птахи політ
Птахи: політ
Найбільш специфічна форма руху птахів, що визначила основні риси організації цього класу, - політ. Аеродинаміка польоту птахів складна і до сих пір відома лише в загальних рисах. Пов'язано це з тим, що в польоті міняється положення махових і площа крила, з різною швидкістю і під різними кутами до горизонту рухаються кистевая і основна частини крила і т.п.
Грубо схематично фізичну основу польоту можна характеризувати так. Крило завжди зверху більш-менш опукло, а знизу увігнуто, передній край крила товщий (тут лежить скелет, м'язи і кілька шарів пір'я), задній - тонкий і еластичний (утворений лише вершинами махових). Обтікаючи верхню опуклу поверхню крила, зустрічний потік повітря прискорює рух, і над крилом утворюється область зниженого тиску. Створюється підйомна сила, підсмоктуватиметься (піднімає) крило вгору. Коли в польоті птах опускає крило, одночасно протікають два процеси. Відгинаються під тиском повітря першорядні махові кінцевій частині крила створюють пропеллірующій ефект, в результаті чого виникає тягова сила, що штовхає крило (і птицю) вперед. Одночасно повітря обтікає основну частину крила (область другорядних махових) і тут створюється, за рахунок різниці тисків над крилом і під крилом, підйомна сила, долає силу тяжіння птиці. При підйомі крила вгору махові кілька повертаються, пропускаючи повітря (див. Рис. 40), і тому підйом відбувається з меншим зусиллям. Рухається вгору і назад вершина крила створює деяку додаткову силу тяги, а основна частина крила і раніше створює підйомну силу. Підйомна сила виникає і при обтіканні повітрям тіла і хвоста птаха, що летить.
Такий політ, коли птах ритмічно піднімає і опускає крила, називається махають. Змінюючи площа крила і його нахил ( "кут атаки"), варіюючи частоту змахів, птах змінює величину тяги і підйомної сили, змінюючи тим самим швидкість і висоту польоту. Відмінності в розмірах і формі тіла, розміри і форму крил і хвоста, в інтенсивності і амплітуді помахів крила визначають властивий кожному виду характер польоту. Повільний, зі спокійними і рідкісними помахами крил політ чаплі відмінний від стрімкого і маневреного польоту ластівок і стрижів і від швидкого, але прямолінійного польоту качок. Але всі ці птахи літають махають польотом. Одна з форм махають польоту - тремтливий політ, коли птах, посилено працюючи крилами, на короткий час "повисає" в повітрі на одному місці. Так роблять чайки, крячки, дрібні хижаки, видивлялися здобич. Подібним чином "повисають" в повітрі близько квітки висмоктують нектар колібрі; при цьому крило робить 50-80 помахів в секунду.
Другий тип польоту - ширяє; птах з розпростертими практично нерухомими крилами переміщається, використовуючи енергію потоків повітря. Розрізняють статичну і динамічну років. Статична ширяння можливо над материками, де стійкі висхідні потоки повітря виникають на стиках ландшафтів (ліс і поле і т. П.) Або при обтіканні повітрям перешкод - обривів, гірських вершин. Для птахів, що використовують стійкі струми повітря, характерні великі, широкі, закруглені крила з розбіжними на кінцях вершинами першорядних махових. Такий політ використовують хижі птахи, лелеки, пелікани. Широкими колами птиці поступово набирають висоту і потім кружляють, виглядаючи здобич, або, плануючи з втратою висоти, переміщаються в потрібному напрямку (рис. 46). Динамічне ширяння властиво морським птахам (альбатроси, буревісники, чайки), що мають довге, але вузькі, із загостреною вершиною крила. Використовуючи завихрення повітря над хвилями або різну швидкість повітряних потоків, птах за вітром планує вниз, набираючи швидкість, і біля самої води, де швидкість вітру уповільнена тертям об воду, повертається проти вітру і злітає вгору, де повітря рухається швидше (рис. 47). Так птах може парити годинами, виглядаючи здобич і хапаючи її з пікірування. При відсутності вітру ці птахи парити не можуть і, плаваючи, перечікують затишність.
Літаючі планувальним польотом птахи здатні і до махають польоту. До нього вони вдаються, щоб знайти висхідний тепловий потік, підлетіти до гнізда, ухилитися від небезпеки і т. П. Однак довго літати махають польотом вони не можуть. З іншого боку, птиці, літаючі махають польотом, часом переходять на ковзання або планування. Загалом, кожен вид користується характерним для нього польотом, але при необхідності здатний змінювати як характер польоту, так і його швидкість. Лісові дрібні горобині птахи літають зі швидкістю 25-40 км / год, голуби - 30-60, качки і багато кулики - 65-80 км / год; ловлять комах в повітрі ластівки зазвичай літають зі швидкістю 40-60 км / год, а стрижі - навіть до 100- 120 км / ч.
Найшвидший літун нашої фауни - живе в Примор'ї колючехвостий стриж - Hirundapus caudatus - розвиває швидкість до 170 км на годину. Такі швидкості, з якими птахи можуть літати тривалий час. Наприклад, поштовий голуб, летячи зі швидкістю 50- 60 км / год, здатний пролетіти без зупинок близько 600 км. На короткий час птахи здатні розвивати і великі швидкості. Великі соколи літають зі швидкістю 60-70 км / год, але при кидку за здобиччю розвивають швидкість понад 100 км / год, а кидаючись на неї з висоти, за рахунок інерції пікірування - і до 300-350 км / год. Таку ж швидкість, але на дуже короткий час - на десятки секунд - здатні розвивати вивертатися від хижака стрижі, голуби, качки.
Льотні можливості і характер польоту кожного виду тісно пов'язані з усіма особливостями його життя: бажаний місцепроживання, набором кормів та способами його добування, прийомами уникнення небезпеки, дальністю сезонних переміщень і т. П. Види, що годуються в воді і при небезпеці ховаються в заростях або поринають , мають швидкий, але не маневреним польотом (качки, гагари і ін.). Годуються на землі і у випадку загрози намагаються спочатку зачаїтися курячі птиці мають короткі і широкі крила, що дозволяють їм з шумом стрімко злітати під носом приголомшеного хижака і, пролетівши невелику відстань, сховатися в заростях; голосна стрілянина крил при зльоті попереджає про небезпеку сусідів. Швидкий політ рябков дозволяє їм гніздитися далеко від водойм і щодня літати на водопій за десятки кілометрів. Розшукуючи видобуток, орли, канюки, шуліки годинами парять в повітрі над відкритими просторами. Підстерігають видобуток і переслідують її в лісі яструби мають маневреним польотом, що дозволяє переслідувати видобуток в кронах дерев. Розшукують видобуток на землі і в поверхневий шарах води чайки і крячки чергують маневрений махає політ з динамічним ширянням і короткочасним "зависанням". Годинами носяться в повітрі, ловлячи дрібних комах, стрижі; вони чергують швидкий махає політ з ковзанням. Ці швидкі і невтомні літуни п'ють на льоту, спаровуються в повітрі і навіть здатні вночі спати, повільно, зі швидкістю 30-40 км / год, літаючи колами на великій висоті.