Крылья самолета — одни из важнейших его составляющих. Именно они обеспечивают подъемную аэродинамическую силу . Элементов у крыла самолета есть несколько. У каждого из них — своя отдельная функция, которая позволяет крылу правильно работать. На заре авиации инженеры понимали его важность для самолета.

С развитием в области появились разные варианты крыльев, которые применяются для различных моделей самолетов. Формы крыла и его размеры имеют важное значение для пассажирского лайнера или военного истребителя. О механизации крыла самолета, его конструкции и назначении и будет рассказано в этой статье.

Подъемная сила крыла самолета создается за счет разницы давления. Оно изменяется за счет нахождения потоков воздуха.

Принцип действия объясняется и ударной моделью Ньютона. Частицы воздуха наталкиваются на нижнюю полуплоскость крыла, который расположен под углом к потоку, и отскакивают вниз, выталкивая крыло наверх.

Строение крыла самолета.

Сколько крыльев у самолета? В классической модели их два — по одному с каждого бока.

Существует такое понятие, как размах крыла самолета. Это расстояние от вершины левой части крыла до верха правой. Оно измеряется по прямой линии и не зависит от формы или его стреловидности.

Об их устройстве

Совокупность всех элементов, из которого состоит крыло, называется его механизацией. Сюда входят закрылки, предкрылки, флапероны, спойлеры и т.д.

Его разделяют на три основные части. Это правая и левая полуплоскости и центроплан. Полуплоскости по-другому называют консолями. Это устройство крыла самолета, а о строении подробнее ниже.

Крыло самолета.

Закрылки

Закрылки видели все, кто садится у иллюминатора, около крыльев. Немногие знают, что это закрылки. Это отклоняемые поверхности. Их функция — повышение несущей способности крыльев при , посадке, полете на небольшой скорости.

Когда они не выпущены, то являются продолжением крыла. Во время их выпуска они отходят от него, образуя небольшие щели.

При взлете или посадке самолета обязательно выполняют выпуск закрылок. Зачем это делается? Это нужно, чтобы снизить скорость и увеличить аэродинамическое сопротивление. Есть и третья причина — перебалансировка воздушного судна.

Закрылки крыла самолета образуют от одной до трех щелей при их выпуске.

Флапероны

Они могут осуществлять и работу закрылков. Их используют на сверхлегких самолетах и радиоуправляемых моделях. У них есть один существенный минус — они так эффективны, как элероны.

Предкрылки

Их устанавливают впереди крыла. Как и закрылки, это отклоняющиеся поверхности. При их выпуске также образуется щель. Обычно они управляются одновременно с первыми, но ими можно руководить и отдельно.

Существует два типа предкрылок — автоматические и адаптивные.

Интерцепторы

Их другое название — спойлеры. Это отклоняемые или выпускаемые на поток поверхности крыла. Их задача состоит в том, чтобы увеличить аэродинамическое сопротивление и снизить подъемную силу.

Это его основные части, которые обеспечивают его бесперебойную работу.

Виды крыльев

Фото крыла самолета вы можете увидеть выше. Они сильно различаются по своей конструкции и особенностям строения.

По форме различают прямые, стреловидные, с обратной стреловидностью, треугольные, трапециевидные и т.д.

Более всего популярны именно стреловидные крылья. У них много преимуществ. Тут и увеличение подъемной силы и . Недостатки у него тоже есть, но все же они не так существенны за счет значительных плюсов.

Самолеты с обратной стреловидностью крыла — лучше управляемы на небольшой скорости, эффективны в том, что касается аэродинамических свойств. Из их минусов — для конструкции нужны специальные материалы, которые бы создавали достаточную жесткость крыла.

Способная не просто к парению в воздухе, а к настоящему полету. Их строение хорошо приспособлено для этой цели. Будучи хозяевами воздуха, они прекрасно чувствуют себя и на земле, и на воде, а некоторые из них, утки например, - во всех трех средах. В этом играет свою роль не только скелет птицы, но и перья. Главным событием, обеспечившим этим существам процветание, было развитие у них оперения. Поэтому мы рассмотрим не только скелет птицы, но кратко расскажем и о нем.

Подобно шерсти у млекопитающих, перья возникли сначала как теплоизолирующий покров. Только несколько позже они преобразовались в несущие плоскости. Птицы оделись в перья, по-видимому, за миллионы лет до того, как обрели способность летать.

Эволюционные изменения в строении птиц

Приспособление к полету привело к перестройке всех систем органов и поведения. Изменился и скелет птицы. Фото, представленное выше, - изображение внутреннего строения голубя. Структурные изменения проявились в основном в увеличении силы мышц при снижении веса тела. Кости скелета стали полыми или ячеистыми либо преобразовались в тонкие изогнутые пластинки, сохранив достаточную прочность для выполнения предназначенных им функций. На смену тяжелым зубам пришел легкий клюв, перьевой же покров - образец легкости, хотя он и может весить больше, чем скелет. Между внутренними органами расположены участвующие в дыхании воздушные мешки.

Особенности скелета голубя

Предлагаем подробно рассмотреть скелет голубя. Он состоит из тазовых костей, костей крыла, хвостовых позвонков, туловища, шейного отдела и черепной коробки. В черепе выделяют затылок, темя, лоб, клюв и очень большие глазницы. Клюв делится на 2 части - верхнюю и нижнюю. Они двигаются отдельно друг от друга. Шейный отдел включает в себя основание шеи, глотку и шею. Скелет голубя в спинной части состоит из крестцовых, поясничных и грудных позвонков. Грудь - из грудины, а также 7-ми пар ребер, крепящихся к грудным позвонкам. Хвостовые позвонки сплющены и прикреплены дисками, состоящими из соединительной ткани. Таков, в общих чертах, скелет птицы. Схема его была представлена выше.

Преобразование костного скелета

Преобразование костного скелета, связанное с хождением птиц на задних конечностях и использованием передних для полета, особенно наглядно выражено в плечевом и тазовом поясах. Плечевой пояс жестко связан с грудиной, и потому при полете тело как бы висит на крыльях. Достигается это благодаря сильно разросшимся коракоидным костям, которые у млекопитающих отсутствуют.

Скелет птицы имеет заметно усиленный тазовый пояс. Задние конечности хорошо удерживают этих животных на земле (на ветвях при лазании или на воде при плавании) и, что особенно важно, успешно гасят удары в момент приземления. Поскольку кости стали тонкими, их прочность повысилась в результате срастания друг с другом, когда менялось строение скелета птицы. Как и у млекопитающих, три парные тазовые кости слились с позвоночником и между собой. Произошло слияние туловищных позвонков, начиная от последнего грудного и кончая первым хвостовым. Все они вошли в состав сложного крестца, который укрепил тазовый пояс, позволив конечностям птиц осуществлять свои функции, не нарушая работы других систем.

Конечности птиц

Следует рассмотреть и конечности, характеризуя строение скелета птицы. Они сильно видоизменены по сравнению с типичными особенностями, характерными для позвоночных. Так, кости плюсны и предплюсны удлинились и слились между собой, образовав дополнительный сегмент конечности. Бедро обычно скрыто под перьями. У задних конечностей появился механизм, позволяющий птицам удерживаться на ветвях. Мышцы-сгибатели пальцев лежат выше колена. Их длинные сухожилия проходят по передней стороне колена, затем по задней стороне цевки и нижней поверхности пальцев. При сгибании пальцев, когда птица обхватывает ветку, сухожильный механизм запирает их, так что захват не слабеет даже во время сна. По своему строению задняя конечность птицы весьма похожа на ногу человека, однако многие кости голени и стопы у нее срослись.

Кисть

Характеризуя особенности скелета птиц, отметим, что особенно резкие изменения в связи с приспособлением к полету произошли в строении кисти. Оставшиеся кости передних конечностей срослись, образуя опору для первостепенных маховых перьев. Сохранившийся первый палец является опорой для рудиментарного крылышка, которое действует как особый регулятор, снижающий торможение крыла при малых скоростях полета. Второстепенные маховые перья прикрепляются к локтевой кости. Совместно с замечательным устройством самих перьев все это создает крыло - орган, отличающийся высокой эффективностью и адаптивной пластичностью. Ниже представлен скелет вымершей в 17 веке

Крылья

Подъемную силу и управление при полете обеспечивают маховые и рулевые перья, но их аэродинамические свойства еще не поняты до конца. При нормальном машущем полете крылья движутся вниз и вперед, а затем - резко вверх и назад. При ударе вниз крыло имеет такой крутой угол атаки, что оно гасило бы скорость, если бы первостепенные маховые перья не действовали в это время как самостоятельная несущая плоскость, препятствующая торможению. Каждое перо поворачивается вверх и вниз вдоль стержня, так что создается направленная вперед результирующая тяга, чему способствует и раздвигание их концов. Кроме того, при определенном угле атаки крылышко отводится вперед от фронта крыла. Так образуется разрез, снижающий турбулентность над несущей плоскостью и тем самым гасящий торможение. Приземляясь, птица предварительно гасит скорость, располагая тело в вертикальной плоскости, отводя назад хвост и тормозя крыльями.

Особенности строения крыльев различных птиц

Птицы, умеющие летать медленно, обладают особенно хорошо заметными щелями между первостепенными маховыми. Например, у беркута (Aquilachysaetos, на фото выше) промежутки между перьями составляют до 40% общей площади крыла. У грифов очень широкий хвост создает дополнительную подъемную силу при парении. Другую крайность по сравнению с крыльями орлов и грифов образуют длинные и узкие крылья морских птиц.

Например, альбатросы (фото одного из них представлено выше) почти не машут крыльями, паря на ветру и то пикируя, то круто взмывая вверх. Их способ полета столь специализирован, что в штилевую погоду они буквально прикованы к земле. Крылья колибри несут лишь первостепенные маховые перья и способны совершать более 50 взмахов в секунду, когда птица повисает в воздухе; при этом они движутся вперед и назад в горизонтальной плоскости.

Перьевой покров

Перьевой покров приспособлен к выполнению разнообразных функций. Так, жесткие маховые и рулевые перья образуют крылья и хвост. А кроющие и контурные придают телу птицы обтекаемую форму, а пух является термоизолятором. Налегая друг на друга, словно черепица, перья создают непрерывный гладкий покров. Тонкое строение пера в большей степени, чем какие-либо другие анатомические особенности, обеспечивает птицам процветание в воздушной среде. Опахало каждого из них состоит из сотен бородок, располагающихся в одной плоскости по обе стороны от стержня, а от них также в обе стороны отходят бородочки, несущие крючочки со стороны, удаленной от тела птицы. Эти крючочки цепляются за гладкие бородочки предыдущего ряда бородок, что позволяет сохранять форму опахала неизменной. На каждом маховом пере крупной птицы насчитывается до 1,5 млн. бородочек.

Клюв и его значение

Клюв служит птицам манипулирующим органом. На примере вальдшнепа (Scolopaxrusticola, один из них представлен на фото выше) можно увидеть, сколь сложными могут быть действия клюва, когда птица погружает его в почву, охотясь за червем. Наткнувшись на добычу, птица сокращением соответствующих мышц сдвигает вперед квадратные кости, входящие в состав челюстной дуги. Те в свою очередь толкают вперед которые вызывают отгибание вверх кончика надклювья, находится овальное отверстие, через которое проходит сухожилие подключичной мышцы, прикрепляющееся к верхней стороне плеча. Таким образом, при сокращении крыло поднимается, а при сокращении грудных - опускается.

Итак, мы изложили основные особенности строения скелета птиц. Надеемся, вы открыли для себя что-то новое об этих удивительных существах.

Ощущение полета всегда представляли себе как что-то необыкновенное, как восторг и радость. Сила тяжести прижимает нас к поверхности Земли, и мы пытаемся найти средства, чтобы освободиться от ее объятий.

Люди были пятыми представителями животного царства, поднявшимися в воздух и научившимися летать на большие расстояния. Первыми 300 миллионов лет назад взлетели насекомые, и они до сих пор остаются самой многочисленной и самой преуспевающей группой летающих животных. Их наружный скелет легко адаптируется, образуя крылья, а малые размеры тела способствуют тому, что отношение поверхности к объему у них благоприятно для полета. После насекомых воздушное пространство освоили птерозавры, а затем птицы и летучие мыши.

Птерозавры - летающие рептилии - исчезли 80-100 млн. лет назад, в период, когда вымерли многие рептилии. Иногда их считают «ошибкой эволюции», группой, выброшенной на свалку истории. Однако период их существования охватывал 50-60 млн. лет, а такому летному стажу можно позавидовать. По своему строению птерозавры напоминали планеры с перепончатыми крыльями, поддерживаемыми единственным вытянутым пальцем. Это были животные весьма различных размеров - от небольших, величиной с воробья, до таких, как, например, птеранодон, у которого при сравнительно небольшом теле (с лебедя) размах крыльев достигал 7 метров. Птерозавры, видимо, не имели мощной летательной мускулатуры, судя по тому что грудная кость у них была небольшой. Обитали они, вероятно, на отвесных приморских скалах, откуда планировали вниз для ловли рыбы, а затем снова взлетали к своим гнездам.

Единственная группа млекопитающих, способных к активному полету, - летучие мыши. Их перепончатые крылья поддерживаются несколькими пальцами передних конечностей, задними конечностями и у некоторых видов хвостом. Многие из этих животных невелики, однако у крыланов размах крыльев может достигать полутора метров. Летучие мыши чаще всего ведут ночной образ жизни, ориентируясь с помощью ультразвуковой локации (система эхолокации, использующая высокочастотные звуки, не слышимые человеческим ухом). Аналогичную систему, но в диапазоне слышимых нами частот используют южноамериканские птицы гуахаро, живущие в темных пещерах и вылетающие на поиски пальмовых орехов.

У некоторых животных, не способных к настоящему длительному полету, имеются крылоподобные структуры, позволяющие им планировать. Такие приспособления есть у различных рыб, лягушек и рептилий. Например, летучий дракон-ящерица длиной около 20 см, обитающая в юго-восточной Азии, - имеет уплощенное тело и похожие на крылья кожные перепонки, прикрепленные к последним шести или семи ребрам. Во время ухаживания животное планирует с дерева на дерево, совершая в воздухе полный оборот.

Строение крыла приспособлено к образу жизни данной птицы, будь то летающая с дьявольской быстротой ласточка, парящий наподобие планера кондор или передвигающийся по земле фазан. Миколог и исследователь птиц Сэвайл выделил ряд наиболее обычных типов крыла.

Эллиптическое крыло

Птицы, живущие в лесах и на земле, такие как куриные, голуби, дятлы и многие воробьиные, имеют короткие широкие крылья с множеством щелей (изменяемых промежутков между маховыми перьями первого порядка). Такое строение обеспечивает высокую маневренность и быстрый взлет.

Высокоскоростное крыло

Птицы, кормящиеся подобно стрижам в воздухе или совершающие длительные миграции, как, например, крачки, имеют длинные, относительно узкие крылья. Такое крыло лучше приспособлено к быстрому равномерному полету, чем к скоростному взлету и аневрированию в ограниченном пространстве.

Крыло с высоким отношением длины к ширине

Очень длинные, узкие крылья парящих морских птиц, таких как альбатросы и буревестники, приспособлены к высоко cкоростному планированию при сильных устойчивых ветрах.

Щелевое крыло, создающее большую подъемную силу

Птицы, парящие над сушей, такие как кондоры, грифы, орлы и совы, имеют длинные широкие крылья с множеством щелей. Такое строение крыла позволяет сочетать маневренность с плавным скольжением, дает возможность птице кружить в небольших восходящих потоках тёплого воздуха, образующихся над землей.

Если обычные птицы - это планеры, у которых роль пропеллера выполняют перья на концах крыльев, то колибри можно сравнить с вертолетами. Эти удивительные создания могут подниматься вертикально вверх, зависать и даже летать «задним ходом»! Крылья их по своему строению отличаются от крыльев других птиц: они почти не гнутся, малоподвижны в запястном и локтевом суставах, но свободно вращаются в плечевом суставе. Во время зависания крылья движутся вперед, вниз, назад и вверх, описывая восьмерку, как будто эта крошечная птичка гребет веслами в воздухе.

Одним из важнейших факторов в аэронавтике является отношение площади крыльев к весу летательного аппарата; величины этого отношения у птиц могут служить уроком математики, преподанным нам природой. У более тяжелых птиц на единицу веса приходится относительно меньшая поверхность крыла по сравнению с легкими. Иными словами, чем меньше птица, тем относительно больше площадь ее крыльев по отношению к весу. Это можно объяснить тем, что крупные птицы приближаются по размерам к верхнему пределу. Они не могут стать еще больше, не жертвуя относительной величиной крыльев. Принято считать, что площадь крыльев у птицы приблизительно пропорциональна весу тела, взятому в степени 2/3.

Интересно, что птицы, у которых отношение площади крыльев к весу тела меньше обычного, такие как колибри, гагары и гуси, плохо приспособлены к парящему полету в отличие от таких, как, например, цапли и орлы, у которых это отношение больше обычного и которые могут превосходно парить. Создается впечатление, что в ходе эволюции возникали небольшие отклонения в росте крыльев и тела, смещавшие это соотношение в ту или иную сторону от изначального среднего в зависимости от экологической ниши.

Когда птицы обрели способность летать, их строение претерпело заметные изменения по сравнению с тем, которое было свойственно их предкам – рептилиям. Чтобы вес тела животного был по возможности уменьшен, часть органов стала более компактными, тогда как другие был и вовсе утрачены. Что же касается чешуек, то на их место пришли перья.

Те из тяжелых структур, которые имели жизненно важное значение, были перемещены ближе к центру тела, чтобы улучшить его балансировку. Кроме этого, регулируемость, скорость и эффективность всех физиологических процессов заметно повысилась, что обеспечило ту мощность полета, которая требовалась животному.

Скелет птиц

Для птичьего скелета характеры уникальные жесткость и легкость. Облегчение скелета было достигнуто благодаря тому, что ряд элементов был редуцирован (в первую очередь в конечностях птиц), а также благодаря тому, что внутри некоторых костей появились воздухоносные полости. Жесткость же была обеспечена срастанием ряда структур.

В целях удобства описания, скелет птиц делят на скелет конечностей осевой скелет. Последний включает в себя грудину, ребра, позвоночник и череп, а второй состоит из дуговидных плечевого и тазового пояса c костями прикрепленных к ним задних и передних сводных конечностей.

Строение черепа у птиц

Для птичьего черепа характерны глазницы огромного размера. Их размер настолько велик, что прилегающая к ним сзади мозговая коробка как бы потеснена глазницами назад.

Очень сильно выступающие вперед кости образуют не имеющую зубов верхнюю и нижнюю челюсти, которые соответствуют надклювью и подклювью. Под нижним краем глазниц и почти вплотную к ним расположены ушные отверстия. В отличие от верхней части челюсти у людей, птичья верхняя челюсть подвижна, благодаря тому, что имеет особое, шарнирное прикрепление к мозговой коробке.

Позвоночник птиц состоит из множества мелких косточек, именуемых позвонками, которые располагаются один за другим, начиная от основания черепа до окончания хвоста. Шейные позвонки обособленны, очень подвижны и их как минимум вдвое больше, чем у большинства млекопитающих, включая людей. Благодаря этому птицы могут очень сильно наклонять голову и поворачивать ее практически в любом направлении.

Позвонки грудного отдела сочленяются с ребрами и в большинстве случаев прочно сращены друг с другом. В тазовой области позвонки слиты в одну длинную кость, называемую сложным крестцом. Для таких птиц характерна необычайно жесткая спина. Оставшиеся, хвостовые позвонки достаточно подвижны, кроме нескольких последних, слитых в единую кость называемую пигостилем. По своей форме они напоминают лемех плуга и являются скелетной опорой для имеющих большую длину рулевых хвостовых перьев.

Грудная клетка у птиц

Сердце и легкие птицы снаружи защищены и окружены ребрами и грудными позвонками. Быстролетающим птицам присуща чрезвычайно широкая грудина, разросшаяся в киль. Это обеспечивает эффективное прикрепление главных летательных мышц. В большинстве случаев, чем больше у птицы киль, тем сильнее у нее полет. У птиц, которые совершенно не летают, киль отсутствует.

Связывающий крылья с остевым скелетом плечевой пояс с каждой стороны образован тремя костями, которые расположены наподобие треножника. Одна ножка этой конструкции (воронья кость – коракоид) упирается в грудину птицы, вторая кость, являющаяся лопаткой, лежит на ребрах животного, а третья (ключица) сливается с противоположной ключицей в единую кость называемую «вилочка». Лопатка и коракоид в том месте, где они сходятся, образуют суставную впадину, в которой и поворачивается головка плечевой кости.

Строение крыльев у птиц

В общем, кости птичьих крыльев те же, что и кости человеческой руки. Точно так же как и у людей, единственной костью верхнего отдела конечностей является плечевая кость, которая сочленяется в локтевом суставе с двумя костями (локтевой и лучевой) предплечья. Ниже начинается кисть, многие элементы которой, в отличие от их человеческих аналогов, слиты между собой или же вовсе утрачены. В итоге остаются только две кости запястья, одна пряжка (пястно-запястная кость крупного размера) и четыре фаланговых кости, которые соответствуют трем пальцам.

Птичье крыло намного легче, чем конечность любого другого наземного позвоночного, сходного по размерам с птицей. И это объясняется не только тем, что птичья кисть включает в себя меньше элементов. Причина еще и в том, что длинные кости предплечья и плеча птицы являются пустотелыми.

Причем в плечевой кости находится специфический воздушный мешок, который относится к дыхательной системе. Дополнительное облегчение крылу придает то, что крупные мышцы в нем отсутствуют. Вместо мышц главные движения крыльев контролируются с помощью сухожилий очень развитой мускулатуры грудины.

Отходящие от кисти летательные перья называются первостепенными (большими) маховыми перьями, а те которые прикреплены в районе локтевых костей предплечья, называются второстепенными (малыми) маховыми перьями. Помимо этого разливается еще три пера крыла, которые прикреплены к первому пальцу, а также кроющие перья, которые гладко, наподобие черепицы, налегают на основания маховых перьев.

Что касается тазового пояса птиц, то с каждой стороны тела он состоит из трех костей, слитых между собой. Это подвздошная, лобковая и седалищная кости, причем подвздошная кость сращена со сложным по своей структуре крестцом. Такая сложная конструкция защищает почки снаружи, одновременно обеспечивая прочную связь ног с плечевым скелетом. Там, где три кости относящиеся к тазовому поясу сходятся друг с другом, находится значительная по своей глубине вертлужная впадина. В ней вращается головка бедренной кости.

Устройство ног у птиц

Как и у людей, бедренная кость птиц является стержнем верхнего отдела нижних конечностей. В коленном суставе к этой кости причленяется голень. Но если у людей в состав голени входит малая и большая берцовые кости, то у птиц они сращены между собой, а также с одной косточкой предплюсны или с несколькими. Вместе этот элемент называется тибиотарзус. Что же касается малой берцовой кости, то от нее остался заметен только коротенький тонкий рудимент, который прилегает к тибиотарзусу.

Устройство стоп у птиц

Во внутрипредплюсневом (голеностопном) суставе, к тибиотарзусу причленяется стопа, которая состоит из одной длинной кости, костей пальцев и цевки. Последняя образована элементами плюсны, которые сращены между собой, а также несколькими предплюсневыми нижними косточками.

Большинство птиц имеет четыре пальца, каждый из которых причленен к цевке и заканчивается когтем. Первый палец у птиц обращен назад. Остальные пальцы в большинстве случаев направлены вперед. Отдельные виды имеют обращенный назад (как и первый) второй или же четвертый палец. Следует отметить, что у стрижей первый палец, направлен, как и остальные пальцы, вперед, тогда как у скопы он может поворачиваться в обе стороны. Цевка у птиц на землю не опирается, и они ходят только на пальцах, не опираясь на грунт пяткой.

Мышечная система у птиц

Ноги крылья и прочие часть тела птицы, приводятся в движение с помощью примерно 175 различных скелетных попречнополосатых мышц. Эти мышцы еще называют произвольными, поскольку их сокращения могут контролироваться сознанием и, соответственно, они могут быть произвольными. Как правило, эти мышцы парные, расположенные симметрично на правой и левой стороне тела.

Основными мышцами обеспечивающими полет являются грудная мышца и надкоракоидная. И та и другая мышца начинаются на грудине. Наиболее крупная мышца – грудная. Она тянет крыло вниз обусловливая самым движение птицы в воздухе вверх и вперед. А надкоракоидная мышца поднимает крыло вверх, в противоположном работе грудной мышцы направлении, подготавливая его к очередному взмаху. Надо сказать, что у индейки и домашней курицы, эти две мышцы считаются «белым мясом», тогда как остальные мышцы относятся к «темному мясу».

Кроме скелетной произвольной мускулатуры, птицы имеют, как и прочие позвоночные, гладкую мускулатуру, которая слоями залегает в стенках органов мочеполовой, пищеварительной, сосудистой и дыхательной систем. Кроме этого гладкие мышцы есть и в коже. Именно ими обусловлены движения перьев. Есть гладкая мускулатура и в глазах: благодаря ей обеспечивается фокусировка изображения на сетчатке. Такую мускулатуру в противоположность поперечно-полосчатой именуют непроизвольной мускулатурой, поскольку она работает без волевого контроля.

Нервная система у птиц

Центральная нервная система птиц состоит из спинного и головного мозга, образованных множеством нейронов нервных клеток.

Наиболее заметной частью головного мозга у птиц являются большие полушария, которые представляют собой центр, в котором происходит высшая нервная деятельность. Поверхность этих полушарий не имеет ни извилин, ни борозд, типичных для многих млекопитающих, а ее площадь достаточно мала, что совпадает с относительно низко развитым интеллектом основной массы птиц. Внутри больших полушарий размещаются центры координации тех форм активности, которые связаны с инстинктом, включая инстинкты кормежки и пения.

Особый интерес представляет птичий мозжечок, который находиться сразу за большими полушариями, и покрыт извилинами и бороздами. Его большой размер и строение, соответствуют тем сложным задачам, которые связаны с сохранением в воздухе равновесия и координацией множества движений необходимых для полета.

Сердечно-сосудистая система у птиц

По отношению к размерам тела, сердце у птиц, заметно крупнее чем у млекопитающих того же размера. При этом замечено, что чем мельче конкретный вид птиц, тем более крупным будет его сердце (разумеется, относительно размеров ее тела). К примеру, у колибри масса сердца составляет 2,75% от массы всего тела. Это необходимо, чтобы все многолетающие птицы могли обеспечить быструю циркуляцию крови. То же самое относится и к тем видам пернатых, которые обитают на больших высотах или в холодных областях. И, так же как и у млекопитающих животных, у птиц сердце четырехкамерное.

Частота сердечных сокращений находится в зависимости от размеров сердца и самого животного, а также от степени нагрузки. К примеру, частота сердечных сокращений у отдыхающего страуса составляет около 70 уд/мин, тогда как у колибри во время полета она поднимается до 615 уд/мин. При этом, чрезмерный испуг может испугать птицу настолько, что повысившееся давление может привести к тому, что артерии лопаются и птица умирает.

Так же как и млекопитающие, птицы являются теплокровными животными, При этом, диапазон нормальных температур их тел, у них выше, чем у людей и колеблется в диапазоне от 37,7 до 43,5 градусов. Как правило, птичья кровь содержит больше эритроцитов, чем у основной массы млекопитающих. Благодаря этому птичья кровь может перенести больше кислорода за единицу времени, что очень важно для полета.

Дыхательная система у птиц

Почти у всех птиц ноздри ведут в находящиеся у основания клюва носовые полости. Но есть и исключения: олуши, бакланы и некоторые другие виды пернатых не имеют ноздрей и поэтому вынуждены дышать через рот. Попавший в нос или рот воздух перемещается в гортань, за которой начинается трахея.

В отличие от млекопитающих, гортань птиц звуков не производит, будучи лишь клапанным аппаратом, который защищает нижние дыхательные пути от того, чтобы в них попадала вода и пища.

Ближе к легким трахея разделяется на два бронха, которые входят по одному в каждое легкое. В той точке, где они разделяются, располагается нижняя гортань, которая и служит птице голосовым аппаратом. Образована она окостеневшими расширенными костями трахеи и бронхов, а также внутренними перепонками. К оным прикрепляются пары специальных певчих мышц. Когда выдыхаемый из легких воздух проходит через нижнюю гортань, он приводит к вибрации перепонок, что и производит звуки. У тех птиц, для которых характерен широкий диапазон издаваемых тонов, имеется больше напрягающих голосовые перепонки певчих мышц, чем у тех видов, которые поют откровенно плохо.

Каждый бронх разделяется при входе в легкие на тонкие трубочки. Стенки этих трубочек пронизаны кровеносными капиллярами, которые получают кислород из воздуха и отдают обратно в него углекислый газ. Эти трубочки направляются в тонкостенные воздушные мешки, напоминающие не пронизанные капиллярами мыльные пузыри. Находятся эти мешки за пределами легких – в районе таза, плеч, шеи, вокруг пищеварительных органов и нижней гортани и даже приникают в крупные кости крыльев и ног.

Когда птица делает вдох, воздух через трубочки попадает в эти самые мешки, а при выдохе он из мешков идет по трубочкам через легкие, где снова происходит газообмен. Благодаря такому двойному дыханию, снабжение организма кислородом увеличивается, что создает более благоприятные условия для полета.

Кроме этого воздушные мешки увлажняют воздух, а также регулируют температуру тела. Это достигается за счет того, что в результате испарения и излучения, окружающие ткани могут терять тепло. В итоге птицы обретают способность, словно потеть изнутри, что является достойной компенсацией отсутствия у птиц потовых желез. Кроме того, воздушные мешки способствуют удалению из организма излишней жидкости.

Устройство пищеварительной системы у птиц

В целом можно сказать, что пищеварительная система птиц представляет собой простирающуюся от клюва вплоть до отверстия клоаки полую трубку. Эта трубка выполняет сразу множество функций, принимая в себя корм, выделяя соки с ферментами, которые расщепляют пищу, всасывает вещества, а также выводит наружу не переварившиеся остатки пищи. Однако, несмотря на то, что у всех птиц строение пищеварительной системы, как и ее функции, одинаковы, в некоторых деталях имеются различия, которые связаны с кормовыми повадками, а также с рационом конкретной группы пернатых.

Процесс пищеварения начинается с попадания пищи в рот. Основная масса птиц обладает слюнными железами, которые выделяют смачивающую корм слюну, с него и начинается переваривание пищи. У некоторых птиц, например у стрижеобразных, слюнные железы секретируют липкую жидкость, которая используется для строительства гнезд.

Функции и форма языка, впрочем как и клюва птицы, зависят от того какой образ жизни ведет тот или иной вид птиц. Язык может использоваться как для держания корма во рту, так и для манипуляций с ним в ротовой полости, а также для определения вкуса пищи и ее ощупывания.

Колибри и дятлы, обладают очень длинным языком, который они могут высовывать далеко за пределы своего клюва. У отдельных дятлов на конце языка имеются направленные назад зазубрины, благодаря которым птица может вытащить на поверхность находящихся в коре насекомых и их личинок. А вот у язык, как правило, на конце раздвоен и свернут в трубочку, что помогает высасывать нектар из цветков.

Фазановых, тетеревиных и индеек, а также у некоторых других птиц, часть пищевода постоянно расширена (ее называют зобом) и используется для накопления пищи. У многих птиц пищевод является достаточно растяжимым и может в течение некоторого времени вмещать в себя значительное количество пищи еще до того как она поступит в желудок.

Желудок у птиц делится на железистую и мускульную («пупок») часть. Железистая часть секретирует, расщепляющий пищу на пригодные для последующего всасывания вещества, желудочный сок. Мускульная часть желудка характеризуется толстыми стенками и твердыми внутренними гребнями, размалывающими пищу, которая получена из железистого желудка, что выполняет компенсирующую функцию для этих не имеющих зубов животных. Особенно толстыми мышечные стенки являются у тех птиц, которые питаются семенами и прочими твердыми кормами. Поскольку часть попавшего в желудок корма может быть непереваренной (например, твердые части насекомых, волосы, перья, части костей и пр.) то у многих хищных птиц в «пупке» образуются округлые плоские погадки, которые время от времени отрыгиваются.

Продолжается пищеварительный тракт тонкой кишкой, которая следует сразу же за желудком. Именно там происходит окончательное переваривание пищи. Толстая кишка у птиц, представляет собой ведущую в клоаку толстую прямую трубку. Кроме нее в клоаку открываются еще и протоки мочеполовой системы. В результате в клоаку попадают как фекальные массы, так и сперма, яйца и моча. И все эти продукты покидают тело птицы через это одно отверстие.

Мочеполовая система у птиц

Мочеполовой комплекс состоит из выделительной и репродуктивной систем, которые очень тесно между собой связаны. Выделительная система функционирует беспрерывно, тогда как вторая активизируется только в определенное время года.

Выделительная система состоит из ряда органов, среди которых, в первую очередь, следует назвать две почки, которые извлекают из крови отходы жизнедеятельности и образуют мочу. Мочевого пузыря у птиц нет, поэтому моча через мочеточники поступает прямо в клоаку, где основная масса воды снова всасывается в организм. Оставшийся после этого похожий на кашу белый остаток, вместе с поступившими из толстой кишки фекалиями темного цвета выбрасывается наружу.

Репродуктивная система у птиц

Эта система состоит из половых желез (гонад) и трубок, которые отходят от них. Мужские гонады представлены парой семенников, в которых формируются гаметы (мужские половые клетки) – сперматозоиды. Форма у семенников либо эллиптическая, либо овальная, при этом левый семенник, как правило, крупнее правого. Семенники находится в полости тела рядом с передним концом каждой почки. С приближением брачного сезона гормоны гипофиза, за счет своего стимулирующего действия, увеличивают семенники в несколько сотен раз. По тонкому и извилистому, семявыносящему протоку сперматозоиды из каждого семенника попадают в семенной пузырек. Именно там они и накапливаются, сохраняясь до копуляции и происходящего в этот момент семяизвержения. При этом они попадают в клоаку и выходят наружу через ее отверстие.

Яичники (женские гонады) образуют яйцеклетки (женские гаметы). Основная масса имеет только один (левый) яичник. Яйцеклетка, если сравнивать ее с микроскопическим сперматозоидом имеет огромный размер. В плане массы, ее основную часть составляет желток, который является питательным материалом для, начавшего развиваться после оплодотворения, зародыша. Яйцеклетка из яичника попадает в яйцевод, мышцы которого проталкивают яйцеклетку мимо всевозможных железистых областей находящихся в стенах яйцевода. С их помощью желток окружается белком, находящимися под скорлупой оболочками и состоящей по большей части из кальция скорлупой. В конце добавляются пигменты, окрашивающие скорлупу в тот или иной цвет. На то, чтобы яйцеклетка развилась готовое к откладке яйцо, требуется около суток.

Для птиц характерно внутреннее оплодотворение. Во время копуляции сперматозоиды попадают в клоаку самки и затем перемещаются вверх по яйцеводу. Женская и мужская гаметы (то есть, собственно оплодотворение) происходит в верхнем конце яйцевода еще до того, как яйцеклетка будет покрыта белком, подскорлуповыми оболочками и скорлупой.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Из многочисленных средств передвижения именно самолет является самым быстрым, удобным и безопасным. Каждый современный человек видел авиалайнер, но не все понимают, как именно работает механизм. В этой статье мы подробно рассмотрим строение крыла самолета.

Конструкция авиалайнера состоит из следующих основных элементов:

• крыла;
• оперения хвостовой части;
• устройства для взлета и посадки;
• фюзеляжа;
• двигателей.

Поскольку в рамках одной статьи невозможно детально рассмотреть каждый элемент конструкции, далее мы сфокусируем внимание исключительно на крыльях.

Одним из основных «органов» воздушного транспорта являются крылья, без которых самолет даже не сможет оторваться от земли. Конструкция крыла самолета состоит из правой и левой консоли, основное предназначение данного узла – создать необходимую подъемную силу для авиалайнера .

Здесь расположена механизация для взлета и посадки, которая в несколько раз улучшает следующие характеристики:

• разгон авиалайнера;
• скорость разбега;
• скорость взлета и посадки.

Также тут располагаются топливные баки, а на военных машинах предусмотрены место для перевозки военного снаряжения.

От чего зависят летные качества авиатранспорта?

Размах и форма крыла самолета влияют на летные качества. Размах крыла самолета определяется длиной между прямым крылом и концевой точкой данного элемента.

Профиль крыла самолета – это сечение по плоскости, которое замеряется перпендикулярно размаху. В зависимости от предназначения авиалайнера его профиль крыла может меняться, и именно этот момент является основным, ведь с его помощью формируется сам летательный аппарат. То есть профиль крыла самолета влияет на назначение авиатранспорта и скорость его передвижения. Например:

• профиль с острой передней кромкой предназначается для скоростных авиалайнеров МИГ-25;
• высотный самолет МИГ-31 обладает аналогичным профилем;
• более толстый профиль с передней закругленной кромкой предназначается для авиатранспорта, предназначенного для транспортировки пассажиров.

Существует несколько вариантов профилей, однако их форма исполнения всегда одинаковая. Данный элемент представляется в виде капли различной толщины.

Создавая профиль для любого летательного аппарата, производители сперва проводят точные расчеты, основанные на аэродинамике. Подготовленный образец проверяется в специальной аэродинамической трубе, и если технические характеристики подойдут для полетных условий, профиль устанавливается на летательный аппарат. Разработкой аэродинамических профилей занимались ученые с начала развития авиации, процесс разработки не прекращается и в настоящее время.

Крыло самолета «Москито»

Принцип работы

При помощи крыла летательный аппарат удерживается в небе. Многие ошибочно считают, что авиатранспорт обладает двумя крыльями , на самом деле у него имеется всего один элемент , и две плоскости, которые расположены на правой и левой сторонах.

То, как работает крыло самолета, доступно объяснили журналисты телеканала «Россия 2». Рекомендуем ознакомиться с коротким и познавательным видео, на котором принцип работы крыла самолета изложен доступным языком.

Согласно закону Бернулли , чем выше поток частиц или жидкости, тем меньше будет наблюдаться внутреннее давление воздушного потока. Именно по этому закону создается профиль крыла, то есть поток частиц или жидкости, соприкасаясь с поверхностью профилей, равномерно распределятся по всем частям элемента.

В хвостовой зоне частицы также не должны соединяться, чтобы не образовался вакуум, поэтому верхняя часть элемента обладает большей кривизной. Именно такое строение позволяет создать меньшее давление на верхней части элемента, что и требуется для создания подъемной силы .

Сила подъема крыла может завесить и от «угловой атаки». Для ее замера используется длина хорды крыла и скорость встречного потока воздушных масс. Чем больше будет показатель «угловой атаки», тем будет больше сила подъема крыла. Поток воздушных масс может быть как ламинарным, так и турбулентным:

1. Гладкий поток без вихрей называется ламинарным , с его помощью создается подъемная сила.
2. При турбулентном потоке, который создается при помощи вихрей, равномерно распределить давление не получится, соответственно, и подъемную силу создать не удастся.

Чтобы воздушный транспорт имел нужный скоростной диапазон, мог осуществлять безопасную посадку и взлет, максимально разгонялся, существует специальный механизм управления крыла, в который входят следующие элементы:

• закрылки и предкрылки;
• интерцепторы;
• щитки для посадки.

Закрылки устанавливаются в задней части, являются основными компонентами в механизме управления самолета. Они уменьшают скорость, предоставляют авиатранспорту необходимую силу для подъема в воздух. Предкрылки не допускают возникновения слишком большой «угловой атаки», элементы расположены в носовой части. Интерцепторы расположены вверху крыла, помогают снизить подъемную силу когда это необходимо.

Законцовка

Данная часть крыла самолета помогает увеличить размах крыла, в несколько раз снижает сопротивление, которое образуется воздушным потоком, а также увеличивает подъемную силу. Кроме этого, законцовка крыла самолета помогает увеличить длину, практически не изменив при этом его размах. При использовании законцовки расход топлива у самолетов сокращается в несколько раз, а у планеров увеличивается дальность пути. Чаще всего используются гребневые законцовки, который помогают экономнее использовать топливо, легче набирать высоту, уменьшить длину разбега перед взлетом.

Кроме этого, элемент крыла самолета гребневого типа в несколько раз уменьшает индукционное сопротивление. Сегодня они чаще всего применяются на Боингах-767, -777, -747-8, а в ближайшее время планируется установка на Боингах-787.

Вконтакте