Cartea despre zborul păsărilor este disponibilă în format tipărit și în ediție electronică, pentru a o localiza, faceți clic pe următorul link: Cărțile lui Francisco Escartí

zborul

În fotografie, acest pescăruș are în cioc o bucată de mâncare pe care a luat-o din apă și zboară orizontal. Aripile sunt în mișcare descendentă și se poate observa perfect cum vârfurile se răsucesc și coboară aproape perpendicular spre apă, în timp ce partea aripii aproape de corp rămâne paralelă cu suprafața mării. Aripa nu formează un plan, ci suferă o torsiune. Forța aerodinamică rezultată la vârfuri are direcția de zbor, înainte, în timp ce forța aerodinamică de ridicare din centrul aripilor este în sus. Acesta este modul în care pescărușul reușește să genereze forța de împingere pentru a avansa, depășind rezistența și forța de ridicare pentru a compensa greutatea.

Dar, acesta nu este singurul mod de a zbura pentru pescărușul care, în aer, își petrece cea mai mare parte a timpului cu aripile extinse, alunecând sau câștigând înălțime datorită curenților ascendenți. Pescărușii, ca toate păsările zburătoare, și-au dezvoltat abilitățile de navigație aeriană de-a lungul a milioane de ani.

Oase, pene și moduri de zbor

Păsările au un schelet osos puternic, gol. Brațele susțin aripile și, la fel ca la om, humerusul se alătură corpului la brâul umărului. De la cot, în antebraț sunt două oase, ulna și raza, apoi în mână carpul și metacarpul sunt unite, iar degetele sunt foarte scurte, vârfuri simple, cu excepția unuia mai alungit. Sternul este întărit de o chilă, pentru a rezista tensiunii mușchilor pectorali puternici. Gâtul este lung și are un număr mare de vertebre cervicale, precum și picioarele, de asemenea lungi în general, ceea ce facilitează, prin întinderea sau micșorarea gâtului și a picioarelor, schimbarea poziției centrului de greutate în timpul zborului pentru a face acest lucru coincide cu centrul de ridicare.

Păsările sunt acoperite cu pene care fac parte din structura epidermică, realizate cu o substanță keratinoasă, la fel ca solzii de reptile din care provin. Unele reptile mezozoice au solzi asemănătoare cu penele păsărilor care nu zboară, cum este cazul struților africani, astfel încât se presupune că penajul a apărut inițial pentru a izola epiderma animalului și a se încălzi, nu pentru a zbura.

Structura unei pene este destul de complexă: este introdusă în piele în partea inferioară a axei sale numită rahis, care este goală, din care - pe ambele părți - iese o suprafață numită vexil, formată din barbele perpendiculare pe rahiul celor care ies, tot perpendicular, pe barbule și croșetate care sunt atașate de alte barbule. Nu toate penele sunt la fel, tricourile și pilote sunt cele ale aripilor și ale cozii, care sunt utilizate în mod activ în zbor, iar restul sunt pur și simplu pene de acoperire. Există două tipuri de pene de vâslit, primare care sunt inserate în mâini, deci pe vârfurile aripilor și al căror număr variază de obicei de la 9 la 12 la păsările zburătoare, iar cele secundare care sunt inserate în antebraț, și al cărui număr variază de la 6 la 32. Păsările schimbă de obicei penajul de acoperire de două ori pe an și penele de canotaj și de pilotaj o dată pe an.

Păsările zboară pentru a se deplasa dintr-un punct în altul pentru a găsi hrană sau pentru a se adăposti la îndemâna prădătorilor, pentru a cuibări, iar alteori zboară în căutarea unui climat mai bun, cunoscut sub numele de migrație. Zborul le permite să parcurgă distanțe mari și să depășească cu ușurință obstacolele care pentru animalele terestre pot fi insurmontabile.

Putem distinge cinci forme de zbor: alunecare, skydive, lift, zbor flap și zbor plutitor. Cred că limba engleză are mai multe cuvinte decât spaniola pentru a diferenția diferitele moduri de a zbura păsările, așa că, pentru a evita confuzia, eu numesc planare ceea ce în engleză se numește de obicei planare și uneori și navigație, parașutând ceea ce este cunoscut sub numele de parașutism, înălțare sau aspirație și flapping zbor la flapping.

Raportul de aspect este coeficientul dintre distanța de la vârful la vârful aripilor (anvergura aripilor) și dimensiunea lor în direcția longitudinală (coardă). Cu cât este mai mare raportul de aspect (AR), cu atât sunt mai bune caracteristicile aerodinamice ale aripilor și capacitatea păsării de a aluneca în unghiuri joase. Aripile albatrosului au un raport de aspect de ordinul 15 și cele ale unei vrabii, 3.

În ceea ce privește viteza de alunecare, aceasta va fi determinată în principal de relația dintre greutatea păsării și suprafața totală a aripilor sale. Pentru polen această valoare este de 2,5 kgr/m2, în timp ce pentru porumbel este de 3,0 kgr/m2, pentru barză 7,0 kgr/m2 și pentru condor 10,0 kgr/m2.

Când într-o alunecare, relația dintre ridicare (L) și tracțiune (D) este mai mică decât unitatea, unghiul de coborâre este mai mare de 45 de grade. Avioanele cu unghiuri mai mari de 45 de grade sunt considerate în mod normal coborâri de tip parașută. Cu aripile al căror raport de aspect este de la 1 la 3, puteți obține o ridicare excelentă, susținând unghiuri foarte mari de atac fără a vă bloca. În plus, aceste aripi pătrate sunt foarte stabile, ceea ce favorizează efectul parașută. Paracadismul este un tip de zbor care este practicat adesea de animale primitive, cum ar fi veverița zburătoare și, de asemenea, de unele păsări în anumite faze ale zborului.

În ceea ce privește teleschiul, acesta este un zbor nivelat sau în sus, cu aripile extinse și nemișcate. Este o formă specială de alunecare care poate apărea numai atunci când există un vânt cu o componentă ascendentă. Pentru a ilustra această situație putem considera o pasăre care alunecă cu o viteză de coborâre de 0,8 m/s. Dacă, zburând în aceste condiții, întâlnește un curent ascendent de 0,8 m/s, va rămâne la nivel. Ceea ce am observa este că pasărea zboară în linie dreaptă, avansează cu aripile încă, fără a pierde înălțimea. Dacă viteza curentului ascendent crește la 1,2 m/s, atunci pasărea va începe să urce.

Orografia generează, de asemenea, curenți ascendenți, deoarece vântul urmează ondulațiile terenului și păsările învață să folosească aceste curenți ascendenți în beneficiul lor.

Ceea ce fac cu siguranță păsările oceanice este să profite de curenții ascendenți în apropierea suprafeței mării, produse de vânt prin acomodarea traiectoriei lor pe spatele valurilor. În sus, lângă creste, spre partea de vânt, vântul poate avea o componentă suficientă în sus pentru ca păsările să zboare peste acea zonă, urcând sau câștigând viteză. Albatrosii știu, de asemenea, să profite de rafalele puternice de vânt care apar în vânt de pe creastele valurilor, exact acolo unde curentul se sparge, creând o zonă calmă dedesubt. Albatrosii zboară în zona liniștită, dobândind viteză și apoi se confruntă cu explozia profitând de viteza; câștigă altitudine și alunecă către zona calmă a următorului val, unde repetă procesul.

Nu toate păsările care zboară sunt planatoare bune sau păsări în creștere, deși toate sunt capabile să facă acest lucru.

Zborul flapping constă în deplasarea cu viteză prin mișcarea aripilor și acesta este un mod de zbor pe care îl practică toate păsările zburătoare.

În timpul acestui zbor, vârfurile aripilor păsărilor descriu o figură geometrică complexă, care, în multe cazuri, la fel ca cea a porumbeilor, are forma unui opt. În plus, la păsări este posibil să se distingă perfect două mișcări în aripi: descendent și ascendent. Miscarea ascendenta este de obicei mai rapida, intre 10% si 100% (de doua ori), in functie de pasarea in cauza.

Frecvența cu care animalele zburătoare bat din aripi variază considerabil, de la păsări mari care o fac de 2/3 ori pe secundă la porumbei de 14/15 sau de până la 600 de ori pe secundă în cazul insectelor mici, cum ar fi țânțarii.

Stabilitate și manevrabilitate

În realitate, conceptele de manevrabilitate și stabilitate se aplică într-o măsură mai mare avioanelor decât păsărilor, pentru care există puține informații despre aceste proprietăți. Pentru avioane, stabilitatea este de dorit în avioanele comerciale, mai degrabă decât în ​​avioanele de luptă. Ceea ce pare sigur este că păsările primitive erau mai stabile decât contemporanii noștri moderni, mai evoluați. Fără îndoială, capacitatea de manevră necesită un sistem de control mult mai avansat, capabil să reacționeze automat rapid la stimulii externi, care poate fi realizat numai după un proces evolutiv îndelungat. Păsările de astăzi au cozi mult mai scurte decât strămoșii lor și, în multe cazuri, rolul principal al acestor anexe este mai mult legat de reproducere, servind ca o momeală atractivă, decât de zbor.

Păsările, pentru a efectua mișcări ascendente, măresc amplitudinea bate din ambele aripi și unghiul de atac pentru a obține o forță de ridicare mai mare. Centrul de greutate al păsărilor trebuie să treacă în mod necesar prin centrul de ridicare, astfel încât sistemul de control al păsării, în zbor, trebuie să facă în mod constant ajustări. O modalitate de a crește unghiul de atac este de a schimba centrul de greutate, de obicei înapoi, pentru care păsările pot regla poziția gâtului, a picioarelor sau a abdomenului. Deplasarea centrului de greutate într-o parte sau alta este folosită și în unele ocazii pentru a iniția viraje. În mod similar, pentru a coborî, este suficient să reduceți ridicarea, reducând amplitudinea clapetei sau unghiul de atac al aripilor.

Decolează și aterizează

În termeni foarte generali, stilul de zbor al unei păsări depinde de nivelul său evolutiv. În 1952, John Maynard Smith a teoretizat că păsările și-au perfecționat modul de zbor de-a lungul a milioane de ani. Este uimitor cum micul tău creier poate face față unui exercițiu atât de complex. Păsările foarte evoluate au configurații instabile și își adaptează în permanență aripile și corpul la nevoile tipului de zbor pe care îl practică.

Ceva foarte diferit de modul în care operează aeronavele noastre, ale căror forme nu se schimbă în timpul zborului.