Крылья и полет

Крылья у разных видов пернатых сильно варьируются по размеру и форме. Птицы, путешествующие на дальние расстояния, имеют длинные тонкие крылья, в то время как у птиц, живущих на деревьях и вынужденных маневрировать среди густой растительности, крылья обычно короткие и округленные. Форма крыла зависит от способа полета и влияет на величину подъемной силы, которую оно создает при перемещении по воздуху. Подобно передним конечностям амфибий, рептилий и млекопитающих, крыло птицы имеет три отдела: плечо, предплечье и кисть. Однако скелет передних конечностей птиц намного легче, чем у других позвоночных животных, потому что кости птиц полые, а некоторые из них содержат внутри воздушные мешки. Плечо и предплечье у птиц сильно удлинены, чтобы обеспечить достаточное место для прикрепления маховых перьев и размещения летательной мускулатуры. Отношение общей площади крыльев птицы к весу ее тела, известное в аэродинамике как нагрузка на крыло, определяет легкость и непринужденность, с которой птица передвигается в воздухе. Некоторые птицы, подобные нелетающему баклану, имеют атрофированные крылья и летать не могут.


Кривизна верхней поверхности крыла больше, чем нижней, поэтому бегущий навстречу поток воздуха сверху обтекает крыло с большей скоростью, чем снизу. За счет этого в соответствии с законом Бернулли под крылом возникает избыточное давление, которое и образует подъемную силу, удерживающую птицу в воздухе.

Планирование и машущий полет

Птицы удерживаются в воздухе за счет планирования или машущего полета. Часами могут парить в воздухе альбатросы, грифы и многие другие крупные птицы - ведь это самый экономичный тип полета, требующий наименьших затрат энергии. Планируя на неподвижно распростертых крыльях, птица постепенно теряет высоту, однако эта потеря может быть компенсирована за счет встречного вертикального движения воздуха. Крупные хищные птицы для набора высоты умело используют терми-ки - восходящие потоки воздуха, нагретого у поверхности земли. Набрав высоту в термике, птица затем планирует со снижением, пролетая расстояние в несколько километров, пока ее не подхватит новый термик, и она вновь устремится ввысь. Особый тип планирования над морем практикуют альбатросы и буревестники. Они используют разницу в скорости движения слоев воздуха на разной высоте над гребнями волн. Во время машущего полета подъемная сила возникает при движении крыла вниз, а горизонтальная тяга появляется благодаря вращательным движениям маховых перьев, действующих наподобие пропеллера. Некоторые птицы, чтобы лететь прямо, машут крыльями без остановок, другие на несколько мгновений складывают крылья - это экономит энергию, но делает траекторию полета волнообразной.


Белоголовый орлан готов схватить добычу мощными когтями. Чтобы замедлить спуск и прицелиться точнее, он широко раскинул и полностью развернул крылья.

Крылья сокола-сапсана приспособлены для стремительного пикирования. В мире птиц это самый быстрый летун. В момент пикирования его скорость достигает 320 км/час.

Чернобровый альбатрос парит в мощных воздушных потоках над гребнями волн. Птица может планировать часами без единого взмаха крыльев.

Чтобы держаться в воздухе и двигаться вперед, мелким птицам, подобным синице-лазоревке, приходится махать крыльями непрерывно.