Полет птиц

В. СОЛЕВ

Много веков человек наблюдает полет птицы. Почему и как летает она? Пытливые умы с древнейших времен старались найти ответы на эти вопросы, чувствуя, что рано или поздно придется человеку учиться у птицы летать.

Но тайну полета скрывала скорость птичьих движений: глаз человека не в состоянии был уследить за ними. Достаточно сказать, что, даже фотографируя движения птицы с выдержкой в одну тысячную долю секунды, мы часто получаем смазанные изображения крыльев.

Только с развитием фотографической техники, ускоренной киносъемки и понимания процессов аэродинамики стало возможным действительно изучать полет птиц, эту сложнейшую и многообразную механику движений всего «летательного аппарата» птицы.

Полет птиц еще далеко не изучен. Из него можно еще многое позаимствовать для совершенствования современной авиации, хотя многое от него уже взято. Общая форма самолета, его обтекаемость, расположение центра тяжести и несущих поверхностей, форма последних, способность крыла изменять угол атаки (элероны в самолете) — все это от птицы.

Но методы полета птиц чрезвычайно разнообразны. Все птицы летают разно, в зависимости от условий их жизни, формы тела, мест обитания и т. д.

Большинство крупных птиц с длинными крыльями летает «полускользящим» полетом, наиболее экономным, требующим сравнительно небольшой затраты мускульной энергии. Вслед за взмахом птица идет на короткое, стремительное скольжение вперед, причем в этот момент она использует вес своего тела, крылья же только удерживают ее от падения. Затем снова взмах, и опять скольжение, и т. д

Воробей, например, у которого крылья относительно коротки, так летать не может. Скользящий полет для него так же труден, как и для планера с укороченными крыльями. Поэтому воробей вынужден делать целую серию коротких и сильных взмахов, довольно утомительных, и только затем переходить в короткое и стремительное скольжение.

При крутом подъеме некоторые птицы пользуются «трепещущим» полетом. Особенно широко применяет его голубь, что и позволяет ему прекрасно передвигаться в узких ущельях и «колодцах» городских дворов.

Птицы хорошо чувствуют и умеют использовать всякое движение воздуха. Вороны ловко и быстро поднимаются вверх, нащупав восходящий ток воздуха, и почти не делают при этом никаких усилий. Альбатрос и буревестник успешно парят над самой поверхностью моря. Морские волны в своем поступательном движении, гонят перед собой небольшие волны воздуха. На них-то птицы и опираются. Они парят, таким образом, пользуясь не термическими потоками, а «воздушной волной».

Вот почему при большой волне буревестники появляются далеко в открытом морс. Только при наличии волн они и могут вообще парить. А в штиль им приходится летать совсем другим способом, изрядно махать крыльями и держаться вблизи берега.

Почти все птицы во время полета меняют площадь крыльев в такой степени, о которой современные авиаконструкторы могут только мечтать. Это — одно из ценных свойств, не использованных еще авиацией. В суставах крыла альбатроса существуют специальные «защелки», которые позволяют ему почти без всякого напряжения держать свои крылья широко распрямленными.

Недавно было заимствовано у птиц «убирающееся шасси»: все птицы прижимают ноги к телу во время полета. Птицы же с длинными ногами — цапли, аисты и другие — вытягивают их далеко назад по оси тела, тем самым увеличивая свою продольную устойчивость.

При взлете ноги птицы играют разную роль. Гагара, например, взлетает только с воды. Ее мощные крылья могли бы опрокинуть ее вперед (капотировать) еще до отрыва от поверхности, поэтому она выставляет далеко вперед свои широко распяленные перепончатые лапы, противясь опрокидыванию.

Лебеди и бакланы иначе используют ноги-плавники при взлете: они как бы бегут по воде, несколько раз отталкиваясь ногами от поверхности.

Хвост птицы далеко не всегда служит только рулем. В распущенном виде он часто играет роль добавочной несущей плоскости или — при посадке — воздушного тормоза, позволяющего птице опускаться точно в намеченное место.

Интересно, что сердце птицы всегда находится в центре тяжести ее тела. Поэтому при всяких переворотах птицы оно относительно неподвижно и имеет при этом нулевую центробежную силу, что очень важно для легкого достижения равновесия всей системы.

Уже по этим немногим сведениям из числа полученных за последнее время можно видеть, что дальнейшее изучение техники полета птиц при помощи фото- и киносъемки приведет к новым усовершенствованиям самолетов и планеров и, таким образом, ускорит полное освоение людьми воздушной стихии.

В процессе полета птицы ловко учитывают воздушную обстановку. Их крылья используют малейшее движение воздуха. На этом снимке можно хорошо разобрать несимметричность положения крыльев, вызванную балансированием на неровных потоках воздуха. Ноги отнесены в сторону, они помогают птице балансировать. Вблизи виден лес, всегда порождающий "болтанку".

Наиболее частый вид полета птиц, который мы наблюдаем, — это полет взмахами. Его ошибочно называют гребным полетом. Птица делает при этом движения, которые скорее походят на плаванье, чем на греблю. Она как бы опирается слегка на воздух, приподымает себя, а затем скользит вперед — вниз до следующего взмаха. На этом снимке видны различные моменты полета и взлета чайки: а) момент скольжения вперед—вниз после взмаха; в) начало такого скольжения: птица только начинает склоняться вперед—вниз.

Самый трудный для птиц момент полета — это взлет. Тут они пользуются иногда и приемом пробежки по земле с распростертыми крыльями и "прыжком с высоты", выбирая для этого заранее какую-нибудь возвышенную отправную точку. Еще более трудная обстановка для взлета — это взлет птицы с воды. Тут требуется довольно значительный разбег. Видно, как птица повторно отталкивалась от поверхности воды своими перепончатыми лапами и шла, словно скутер или глиссер, движимая взмахами крыльев.

Вы видите галку в момент поглощения добычи. Расправленные крылья и вытянутый хвост служат ей для баланса. Движения тут очень мелки и быстры. Несмотря на спокойное положение тела, кончики крыльев получились несколько смазанными, хотя выдержка была 1/1000 секунды.

Голуби применяют взлет почти вертикальный или во всяком случае наиболее крутой из всех встречающихся у птиц их размера. Сфотографировать этот их своеобразный "геликоптерный" взлет очень трудно. Для взлета птица располагает здесь свое тело почти отвесно и быстро машет крыльями взад и вперед, меняя "угол атаки" крыльев на обратный. Именно благодаря возможности маневрировать почти в отвесном направлении взлета голуби и ужились на дворах больших городов.

Парашютирование также в большой практике у пернатых. На снимке справа показана парашютная посадка на гнездо, обычная для аистов.

Гибкость управления обусловлена тонким строением крыльев птицы. При подходе к гнезду баланс производится всеми "плоскостями". Затем, несмотря на всю свою сложность, оперение ловко складывается (см. снимок справа).