Альбатрос – прекрасная морская птица с размахом крыльев почти 3,5 м, что больше, чем у любых других пернатых. Альбатрос способен преодолевать до 15 тыс. километров благодаря использованию наклонного или динамического парения. Именно поэтому авиаконструкторы обратили внимание на их крылья, что помогло им объяснить, почему верхняя сторона крыла альбатроса черная, а нижняя белая.
Как подсчитали исследователи, при полете за счет темного цвета температура на верхней, темной стороне крыла альбатроса на 10°C выше, чем на нижней белой. Этим обусловлено повышение температуры пограничного слоя на поверхности крыльев и уменьшение силы трения, что снижает энергетические затраты альбатроса и продлевает продолжительность его полета.
Казалось бы, расцветка крыла альбатроса не представляет никакого интереса для науки и техники, однако это не так. Изобретательная природа заложила в живые организмы такие механизмы, изучение которых помогает ученым и конструкторам создавать новые образцы техники. В случае с альбатросом это поможет разработать такой дизайн микробеспилотника, чтобы он позволил увеличить продолжительность полета.
Как летают птицы
Давайте вначале разберемся, как вообще летают птицы. Ученые выделяют два типа полета:
• активный (машущий), когда птица машет крыльями;
• пассивный (парение), без расхода энергии и движения крыльев.
При парении птица взлетает, чтобы достичь воздушного термического потока и двигаться в нем без затрат энергии, или же использует перепад в скорости ветра на разных высотах. Наиболее часто парение используют птицы с большим размахом крыльев - грифы, пеликаны и др.
Зачем нужна окраска перьев у птиц
Окраска птиц выполняет целый ряд функций: в брачный период она привлекает партнеров; используется для камуфляжа и, как показали последние исследования, в какой-то степени влияет на их полет. Так, присутствие в перьях меланина (окрашивающего пигмента) делает перья более устойчивыми к истиранию, поэтому даже у белых птиц кончики крыльев окрашены в темный цвет.
Кроме того, цвет перьев оказывает влияние на температуру пограничного слоя воздуха у поверхности крыла, и, вследствие этого, на способность птиц к различным видам полета за счет уменьшения силы трения, которая создает препятствия для полета и требует от птиц большего расхода энергии.
Результаты исследования этого эффекта ученые намерены использовать при разработке дизайна микробеспилотника для увеличения продолжительности его полета. Исследование потребовало целого комплекса мероприятий, в частности, анализа летных характеристик альбатросов в зависимости от времени года и времени суток. Попутно удалось выяснить причину высокой степени выносливости альбатросов: благодаря темной окраске верхней поверхности крыла температура пограничного слоя над ним выше, что уменьшает силу трения независимо от погодных условий.
Подпишитесь на наш сайт, чтобы не пропустить самое интересное!
Свежие комментарии