взмахнув крылом вниз, она ударяет по воздуху, сжимает его. Над крылом в это время создается разреженное пространство, так как воздух еще не успел забежать туда. И тогда получается вот что: сжатый под крылом воздух толкает крыло вверх, а разреженное пространство, которое создалось над крылом, втягивает крыло в себя, тоесть тоже тянет его вверх. Вот птица и не падает.
А чтобы получить движение вперед, птица ударяет крылом немного наклонно. Тогда сжатый под крылом воздух толкает птицу не только вверх, но еще и вперед.
А как же быть со-взмахом вверх? Оказывается, и он приносит птице немалую пользу. Не надо забывать, что птица во время полета быстро движется вперед. После удара крылом вниз она чуть-чуть задирает переднюю кромку крыла вверх и ослабляет мышцы.
Встречный воздух ударяет под крыло и резко отбрасывает его вверх. Но птица немного сопротивляется отбрасыванию крыла. Благодаря этому, хотя крыло и движется вверх, все же получается некоторая опора на воздух. Выходит, что даже взмах вверх - и тот дает птице опору. Правда, он несколько ослабляет тягу вперед.
Спасибо за просмотр, ставьте лайки и подписывайтесь на канал!
