چگونه پرندگان می‌چرخند
(و بال‌های آزاد)
هواپیماها و گلایدرها دارای سطوح عمودی دُم هستند، پرندگان نه. پس چگونه می‌چرخند؟
چند سال پیش، یک دانشمند آمریکایی، یک دیرین‌شناس، مدل پرنده‌ای از پتروداکتیل ساخته بود تا توانایی حیوان را برای ماندن در جریان‌های صعودی ارزیابی کند. می‌دانیم که سر این موجودات با یک تاج استخوانی صاف امتداد می‌یافت.
مرد ما نتیجه گرفته بود که این تاج باید به عنوان سطح عمودی دُم عمل کند و آن را قابل تنظیم ساخت تا با استفاده از یک کنترل از راه دور، هدایت مدلش را تضمین کند. اما با این کار فراموش کرد که خفاش‌ها در پرواز بسیار چابک هستند و کاملاً قادرند بسیار تند بچرخند، در حالی که آن‌ها تاج استخوانی ندارند، فقط دو بال غشایی. پس ترفند کجا بود؟
وقتی انسان‌ها با اولین بال‌های روگالو به پرواز درآمدند، هدایت کاملاً با جابه‌جایی مرکز ثقل انجام می‌شد. با کشیدن یا هل دادن میله کنترل ذوزنقه، کنترل در محور طولی تضمین می‌شد. آنجا مشکلی نبود. اولین مانتاها "عرضی‌های ثابت" داشتند. برای چرخیدن باید مرکز ثقل را جابه‌جا کرد. چرخش‌ها همیشه با لغزش انجام می‌شد، با افزایش شدید نرخ فرود (از ۲٫۵ متر بر ثانیه در پرواز افقی پایدار به ۳٫۵ متر بر ثانیه در چرخش، حتی چرخش کم).
اولین "مانتا"ها. پرواز در وضعیت ایستاده.
یک پیشگام، که نامش را به خاطر ندارم، ایده جدا کردن عرضی از کیل را داشت. یک میله اتصال (نگاه کنید به نقاشی) امکان جابه‌جایی جانبی معینی را می‌داد.
نتیجه: افزایش فوق‌العاده در مانورپذیری، فوری بود. وقتی خلبان وزنش را به یک طرف منتقل می‌کرد و کیل را که به ذوزنقه متصل بود با خود می‌برد، بال را تغییر شکل می‌داد. نقاشی‌ها این اثر را بسیار اغراق‌شده نشان می‌دهند. اما نتیجه به راحتی تصور می‌شود. با صاف کردن یکی از "لوب‌ها" به اندازه یک سانتی‌متر، در حالی که دیگری به همان اندازه گود می‌شد، همه چیز طوری بود که گویی به هر دو بال سکان‌هایی در تمام طول لبه فرار داده شده است. راحتی هدایت کاملاً دگرگون شد و ایمنی افزایش یافت.
به خفاش برگردیم، که آن هم بال‌های انعطاف‌پذیر با لبه فرار آزاد دارد، که به سادگی روی بازو و یکی از انگشتان بزرگ‌شده حیوان متصل هستند. وقتی می‌خواهد بچرخد چه می‌کند؟ به سادگی یکی از بال‌هایش را باز می‌کند در حالی که دیگری را کمی جمع می‌کند. همان اثرات روی لبه‌های فرار. نیازی به سطح عمودی دُم نیست.
پرندگان به روشی مشابه می‌چرخند. آن‌هایی که بال‌هایشان کشیدگی زیادی دارد، مانند آلباتروس‌ها، از "اثرات معکوس" استفاده می‌کنند. پرها به ماهیچه‌ها متصل هستند. بنابراین تمام بال پرنده دارای هندسه متغیر است و سیستم بسیار پیچیده‌ای را تشکیل می‌دهد. این‌ها بال‌های "چندشکافه" هستند که گردش هوا از سطح زیرین به سطح بالایی را ممکن می‌کنند، که منجر به "دمش لایه مرزی" می‌شود و پرواز در زوایای بزرگ را ممکن می‌سازد.
وقتی یک گلایدرکار فرودگاه‌اش را انجام می‌دهد، آنچه را که "ترمزهای هوایی" می‌نامد بیرون می‌آورد، که "تخریب‌کننده‌های نیروی برآر" هم هستند. پرندگان بال‌هایشان را تا حدی جمع می‌کنند. احتمالاً پرنده شکاری‌ای را در حال نزدیک شدن دیده‌اید، با دو بال نیمه‌جمع‌شده‌اش.
خلاصه، ما چیز زیادی اختراع نکرده‌ایم. دلتاپلان‌ها قبلاً در زمان دایناسورها وجود داشتند. به آن‌ها پتروداکتیل می‌گفتند.
روی کادر "صفحه قبلی" کلیک کنید