jednym z wymogów stawianych maszynom latającym cięższym od powietrza jest konstrukcja, która łączy w sobie wytrzymałość z lekkością. Dotyczy to zarówno ptaków, jak i samolotów. Ptaki mają wiele cech fizycznych, oprócz skrzydeł, które współpracują ze sobą, aby umożliwić im latanie. Potrzebują lekkich, opływowych, sztywnych konstrukcji do lotu. Cztery siły lotu – waga, podnoszenie, przeciąganie i pchanie-wpływają na lot ptaków.

cechy fizyczne

latające ptaki mają:

• lekkie, gładkie pióra – zmniejsza to siły ciężaru i przeciągania
• dziób zamiast ciężkich, kościstych szczęk i zębów – zmniejsza to siłę ciężaru
• powiększona mostka zwana mostkiem do mocowania mięśni lotu – pomaga to w sile ciągu
• lekkie kości – kości ptaka są w zasadzie puste z workami powietrznymi i cienkimi, drobnymi krzyżami, aby wzmocnić kości – zmniejsza to siłę ciężaru
• sztywny szkielet, aby zapewnić mocne mocowanie do potężnych mięśni lotu – pomaga to w sile ciągu
• a Opływowy korpus-pomaga to zmniejszyć siłę oporu
• skrzydła-umożliwiają one siłę podnoszenia.

skrzydła

kształt skrzydła ptaka jest ważny dla produkcji dźwigu. Zwiększona prędkość Nad zakrzywionym, większym obszarem skrzydła tworzy dłuższą drogę powietrza. Oznacza to, że powietrze porusza się szybciej po górnej powierzchni skrzydła, zmniejszając ciśnienie powietrza na górze skrzydła i tworząc podnośnik. Również kąt skrzydła (pochylony) odchyla powietrze w dół, powodując siłę reakcji w przeciwnym kierunku i tworząc uniesienie.

większe skrzydła wytwarzają większy udźwig niż mniejsze skrzydła. Tak więc ptaki o mniejszych skrzydłach (i samoloty) muszą latać szybciej, aby utrzymać taką samą wysokość jak te z większymi skrzydłami.

Wing loading mówi, jak szybko ptak lub samolot musi latać, aby móc utrzymać windę: Wing loading = waga/Powierzchnia skrzydła (kilogramy na metr kwadratowy).

mniejszy numer załadunku skrzydła oznacza, że ptak/samolot może latać wolniej przy jednoczesnym utrzymaniu windy i jest bardziej zwrotny.

szybowanie

Kiedy ptak szybuje, nie musi wykonywać żadnej pracy. Skrzydła są wyciągnięte z boku ciała i nie klapują. Gdy skrzydła poruszają się w powietrzu, są trzymane pod niewielkim kątem, który odchyla powietrze w dół i powoduje reakcję w przeciwnym kierunku, czyli unoszenie. Ale jest też opór (opór powietrza) na ciele ptaka, więc co jakiś czas ptak musi przechylić się do przodu i przejść do lekkiego nurkowania, aby utrzymać prędkość do przodu.

szybujący

lot szybujący jest specjalnym rodzajem poślizgu, w którym ptak lata w rosnącym prądzie powietrza (zwanym termicznym). Ponieważ powietrze rośnie, ptak może utrzymać swoją wysokość w stosunku do ziemi. Albatros wykorzystuje ten rodzaj szybowania, aby wspierać swoje wieloletnie podróże na morzu.

trzepotanie

skrzydła ptaków trzepotają ruchem w górę iw dół. To ich napędza. Cała rozpiętość skrzydeł musi znajdować się pod odpowiednim kątem ataku, co oznacza, że skrzydła muszą skręcać (i robić to automatycznie) z każdym skokiem w dół, aby utrzymać się w zgodzie z kierunkiem jazdy.

skrzydło ptaka wytwarza uniesienie i pchnięcie podczas udaru w dół. Powietrze jest odchylane w dół, a także do tyłu. Ptak zmniejsza swój kąt ataku i częściowo składa skrzydła na skok w górę, tak aby przechodził przez powietrze z najmniejszym możliwym oporem. Wewnętrzna część skrzydła ma bardzo mały ruch i może zapewnić uniesienie w podobny sposób jak szybowanie.

uzyskanie ciągu

Ptaki uzyskują siłę ciągu, wykorzystując silne mięśnie i machając skrzydłami. Niektóre ptaki mogą używać grawitacji (na przykład skakania z drzewa), aby dać im pchnięcie do przodu do lotu. Inni mogą korzystać ze startu biegowego z ziemi.

różne zdolności lotu

różne ptaki mają różne cechy adaptacyjne, aby zaspokoić swoje potrzeby w locie:

• niektóre ptaki są małe i mogą manipulować skrzydłami i ogonem, aby łatwo manewrować, takie jak fantail (pīwakawaka).
• Jastrząb, z dużą rozpiętością skrzydeł, jest zdolny do prędkości i szybowania.
• Gannety i ptaki morskie są opływowe, aby nurkować z dużą prędkością do oceanu w poszukiwaniu ryb.
• Godwity, choć małe, są przystosowane do latania na długich dystansach.