Скелет и мускулатура
Скелет у птиц, в отличие от насекомых, внутренний, т.е. не ограниченный для роста мышц, находящихся на нем. В связи с этим, сила птицы напрямую зависит от размеров костей и количества ее мышечной массы.
Основная часть позвонков, кроме шейных, сросшиеся, образуют твердую и малоподвижную часть скелета (крестец, спинная кость), к которой крепятся грудина, ноги и крылья птицы. Шейные позвонки многочисленны и подвижны.
Обращает на себя внимание грудина птицы, имеющая киль. Киль разделяет мышцы на левую группу грудных мышц и на правую группу. Помимо этого, киль увеличивает площадь опоры для волокон мышц и одновременно с двух сторон ограничивает зону их увеличения при сокращении мускулатуры. Длина грудины, к которой крепятся мышцы, обеспечивает разную длину для волокон мышц.
Во время полета давление встречного воздуха приходится на грудные мышцы, смягчающие силовое воздействие через грудину на внутренние органы. Такое положение мышц дает возможность автоматического управления крыльями, точно и быстро реагировать на любое изменение и перемещение центра вектора подъемных сил, действующих на птицу.
Сила тяги, образующаяся на крыльях птицы, величина не постоянная, к тому же с большим диапазоном, как по силе, так и по времени воздействия. Для смягчения рывков и равномерного распределения тягового усилия на тело птицы, грудные мышцы имеют увеличенные размеры и большую площадь зацепления на грудине.
Мышцы ног сильные и развитые. Чем ближе мышца конечности находится к телу птицы, тем она тяжелее и сильнее. Бедренные кости и в полете, и при ходьбе постоянно находятся под определенным углом к крестцу. При ходьбе разведенные бедра увеличивают ширину между ног, а при полете увеличивают величину птицы и площадь опоры туловища.
Кожа птиц сухая, крепкая, подвижная. Особо подвижна кожа на шее птицы и на крыльях. Когда птица находится на земле, крепкая и эластичная кожа на крыльях сжимается и удерживает крылья в сложенном состоянии. Во время полета кожа растягивается и образует треугольную кожную площадь опоры крыла, воспринимающую на себя основную подъемную силу крыла.
Спинная кость и грудина соединены между собой ребрами, состоящими из двух частей, позвоночной и грудной, которые сходятся между собой под углом и как на шарнирах соединяются друг с другом. Конечности птицы крепятся к позвоночной части скелета, которая воспринимает все импульсы сил, передающиеся от ног или от крыльев. Грудина с килем находится как бы в подвешенном состоянии, оберегая, таким образом, внутренние органы от ударов и тряски.
На земле грудина под собственным весом опускается, расширяя грудную клетку, а грудные мышцы, провисая, прижимают плечо крыла к туловищу птицы. Натяжение кожи на шее птицы тоже ослабевает.
Полет
Прежде, чем описывать полет птиц, хочу напомнить о том, что птицы, являясь наиболее совершенными летающими живыми существами по сравнению с насекомыми и рукокрылыми, помимо своих особенностей полета, присущих только им, в большей или меньшей степени пользуются также всеми способами полета летающих насекомых и рукокрылых. Вот самые основные.
Во-первых, это складные крылья.
Во-вторых, разделение площадей крыла на несущую поверхность и тяговую.
В-третьих, максимальное восприятие крылом кинетической энергии движущегося воздуха, вплоть до ее самых наименьших частиц, и передача этой энергии на тело.
В-четвертых, увеличенная величина туловища за счет перьевого покрова.
В-пятых, возможность автоматического управления крыльями с минимальным расходом энергии.
Итак, когда птица стоит на земле, ее ноги широко расставлены, грудная клетка расширена, шея сложена, кожа свободна, перья аккуратно сложены и крылья прижаты к туловищу. Теперь пошагово рассмотрим взлет.
Готовясь к взлету, птица на мгновенье приседает. В этот момент туловище птицы резко опускается. Кожа шеи, как было сказано, находясь в ненатянутом состоянии, не прижимает плотно контурные перья друг к другу и воздух имеет относительно свободный доступ в полость между перьями и туловищем.
Во время опускания туловища, воздух, заполнив свободное пространство внутри перьев, начнет сжиматься, устремляясь вверх. Перетекая, часть воздуха попадает в пространство под сложенным крылом, и, воздействуя на маховые перья, начинает их раздвигать. Другая часть воздуха попадает под рулевые перья и тоже помогает птице их раздвинуть.
Резкий толчок от ног передается на крестец и на спинную кость, где находятся плечи крыльев. Верхняя часть туловища первой начинает движение вверх. Грудина, находясь в подвешенном состоянии на двойных «шарнирных» ребрах, несколько запаздывает. Зато голова, получив ускорение, усиленное сокращением шейных мышц, быстро направляется в выбранную для полета сторону. Шейные позвонки выстраиваются друг за другом, кожа натягивается, выстраивая очины контурных перьев вдоль туловища и прижимая перья к телу. Из-под контурных перьев резко выходит воздух, попавший во время приседания птицы, реактивная сила еще более натягивает кожу, передавая импульсы сил на тело.
Длинные большие грудные мышцы удерживают жилу, соединяющую их с кистью крыла, в натянутом положении, а короткие подключичные мышцы в это время поднимают плечо. Так, кисть с главными маховыми перьями первая выходит из сложенного состояния. Встречный ветер ограничивает движение кисти вперед. При отсутствии ветра птица при взлете главные маховые перья заносит вверх и вперед.
Во время распрямления крыла перепончатая площадь опоры крыла постепенно уменьшается, выдавливая из-под себя воздух и получая реактивный импульс силы. Воздух, вышедший под некоторым давлением, попадает на второстепенные маховые перья и преобразуется на них в тяговое усилие. Полное выпрямление крыла заканчивается в его почти вертикальном положении. При этом главные маховые перья, имея тяговое усилие, сохраняют почти горизонтальное положение. Тяговое усилие главных маховых перьев оказывается вполне достаточно для того, чтобы птица кистью могла на них опереться и подтянуться, сгибая локти. С опусканием крыльев птица начинает свой полет.
При сгибании локтей увеличивается площадь опоры крыла и происходит следующее заполнение воздухом его объема с одновременным опусканием всего крыла. Частичное складывание крыла приводит к тому, что расправленные и заполненные воздухом маховые и кроющие перья крыла сжимают свои опахала, выдавливая из них воздух и направляя его в полость под крылом. В определенном месте птица снова начинает выдавливать собравшийся воздух из-под площади опоры, выпрямляя крыло и одновременно увеличивая общую площадь крыла. Это приводит к новому заполнению опахал перьев встречным потоком воздуха.
Сначала все движения птицы резкие и частые, но с увеличением скорости полета частота махания уменьшается, а плавность движений увеличивается.
Во время взлета и частых отталкивающих движений подвижность всех перьев крыла и хвоста ничем не ограничена. Но с увеличением скорости увеличивается лобовое сопротивление крыла и перетекание воздуха с обеих сторон крыла, которое ряд за рядом плотно придавливает кроющие перья вначале друг на друга, а затем и к очинам маховых перьев. Под этим давлением крыло птиц принимает вид цельной, крепкой, плотной конструкции, что в свою очередь вводит в заблуждение не только врагов пернатых, но и многих исследователей. (Враги воспринимают увеличенный объем за реальную величину туловища птицы, а исследователи думают, что птица в полете опирается на перья крыльев).
Контурные перья действительно фиксируют крыло, предотвращая его непроизвольное складывание под воздействием пружинящего свойства летательной перепонки, стремящейся притянуть локоть к туловищу. Менее сжатыми оказываются главные маховые перья крыла, которыми птица в полете и управляет.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/chitat-onlayn/?art=70285282&lfrom=174836202&ffile=1) на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
