Почему птицы умеют летать?
Как это у них там устроено, что они могут взлететь? И почему человеку нельзя сделать какую-нибудь операцию, чтобы и он смог.
Почему птица, взлетев, не падает? Сила притяжения, которая, как бы высоко мы ни подпрыгивали, всегда возвращает нас на землю, воздействует, разумеется, и на птиц.
Поэтому в воздухе их должна удерживать сила, противодействующая силе тяжести. Эту противодействующую силу создает крыло. Оно у птиц не плоское, как доска, а выгнутое. Это значит, что струя воздуха, огибающая крыло, должна пройти по верхней стороне более длинный путь, чем по вогнутой нижней. Чтобы оба воздушных потока достигли оконечности крыла одновременно, воздушный поток над крылом должен двигаться быстрее, чем под крылом. Поэтому скорость течения воздуха над крылом увеличивается, а давление уменьшается.
Разность давлений под крылом и над ним создает подъемную силу, направленную вверх и противодействующую силе тяжести.
Подъемная сила зависит от величины и формы крыла. Также важны и скорость, с которой воздух обтекает крыло, то есть скорость встречного воздушного потока, и угол, под которым поток воздуха достигает переднего края крыла. Изменяя угол наклона крыла (в авиации его называют углом атаки) , птица может влиять на подъемную силу. Если она повернет крыло слишком круто относительно направления воздушного потока, то струя воздуха как бы отрывается от крыла и птица начинает падать. Одновременно с падением происходит торможение полета перед приземлением, так как при этом увеличивается лобовое сопротивление крыла.
Некоторые птицы вообще не могут летать.
Пингвины живут главным образом в воде. Их крылья видоизменились в ласты, с помощью которых они «летают» , правда, не в воздухе, а в воде. Не летают и большие бегающие птицы, например страусы. Они слишком тяжелы для полета. Чтобы подняться в воздух при такой массе, нужны огромные крылья. А чтобы двигать такими крыльями, мускулатура должна стать еще сильнее и массивнее.
Птица может летать, если ее масса не превышает 20 кг. Соотношение между несущей поверхностью крыла и размерами тела при большем весе таково, что, даже энергично взмахивая крыльями, птица не поднимется в воздух. Тяжелые дрофы и куры разбегаются, чтобы взлететь.
Машущий полёт птиц поражает своей энергетической эффективностью. Белый сокол, при весе 1.6 кг, поднимает в воздух добычу весом 5 кг, т. е. более чем в три раза превышающую его собственный вес. Какому самолёту по силам такое? Бурокрылые ржанки, имеющие средний размах крыльев всего 34 см, при своих сезонных миграциях совершают беспосадочный перелёт, со скоростью около 90 км/ч, от Алеутских до Гавайских островов – на 3300 км. Чтобы оценить это, следует сравнивать птиц не с реактивными самолётами, а с винтомоторными – которые, как и птицы, “отталкиваются от воздуха”. Винтомоторный самолёт тоже пролетает 3000 км на одной заправке, но размеры такого самолёта превышают размеры ржанки, как минимум, в 30 раз. Значит, у ржанки во столько же раз больше относительная дальность полёта “на одной заправке”!
При всей заманчивости технического применения принципов машущего полёта птиц, эти принципы до сих пор непонятны науке, по которой выходит, что птичий полёт – это какое-то недоразумение Природы. Безуспешно пытаясь не только проимитировать птичий полёт, но и понять, как он вообще возможен в согласии с догмами аэродинамики, наука строит свои прожорливые и привередливые самолёты, у которых крылья создают подъёмную силу, но не являются движителями. Между тем, машущие крылья птиц изящно совмещают обе эти функции на основе инженерного решения, ошеломляющего своей простотой.
Прежде всего вспомним, что почти все летающие птицы – за исключением, пожалуй, самых маленьких – владеют техникой планирующего полёта. У некоторых из них эта техника, почти не требующая физических усилий, доведена до поразительного мастерства: морские птицы демонстрируют чудеса пилотажа, используя энергию ветра – в том числе, неподвижно зависают на встречном ветру. Бесспорный факт: распростёртые и зафиксированные птичьи крылья создают подъёмную силу при достаточной скорости обтекания. Заметим, что эта подъёмная сила мало зависит от того, зафиксированы ли распростёртые крылья в своём среднем положении, или в любом другом положении – в пределах полной амплитуды маха при оптимальном силовом режиме прямолинейного горизонтального полёта. Значит, машущие движения здесь требуются не для создания подъёмной силы, а исключительно для создания тяги. С этим выводом согласуется и такое наблюдение: для увеличения скорости горизонтального машущего полёта, птица увеличивает частоту машущих движений.
Как же можно “отталкиваться от воздуха” с помощью этих движений? Казалось бы, отброс воздуха назад при машущих движениях крыльев вверх-вниз легко достижим при соответствующих углах атаки. В самом деле, при махе вверх крыльями с положительным углом атаки, воздух бы отбрасывался назад, и возникала бы реактивная сила, которая толкала бы птицу вперёд. Но, при махе вниз теми же самыми крыльями, аналогичная реактивная сила толкала бы птицу уже не вперёд, а назад. Тут бы сделать отрицательный угол атаки – но тогда стала бы отрицательной подъёмная сила! Как можно видеть, при варьировании угла атаки машущих крыльев с целью создания тяги, практически невозможно добиться ровного и устойчивого горизонтального полёта. Сегодня, благодаря создателям телесериалов о живой природе, имеется возможность наблюдать подробности машущих движений крыльев у разных птиц, совершающих прямолинейный горизонтальный полёт в оптимальном силовом режиме. Так вот, действительно: на протяжении машущего цикла никаких изменений угла атаки не просматривается. Кстати, биологи подтвердят, что у птиц попросту нет мышц, которые могли бы выворачивать крылья для изменения угла атаки: грудная мышца производит мах вниз, а подключичная плюс помогающая ей большая дельтовидная – мах вверх. Птица может активно выворачивать лишь оконечности крыльев – причём, в ограниченных пределах; и требуется это для руления (у самолётов аналогично работают элероны) . А, чтобы изменить угол атаки, например, увеличить его для торможения в воздухе, птицам приходится изменять положение всего корпуса, “задирая нос”. Впрочем, имеет место и небольшое пассивно
У птиц костное вещество легче и плотность костей меньше. Вот они и летают. А ты папробуй дядечку или тётечку кг 130-150 запустить в воздух, и чё получится? 😉
..потому что птицы во истинну небесныЙе созданиЙя. (*думаЙЮ так каждыЙ раз как мне голубь чего нибуть из одежды испортит)) *)
..а если серьЙезно то эволюциЙя постралась. птицы имеЙЮт следуЙющиЙ особенности организма:
1) легкиЙе, жесткие и очень прочныЙе кости.. .
2)КПД ихнеЙ мыщечноЙ массы (мускулов) скажем так на много больше чем у других животных или человека, опять таки относительн своЙеЙ массы. .
3) ОгромнаЙя площадь оперениЙя.. т. е площадь котороЙ птица опираЙется на воздух при полете.. человек до сих пор такого не может достич в технике.. а уж про биомедицину (это Йя имеЙю в виду ваш возглос про операциЙю)) ) Йя вообще мочу. каждоЙе перышко птици состоЙит пороЙ из миллионов волосков. и каждыЙ имеЙет своЙЮ площадь, при практически нулевом весе. .
Все это позволяЙет удерживатся птицам в полете.. .
ХМ.. а вообще про принципы самолетостроЙениЙя посмотрите.. там физическиЙе законы по которым обьЙекты находящиЙеся в воздухе могут летать описаны оооОоочень подробно) )
Птицы развивают мощность почти в 10 раз больше мощности млекопитающего той же массы, особенно воробьинообразные. У них очень лёгкий скелет (уменьшение массы) и двойное дыхание, благодаря чему воздух проходит по дыхательной системе практически напрямую. Млекопитающие пытаются осваивать воздушную среду, каждый 10 зверь летает! Но по совершенству полёта они здорово уступают птицам. Помехи две: энергии маловато и живорождение, которое плохо совсещается с полётом. Для того, чтобы человек смог взлететь, четверть его массы должна быть сосредоточена в грудной мышце, надо отказаться от ног, и заиметь громадные крылья, очень лёгкие к тому же.
когда я вырасту я создам крылья не волнуйтесь продам когда протестирую на себе цена 10000 руб если получится но скорее всего нужно устроить с ними связь с мозгом потому что так будет легче управлять крыльями
Источник
10 месяцев непрерывного полета: какие птицы способны так долго быть в воздухе
Черные стрижи — это поистине уникальные птицы, ведь такой любовью к полету больше не обладает никто из пернатых. Конечно, для всех летающих птиц воздушная стихия является родным домом, и все они прекрасно ориентируются в пространстве, умело используя силу и направление воздушных потоков. Но только стрижи могут так долго находиться в воздухе, буквально упиваясь полетом, а их абсолютный рекорд составляет 10 месяцев пребывания в воздухе без единой посадки.
Черные стрижи широко распространены по всей Евразии, за исключением севера Сибири, влажных юго-восточных районов Азии и высокогорных ландшафтов, лишенных привычных для них мест обитания. Это мигрирующая птица, которая зимует в Африке к югу от экватора и часть года проводит в межконтинентальных перелетах. Этот вид стрижей часто в качестве летнего местообитания выбирает города, поселяясь на крышах высоток и радуя горожан своим стремительным полетом и свистом. Правда, неопытные орнитологи часто принимают черных стрижей за городских ласточек, сбитые с толку похожими очертаниями птиц во время полета. На самом же деле они даже не родственники и относятся не только к разным семействам, но и отрядам.
Стрижи отличаются стремительным полетом, а максимальная зафиксирована скорость, с которой эти птицы рассекают небесные дали, составляет 110-120 км/час. Это, конечно, не самый выдающийся рекорд среди пернатых (в этом виде состязаний черные стрижи пропускают вперед сапсана, беркута и многих других), но зато в продолжительности полета им нет равных. Как удалось выяснить ученым, эти птицы могут находиться в воздухе без контакта с твердой поверхностью до 10 месяцев, то есть практически круглый год, за исключением периода размножения, когда приходит необходимость откладывать яйца и выводить потомство.
Конечно, столь длительное пребывание в воздухе стало возможным благодаря некоторым особенностям. Оказывается, стрижи могут не только есть в воздухе, но и спать. После плотного ужина в вечерние часы, когда воздух изобилует насекомыми, птицы поднимаются на высоту 2-3 километров и уделяют время отдыху. Сон происходит прямо в процессе полета: стрижи спят в течение некоторого времени, планируя вниз, затем ненадолго просыпаются, делают несколько взмахов крыльями, набирая высоту, и снова засыпают.
Помимо очень долгого полета и сна в воздухе, у черных стрижей, впрочем, как у всех остальных представителей рода, имеется еще одна интересная особенность — они не способны ходить. Если сорока или воробей могут прогуливаться по земле в поисках пищи, то стрижи совершенно лишены возможности ходить из-за особенного строения пальцев на лапах. Если вдруг стриж по каким-то причинам оказался на земле, он не сможет сделать ни одного шагу. А для того, чтобы взлететь, черному стрижу приходится подпрыгивать, так как крылья слишком длинные по сравнению с короткими ногами и для взмаха им не хватает пространства. Вот такие интересные черные стрижи, которые могут летать без остановок 10 месяцев в году, но совершенно не умеют ходить.
Присоединяйся к нашему сообществу в телеграмме, нас уже более 1 млн человек 😍
Источник