Uno dei requisiti per le macchine volanti più pesanti dell’aria è una struttura che combina resistenza e leggerezza. Questo vale sia per gli uccelli che per gli aerei. Gli uccelli hanno molte caratteristiche fisiche, oltre alle ali, che lavorano insieme per consentire loro di volare. Hanno bisogno di strutture leggere, aerodinamiche e rigide per il volo. Le quattro forze di volo – peso, sollevamento, resistenza e spinta-influenzano il volo degli uccelli.

Caratteristiche fisiche

Gli uccelli di volo hanno:

• leggero, liscio piume, questo riduce le forze di peso e resistenza
• un becco, invece di pioggia, ossei, delle mascelle e denti – questo riduce la forza di peso
• un ingrossamento sterno chiamato sterno per il volo muscolare allegato – questo aiuta con la forza di spinta
• luce ossa di uccello ossa sono praticamente vuoti con sacche d’aria e sottile, piccoli pezzi di croce per rendere le ossa più forte, e questo riduce la forza di peso
• uno scheletro rigido per fornire ditta allegati per i potenti muscoli del volo – questo aiuta con la forza di spinta
• un corpo aerodinamico-questo aiuta a ridurre la forza di resistenza
• ali-questi consentono la forza di sollevamento.

Ali

La forma dell’ala di un uccello è importante per la produzione di ascensore. L’aumento della velocità su un’area alare curva e più ampia crea un percorso d’aria più lungo. Ciò significa che l’aria si muove più rapidamente sulla superficie superiore dell’ala, riducendo la pressione dell’aria sulla parte superiore dell’ala e creando ascensore. Inoltre, l’angolo dell’ala (inclinato) devia l’aria verso il basso, causando una forza di reazione nella direzione opposta e creando ascensore.

Le ali più grandi producono una maggiore portanza rispetto alle ali più piccole. Quindi gli uccelli dalle ali più piccole (e gli aerei) devono volare più velocemente per mantenere la stessa portanza di quelli con ali più grandi.

Il caricamento alare indica quanto velocemente un uccello o un aereo deve volare per poter mantenere la portanza: caricamento alare = peso / superficie alare (chilogrammi per metro quadrato).

Un numero di carico alare più piccolo significa che l’uccello / aereo può volare più lentamente pur mantenendo la portanza ed è più manovrabile.

Volo a vela

Quando un uccello sta scivolando, non deve fare alcun lavoro. Le ali sono tese verso il lato del corpo e non sbattono. Mentre le ali si muovono attraverso l’aria, sono tenute con una leggera angolazione, che devia l’aria verso il basso e provoca una reazione nella direzione opposta, che è ascensore. Ma c’è anche resistenza (resistenza dell’aria) sul corpo dell’uccello, quindi ogni tanto, l’uccello deve inclinarsi in avanti e andare in una leggera immersione in modo che possa mantenere la velocità in avanti.

Soaring

Il volo Soaring è un tipo speciale di planata in cui l’uccello vola in una corrente d’aria crescente (chiamata termica). Poiché l’aria è in aumento, l’uccello può mantenere la sua altezza rispetto al suolo. L’albatross utilizza questo tipo di impennata per sostenere i suoi viaggi pluriennali in mare.

Sbattere

Ali di uccelli lembo con un up-and-down motion. Questo li spinge in avanti. L’intera apertura alare deve essere al giusto angolo di attacco, il che significa che le ali devono ruotare (e farlo automaticamente) ad ogni corsa verso il basso per mantenersi allineate con la direzione di marcia.

L’ala di un uccello produce sollevamento e spinta durante la discesa. L’aria viene deviata verso il basso e anche verso la parte posteriore. L’uccello riduce il suo angolo di attacco e piega parzialmente le ali sulla corsa verso l’alto in modo che passi attraverso l’aria con la minor resistenza possibile. La parte interna dell’ala ha pochissimo movimento e può fornire l’ascensore in un modo simile al volo a vela.

Ottenere la spinta

Gli uccelli ottengono la spinta usando i loro muscoli forti e sbattendo le ali. Alcuni uccelli possono usare la gravità (ad esempio, saltando da un albero) per dare loro una spinta in avanti per il volo. Altri possono utilizzare un decollo da terra.

Diverse abilità di volo

Diversi uccelli hanno diverse caratteristiche adattive per soddisfare le loro esigenze di volo:

• Alcuni uccelli sono piccoli e possono manipolare le ali e la coda per manovrare facilmente, come il fantail (pīwakawaka).
• Il falco, con la sua grande apertura alare, è capace di velocità e impennata.
• Le alette e gli uccelli marini sono aerodinamici per immergersi ad alta velocità nell’oceano alla ricerca di pesci.
• I Godwits, anche se piccoli, sono equipaggiati per volare su lunghe distanze.