Содержание
- Анатомические Адаптации
- Аэродинамика утиного крыла
- Форма крыла и относительный размер: Dabblers vs. Divers
- Утиные перелетные рейсы
- Утка как нелетающая птица
Наблюдая за петлей утки с тяжелым дном, петлящей вокруг болота или пруда, или вьющейся вдоль кромки воды, легко забыть, насколько они быстрые и пулистые на крыле - и насколько многие из них мигрируют два раза в год. Утки могут летать взрывно, если их покраснет наклонившийся орел или какая-то другая угроза. Они также могут преодолеть впечатляющий пробег в день высотной миграции, особенно с здоровым попутным ветром на их стороне. Специализированная анатомия птиц и фундаментальная аэродинамика вступают в игру, чтобы получить утку в воздухе (и держать ее там).
Анатомические Адаптации
Как и другие птицы, утки могут похвастаться легким скелетом, который, тем не менее, прочно укреплен для того, чтобы выдерживать значительные физические нагрузки, возникающие при полете. Адаптация скелета для полета включает в себя полые длинные кости в крыле, киль грудины для закрепления летящих мышц и сросшиеся «запястья» и «кисти руки» для более жесткой структуры крыла. Основные летные мышцы включают большую грудную клетку, которая обеспечивает удар крыла при «силе» вниз, и супракоракоидус, который подтягивает крыло в результате «восстановительного» удара.
Жесткие летные перья утки включают внешние «праймериз» и внутренние «вторичные». Лопасти первичных перьев имеют узкую переднюю кромку для резки воздуха; они также плотно соединены крючковатыми «штангами». _ Мягкие накладывающиеся перья, называемые «покрывалами», покрывают основы первичных и вторичных слоев, обеспечивая крыльям сплошной, гладкий слой.
Аэродинамика утиного крыла
Чтобы летать, утка должна генерировать подъемную силу, чтобы компенсировать силу тяжести, а также тягу, чтобы двигаться вперед против замедляющего сопротивления трения. Модифицированные кости конечностей, мышцы, покрывала и летные перья крыла утки - все это служит для создания «аэродинамической поверхности», изогнутой и конусообразной структуры, над которой и под которой течет воздух. Более высокая скорость полета над крылом создает более низкое давление, чем вдоль нижней стороны, что создает восходящую силу.Форма крыла также отклоняет воздух вниз, что, согласно третьему закону движения Ньютона, означает, что должна быть одинаковая сила, создаваемая в противоположном или восходящем направлении. Эти восходящие силы создают подъем, необходимый для преодоления силы тяжести.
Первичные летные перья утки создают прямую тягу, а вторичные увеличивают подъемную силу. Опуская задние края своих крыльев вниз, утка увеличивает сопротивление и уменьшает подъемную силу, механизм контролируемого сваливания, который позволяет ему замедляться и приземляться.
Форма крыла и относительный размер: Dabblers vs. Divers
У уток вообще есть изогнутые, заостренные крылья быстро летающей птицы, но форма и относительный размер крыльев варьируются между двумя основными подразделениями утки: двусмысленные утки - также называемые «утки лужи» - и ныряющие утки. Dabblers получают свое имя от их привычки кормления с их счетами, скользящими под водой, или наклоняя себя вперед и шлепая вместе с поднятыми задними концами. Дайверы, напротив, часто питаются полностью погруженными.
«Нагрузка на крыло» - это отношение площади крыла птицы к ее массе тела. Dabblers имеют пропорционально большие крылья по сравнению с их размером и, следовательно, более низкую нагрузку на крыло, чем дайверы, что означает, что они могут запускать прямо в полете. При более высокой ветровой нагрузке ныряющие утки обычно бегут вдоль поверхности воды быстрыми ударами крыльев, прежде чем набрать скорость, необходимую для подъема и подъема в воздух. Они также должны, как правило, хлопать крыльями быстрее, чем баловать уток, чтобы оставаться в воздухе.
Другой характеристикой крыла, имеющей последствия для полета, является соотношение сторон: длина крыла делится на ширину крыла. Дейблеры имеют более низкое соотношение сторон, чем дайверы, что дает им большую маневренность. Это хорошая черта для мелководных сред, которые они часто посещают, позволяя им перемещаться по туннелям высоких осок и камышей в болотах или через деревья болот и пойменных лесов. Более высокое соотношение крыльев у дайверов делает их менее маневренными, но быстрее летающими, что хорошо помогает им в более открытых, глубоководных местах обитания, которые им нравятся, таких как озера, заливы и прибрежные моря.
Утиные перелетные рейсы
Хотя дайверы и любители подводных лодок демонстрируют некоторые ключевые отличия, утки в целом предназначены для быстрого полета. Их остроконечные крылья с опущенными назад идеально подходят для миграции на большие расстояния, чем занимаются многие виды, которые размножаются в более высоких широтах. Мигрирующие утки обычно летают в V-образной формации для максимальной эффективности. Концы крыльев летящей птицы создают вихри, которые толкают воздух вниз за птицей (при промывке) и вверх в стороны (при промывке). Утка позади и сбоку от другого может воспользоваться преимуществом этой промывки и уменьшением сопротивления, чтобы летать с меньшими усилиями: отсюда и конфигурация «V».
Утка как нелетающая птица
Конечно, есть птицы, которые не летают, и это число включает несколько видов уток, таких как большинство пароходных уток Южной Америки. Но многие другие утки испытывают временный период в виде нелетающей птицы в период гнездования, когда они линяют: сбрасывают старые крыловые перья и заменяют их новыми перед осенней миграцией.