Чому птахи махають крилами, енциклопедія тварин
Тому що літають. Відповідь на перший погляд, очевидна. Але все ж чому птахи махають крилами, але не можуть летіти як літаки на нерухомо розпростертих крилах?
Давайте розберемося, яким чином літак і птах піднімаються в повітря. Отже, літак крила не махає. Для того, щоб підняти в повітря багатотонну машину потрібна величезна сила і ця сила у літака ... в крилах. Крило літака спереду завжди товщі, ніж ззаду, тому при русі вперед він розсікає повітря на два струмені. Одна струмінь омиває крило зверху, друга - знизу. При такому поділі аеродинамічних потоків тиск повітря над крилом завжди менше, ніж тиск повітря під крилом, а це значить, що нижня струмінь «тисне» на крило і витісняє літак вгору.
Таким чином для польоту літака обов'язково потрібен зустрічний потік повітря, який спочатку виникає при розгоні машини з льотної смузі. Саме з цієї причини літак без розгону злетіти не може (деякі моделі військових літаків в розрахунок брати не будемо, вони використовують для зльоту зовсім інший принцип). У небі літак підтримує свій рух за рахунок роботи пропелерів: проганяючи повітря, вони створюють реактивний потік, який одночасно рухає літак вперед і разом з тим утримує його на висоті. Якщо пропелери не працюють, руху вперед немає, а це неминуче загрожує втратою висоти і падінням літака. При посадці інтенсивність роботи пропелерів спочатку зменшується (літак плавно знижується), а потім вони починають працювати в так званому реверсному режимі, тобто женуть повітря в зворотному напрямку (літак гальмує на посадковій смузі).
А що ж птахи? Як не дивно птиці використовують для підйому в повітря той же принцип. Їхні крила мають таку ж форму, як і крила літака. Точніше, це літаки люди спроектували за принципом пташиного крила. Пташине крило так само розсікає повітря і так само піднімає птицю за рахунок зустрічного потоку. Ось тільки у птахів немає однієї літакової деталі. У них немає пропелера! А це означає, що початковий зустрічний реактивний потік повітря птах створити не може - немає двигуна, немає руху вперед, немає висоти. Тому для підйому в повітря птахам доводиться здійснювати помахи крилами. При помаху крилом птах немов спирається на повітря і підводиться трохи вгору. Кожен помах - немов «крок» по невидимій повітряної сходах.
Птахам з невеликою масою порівняно легко підняти своє тіло в висоту, великим і важким видам зробити це набагато важче. Саме тому великі птахи злітають з деякими труднощами - розганяються, біжать. Таким чином вони створюють саме ту початкову швидкість, яка необхідна для польоту, а піднявшись в повітря, птиці енергійно махають крилами, щоб не впасти. Для утримання в повітрі птахам потрібна швидкість: чим вона вища, тим відносно менше птах витрачає зусиль на підйом. Самий енерговитратний політ - це політ на місці. Таким польотом володіють тільки колібрі, вони можуть зависати в одній точці, але при цьому змушені махати крилами з неймовірною швидкістю.
Деякі птахи можуть планувати на нерухомих крилах. Але з активним «літаковим» польотом планування нічого спільного не має. При плануванні птах використовує вже «готовий» потік повітря, який несе її сам. Звідки береться цей потік? Він виникає, коли повітря нагрівається від землі або великої маси води. Тепле повітря спрямовується вгору - це і є конвективний потік. Такі потоки бувають в горах і над океанами, тому ширяння властиве гірським і морським птахам (альбатросам, орлам, грифам).
А як же птахи сідають? Не так як літак. Так як реактивного струменя у них немає, то для гальмування птах просто розправляє крила поперек зустрічної повітряного потоку. Цим вона перериває рух повітря і тим самим скидає висоту.