Як повертають птахи
(і вільні крила)
Літаки та планери мають вертикальні хвостові оперення, птахи — ні. То як же вони повертають?
Кілька років тому один американський науковець, палеонтолог, збудував літаючу модель птеродактиля, щоб спробувати оцінити здатність тварини триматися у висхідних потоках. Відомо, що голова цих створінь була продовжена плоскою кістковою гребінкою.
Наш чоловік дійшов висновку, що вона мала слугувати йому вертикальним оперенням, і зробив її керованою, щоб за допомогою пульта дистанційного керування керувати своєю моделлю. Але при цьому він забув, що кажани дуже спритні в польоті й цілком здатні робити дуже круті повороти, хоча не мають кісткової гребінки, лише два перетинчасті крила. То в чому ж була хитрість?
Коли люди злітали, причепившись до перших крил Рогалло, керування здійснювалося цілком переміщенням центру ваги. Тягнучи або штовхаючи кермову штангу трапеції, забезпечували керування по тангажу. Тут проблем не було. Перші «Манти» мали «фіксовані поперечки». Щоб повернути, треба було змістити центр ваги. Повороти завжди виконувалися зі ковзанням, із сильним зростанням швидкості зниження (з 2,5 метра за секунду в усталеному горизонтальному польоті до 3,5 м/с у повороті, навіть незначному).
Перші «Манти». Політ у стоячому положенні.
Один піонер, чиє ім'я я не пригадаю, мав ідею від'єднати поперечку від кіля. Шарнірна тяга (див. малюнок) дозволяла певне бічне переміщення.
Результат: надзвичайний виграш у маневреності був негайним. Коли пілот зміщував свою вагу вбік, захоплюючи за собою кіль, з'єднаний з трапецією, він деформував крило. Малюнки показують цей ефект у дуже перебільшеному вигляді. Але результат легко уявити. Сплющуючи одну з «пелюсток» на сантиметр, тоді як інша настільки ж вигиналася, все відбувалося так, ніби обидва крила були оснащені елеронами, що йдуть уздовж усього заднього краю. Комфорт керування змінився докорінно, а безпека зросла.
Повернімося до кажана, який також має гнучкі крила з вільним заднім краєм, що просто прикріплені до плеча та одного гіпертрофованого пальця тварини. Що він робить, коли хоче повернути? Він просто розправляє одне зі своїх крил, тоді як інше злегка підгинає. Ті самі ефекти на задніх краях. Жодного вертикального оперення не потрібно.
Птахи повертають подібним чином. Ті, чиї крила мають велике видовження, як-от альбатроси, використовують «зворотні ефекти». Пера з'єднані з м'язами. Таким чином усе оперення птаха має змінну геометрію і становить дуже складну систему. Це крила з «багатьма щілинами», які дозволяють циркуляцію повітря з нижньої поверхні до верхньої, що спричиняє «здування приграничного шару» і дозволяє політ на великих кутах.
Коли планерист заходить на посадку, він випускає те, що називає своїми «аеродинамічними гальмами», які також є «руйнівниками підйомної сили». Птахи частково підгинають крила. Ви, без сумніву, бачили хижого птаха на заході на посадку з напівскладеними крилами.
Словом, ми не винайшли нічого великого. Дельтаплани існували вже за часів динозаврів. Їх називали птеродактилями.
Натисніть на кнопку «Попередня сторінка»