Полёт млекопитающих, рыб и растений

Некоторые млекопитающие и рыбы могут летать по воздуху. Для этого у них есть аэродинамические поверхности. У одних они развиты сильно, у других менее заметно. К животным, у которых аэродинамические поверхности сильно развиты и являются главными органами передвижения, относятся представители группы рукокрылых — летучие мыши и крыланы. Особенно многочисленны разновидности летучих мышей. К ним относятся: ночевки, ушаны, нетопыри, а также вампиры, водящиеся в лесах Южной Америки и питающиеся насекомыми и соками плодов. Крыланы, или, как их иногда называют, летучие собаки, обитают в тропической части Америки, в Индии и в Австралии.

Животными, у которых аэродинамические поверхности развиты слабо и служат только вспомогательными органами, являются: простые белки, белки-летяги, водящиеся в лесах Сибири (рис. 83), австралийские белки-летяги, шерстокрылы (рис. 84), живущие на островах Индийского океана, и когуаны, иногда называемые летучими маки. Их пассивные, не машущие, аэродинамические поверхности позволяют им после прыжка совершать только планирующий полёт.

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 83. Сибирская белка-летяга в полёте.

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 84. Шерстокрыл.

Обыкновенная белка имеет пушистый хвост, обладающий относительно большой аэродинамической поверхностью. Им белка ловко пользуется при прыжках с ветки на ветку. Возникающая на распушённом хвосте аэродинамическая сила удлиняет и стабилизирует прыжок и до некоторой степени позволяет белке управлять своим прыжком. Обыкновенная белка совершает прыжки длиной около 10 м, а вот белка-летяга прыгает в длину на 40÷50 м. Как ей это удаётся? Оказывается, увеличение дальности прыжка в 4÷5 раз стало возможным благодаря наличию у белки-летяги увеличенной аэродинамической поверхности.

У сибирской белки-летяги по бокам туловища между передними и задними лапками имеются перепонки, покрытые пушистым мехом. Белка-летяга, делая прыжок с дерева, раскрывает перепонки и дальше летит в распластанном виде, с сильно увеличенной аэродинамической поверхностью. В воздухе на этой поверхности создаётся достаточная подъёмная сила, позволяющая белкам-летягам совершать планирующие полёты.

Белка-летяга при помощи своих аэродинамических поверхностей может немного изменять направление своего полёта, выбирая для посадки более удобное и безопасное место. Перед посадкой она несколько изменяет свой угол атаки, поднимается немного вверх и, теряя скорость, смягчает посадочный толчок.

Все эти качества помогают белке-летяге успешнее ускользать от своих врагов — куницы, ласки и др.

У другого животного — когуана — перепонки имеются не только между передними и задними лапами, но также между шеей и передними лапами и между хвостом и задними лапами. Отмечен случай прыжка когуана с высоты 14 м на длину 70 м.

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 85. Летучая мышь и её крыло.

С аэродинамической точки зрения у рассмотренных животных мы не обнаруживаем тех совершенств, которые имеются у птиц и некоторых насекомых. Эти животные не могут парить или совершать машущий полёт. Они могут только планировать. Другое дело такие животные, как летучие мыши и крыланы. Особенно летучие мыши. У них хорошие аэродинамические формы. Они прекрасные летуны. У летучих мышей и крыланов кожные перепонки имеются не только между туловищем и конечностями, но также между весьма длинными пальцами передних конечностей, образующих крылья. Крылья летучих мышей имеют удлинение λ = 6÷8 (рис. 85). Летучие мыши и крыланы летают при помощи взмахов крыльями. Полёт летучих мышей лёгок и быстр. Они хорошо маневрируют в воздухе, а некоторые из них, как ушан, могут висеть в воздухе на одном месте подобно птицам — зимородку и пустельге. Летучие мыши могут совершать большие перелёты и подниматься на высоту до 2000 м. Обладая хорошими лётными качествами, летучие мыши интересны и тем, что имеют сплошное крыло, образованное не перьями, а голыми сплошными перепонками. Это лишний раз доказывает, что полёт с помощью взмахов крыльями можно совершать не только на крыльях, покрытых перьями, но и на сплошных и что машущий полёт не является монополией пернатых.

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 86. Крылан-калонг.

Крыланы также имеют перепончатые крылья, подобные крыльям летучих мышей, но эти животные значительно больше по размерам. Размах крыльев у их представителей— калонга (рис. 86) достигает 1,5 м, а у будуля—1,25 м. Они неплохие летуны и могут совершать полёты до 150 км (рис. 87).

Моряки, плавающие в Средиземном море и тропических частях Атлантического и Индийского океанов, часто бывают свидетелями любопытных зрелищ: из воды поднимаются стаи рыб и, как птицы, уносятся вдаль и снова скрываются в волнах. Иногда сильный порыв

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 87. На утренней заре тысячные стаи калонгов летят на ночлег.

ветра забрасывает их на палубу проходящего корабля. Если рассмотреть такую рыбу, то в глаза бросается большая длина грудных и хвостовых плавников (рис. 88). Расправленные грудные плавники по форме напоминают удлинённые крылья, обладающие сравнительно большой площадью, на которой при полёте летучей рыбы в воздухе возникают аэродинамические силы. Летучая рыба, предварительно разогнавшись в воде, сильным движением хвоста вырывается в воздухе и, пользуясь распростёртыми плавниками, как крыльями,

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 88. Летучие рыбы.

совершает пологий планирующий полёт. Этот полёт летучей рыбе нужен для защиты от преследования морских хищников — акул, касаток и др.

Полёт летучей рыбы стабилизируется хвостовыми плавниками. Аэродинамические поверхности летучих рыб не активны, как у птиц, и не обладают удовлетворительной управляемостью; поэтому летучих рыб часто можно видеть заброшенными ветром на палубу корабля.

Удлинение «крыла» у летучих рыб колеблется от 7 до 22, а удельная нагрузка, приходящаяся на единицу поверхности «крыла», равна 10÷ 30 кГ/м2. Полёты летучие рыбы совершают со скоростью около 30 км/час, поднимаясь при этом до 3 м. Дальность полёта летучих рыб достигает 100÷150 м, редко больше. Продолжительность пребывания в воздухе равняется 10÷18 сек.

Аэродинамические поверхности встречаются не только у птиц, животных и рыб, но и у некоторых семян деревьев и растений. Ими растительный мир пользуется для увеличения дальности разлёта созревших семян.

Семена клёна (рис. 89), иногда называемые «носиками», имеют сравнительно большую аэродинамическую поверхность в виде двух, симметрично расположенных лопастей. Лопасти семечка клёна имеют некоторую аэродинамическую закрутку. Поэтому, падая на землю,

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 89. Аэродинамические формы семян: берёзы, клёна, ясеня.

они совершают быстрое вращательное движение, несколько напоминая авторотацию (самовращение) вертолётного несущего винта. При таком вращении аэродинамические силы увеличивают время падения семечка, а следовательно, увеличиваются шансы на относ ветром семечка в сторону.

Семя ясеня в отличие от клёна имеет одну длинную лопасть, тоже вращающуюся при падении созревшего семечка. Семена берёзы имеют по бокам два лёгких симметричных крылышка. Лёгкие семена тополя окружены маленьким пухообразным комочком. Эта своеобразная аэродинамическая поверхность увеличивает площадь сопротивления воздуха и позволяет семенам тополя в тёплые сухие дни подниматься высоко в воздух и долго парить, далеко улетая от родного дерева.

Аэродинамические поверхности имеются у семян одуванчика, чертополоха, мать мачехи, рогоза и т. д. Природа придала этим семенам лёгкую пушистую аэродинамическую поверхность, обладающую большой парусностью (рис. 90).

В атмосфере всегда есть передвижения воздуха величиной от малейших дуновений до сильного ветра.

Они-то, воздействуя на поверхность созревшей шапки одуванчика, раздувают её и создают аэродинамические силы, уносящие на многие километры семена-путешественники.

Полёт опушённых семян напоминает редкий случай, когда группа парашютистов, прыгнув с самолёта близ г. Минска, попала в болтанку, насыщенную сильными восходящими потоками, стала подниматься вверх и скрылась в облаках. Парашютистам удалось приземлиться лишь за 14 км от предполагаемого места приземления.

На опушённое семечко слабые дуновения производят такое же воздействие, как мощные восходящие потоки в случае с парашютистами.

Воздушные течения не только несут семена по воздуху, но и перемещают их по поверхности земли. У ели и сосны семечко снабжено одним прозрачным крылышком. В зимнее время с помощью этого крылышка семечко под воздействием ветра быстро, как буер, скользит по насту, передвигаясь на десятки километров от материнского дерева (рис. 91).

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 90. Аэродинамическая форма семян одуванчика и рогоза.

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 91. Аэродинамическая форма семян сосны и ели.

У степных растений — курай, рогачку, качима, катрана и др.— (рис. 92), известных в народе под именем «перекати-поле», само семечко не имеет аэродинамической поверхности, но зато высохшие стебли этих кустов образуют шарообразную форму, представляющую собой значительную аэродинамическую поверхность. Осенью такие растения под действием ветра отламываются у корня и перекатываются ветром на сотни километров, по дороге высеивая свои семена.

 

Полёт млекопитающих, рыб и растений

Рис. 92. Аэродинамическая форма растений «перекати-поле».

 

Смотрите также