Подняться в небо — давняя мечта человека. Легенды и документы сохранили нам историю борьбы человека за овладение воздушной средой. От мифического Икара и великого Леонардо до безвестных крепостных и ремесленников тянется цепь попыток преодолеть силу земного притяжения.

Совершенно естественно, что в поисках секретов полета человек всегда обращался к птице. Однако попытки подражать птицам были заранее обречены на неудачу. Успех пришел только тогда, когда человек отказался от принципа машущего крыла и разработал другой тип полета — полет на неподвижных крыльях. На этом пути давно уже перекрыты все рекорды птиц. Самолет летает выше, быстрее и дальше. Казалось бы, машущий полет — пройденный этап. Однако получилось наоборот. Успехи авиации и развитие аэродинамики вновь вызвали в последние годы повышенный интерес к машущему полету. Полет птиц обладает такими качествами, как необычайная маневренность, надежность, безопасность, экономичность, которые пока еще недостижимы в авиации.

Но не только практические задачи авиастроения вновь пробудили интерес к машущему полету. В последние годы больших успехов добилась бионика, молодая наука, изучающая принципы построения и работы живых организмов и использующая эти принципы в технике. Бионические исследования и аэродинамике позволили создать теоретические основы машущего полета. Они открыли принципиально новые явления и области полетов с неустановившимся движением и потопили вскрыть сложные механизмы управления этими полетами. Исследования обогатили классическую аэродинамику новыми фактами и позволили объяснить многие явления, необъяснимые в рамках стационарной теории.

В чем же принципиальное различие полета птицы и самолета?

Прежде всего в том, что крыло птицы совмещает функции двигателя и собственно крыла. Оно одновременно создает и тягу и подъемную силу. Во время махов вниз более подвижная, кистевая часть крыла перекручивается и как бы ввинчивается и воздух, увлекая за собой птицу. Одновременно на плечевой части крыла за счет поступательного движения возникает подъемная сила (см. схему к рис. № 8).

Второе и, пожалуй, более существенное различие состоит в том, что летательный аппарат птицы в отличие от самолета не имеет жестких аэродинамических характеристик. Эти характеристики постоянно меняются на различных режимах полета и даже и течение одного махи. Ичмення площадь несущих поверхностей, угол атаки крыла, его профиль, поверхность лобового сопротивления и центр тяжести, птица рефлекторно управляет потоком обтекания, вес время создавая наиболее аффективный режим работы крыла. Этой же цели служат и различные приспособления, которые автоматически регулируют пограничный слой воздуха, предотвращая появление завихрений и увеличивая подъемную силу. Сюда можно отнести микрорельеф поверхности крыльев: «крылышко» (устройство, аналогичное предкрылку самолета), разрезную вершину крыла, механизм перекручивания маховых перьев и ряд других приспособлений.

Полет птиц явление не только физическое, но прежде всего биологическое. Нельзя понять механику полета, не учитывая его биологическую сторону. В жизни птиц полет играет необычайно важную роль. Полет — это поиск пищи и мест для гнездования, способ охоты и способ бегства. Как и любое другое проявление жизнедеятельности, полет является результатом сложного комплекса морфо-экологических приспособлений к определенным условиям существования. Под воздействием этих приспособлений и в строгом соответствии с основным жизненным назначением полета формируется летательный аппарат и летные качества у каждого конкретного вида птиц. Разнообразие, а порой противоречивость этих формообразующих условий, сложность всех биологических взаимосвязей в жизни птиц порождают большое различие в строении летательного аппарата, а также разнообразие типов форм и режимов полета, которые мы наблюдаем в природе.

Кроме обычного прямолинейного машущего полета, птицы могут планировать, парить, пикировать, трепетать на месте. Они могут лететь, едва шевеля крыльями, а могут работать ими с недоступной для глаз быстротой, могут делать незначительные взмахи, а могут так глубоко опускать и поднимать крылья, что те будут хлопать друг о друга.

Каждая птица, как правило, пользуется несколькими типами полета, в зависимости от ситуации, тем не менее можно заметить, что каждая птица в большей степени использует какой-то один тип полета, наиболее полно отвечающий потребностям того вида, к которому она принадлежит. Так, например, для лесных птиц характерен энергичный маневренный полет. Эти птицы почти никогда не пользуются парением. Полет среди препятствий, частая смена направлений требует кратковременного создания большой подъемной силы. Этому сответствуст и конструкция крыла. Оно широкое, с хорошо развитым «крылышком», которое предотвращает срывы воздуха при больших углах атаки. Для них характерна также разрезная вершина крыла, которая увеличивает подъемную силу за счет перекручивания махоных перьев. Каждое перо в этом случае работает как маленькое крыло (см. схему к рис. № 11). В связи с высоким лобовым сопротивлением такого крыла полет лесных птиц требует большой затраты энергии, поэтому у лесных птиц хорошо развита мускулатура крыла и сердца.

Для открытых пространств — степей, океанов, гор, где всегда есть движение воздуха, характерны птицы-парители. Они имеют гораздо большие по площади крылья, чем лесные птицы. У них длиннее несущая часть крыла и короче «крылышко». Хвост имеет меньшие размеры, так как управление полетом осуществляется в основном крыльями. Поскольку парение — самый экономичный тип полета и требует наименьших затрат энергии, мышцы крыла и сердце птиц-парителей слабее, чем у птиц, пользующихся машущим полетом.

Способностью летать обладают не только птицы, но и насекомые, а из млекопитающих — рукокрылые. Многие группы позвоночных имеют различные приспособления, позволяющие им планировать. У млекопитающих планируют белки-летяги, шерстокрылы. У пресмыкающихся — некоторые виды ящериц, лягушек и змей. Планирующим полетом пользуются летучие рыбы.

Планирование животных — одна из наиболее простых форм полета. Скорее даже это замедленный прыжок или удлинённый бросок, поскольку животное не может подняться выше той точки, откуда оно начало свой планирующий полет. Тем не менее он значительно расширяет возможности животных и становится для них такой же привычной формой передвижения, как бег или лазание.

В предлагаемой подборке открыток показаны наиболее характерные типы полета, включая и планирующий прыжок. Здесь не ставилась цель дать подробный анализ механики и биологии полета, хотелось лишь показать сложность и много образие этого, на первый взгляд, хорошо знакомого явления и напомнить о познавательной ценности мира живой природы, который всегда будет для человека неисчерпаемым источником научных открытий.

В. Горбатов

Источник: КТО КАК ЛЕТАЕТ
16 открыток. Цена 54 коп,
Издательство "Изобразительное искусство". Москва. 1978
Художник и автор текста В. Горбатов
Редактор А. Тюрин. Литературный редактор М. Абсалямова.
Технический редактор Л. Простова. Корректор Л. Гордеева

Вверх.

На главную страницу.