Dintre numeroasele mijloace de transport, avionul este cel mai rapid, mai convenabil și mai sigur. Fiecare persoană modernă a văzut un avion de linie, dar nu toată lumea înțelege exact cum funcționează mecanismul. În acest articol vom arunca o privire detaliată asupra structurii unei aripi de avion.

Designul avionului de linie constă din următoarele elemente principale:

• aripă;
• aripioare coadă;
• dispozitive de decolare și aterizare;
• fuzelaj;
• motoare.

Deoarece este imposibil să luăm în considerare fiecare element de design în detaliu în cadrul unui articol, în cele ce urmează ne vom concentra exclusiv pe aripi.

Unul dintre principalele „organe” ale transportului aerian este aripile, fără de care avionul nici măcar nu va putea decola de la sol. Structura aripii aeronavei constă dintr-o consolă dreaptă și stângă, scopul principal al acestei unități este creați forța de susținere necesară pentru un avion de linie.

Aici se află mecanizarea pentru decolare și aterizare, ceea ce îmbunătățește de mai multe ori următoarele caracteristici:

• accelerația avionului de linie;
• viteza de decolare;
• viteza de decolare si aterizare.

Aici se află și rezervoare de combustibil, iar vehiculele militare au spațiu pentru transportul echipamentelor militare.

Ce determină performanța zborului transportului aerian?

Anvergura și forma aripii unei aeronave afectează performanța zborului. Anvergura unei aeronave este determinată de lungimea dintre aripa dreaptă și punctul final al unui element dat.

Profilul unei aripi de avion este o secțiune de-a lungul unui plan, care este măsurată perpendicular pe deschidere. În funcție de scopul avionului de linie, profilul aripii acestuia se poate modifica, iar acesta este punctul principal, deoarece cu ajutorul său se formează aeronave. Adică, profilul unei aripi de avion afectează scopul transportului aerian și viteza acestuia de mișcare. De exemplu:

• un profil cu o margine anterioară ascuțită este destinat avioanelor de mare viteză MIG-25;
• aeronava de mare altitudine MIG-31 are un profil similar;
• un profil mai gros cu marginea rotunjită înainte este destinat aeronavelor destinate transportului de pasageri.

Există mai multe opțiuni de profil, dar forma lor este întotdeauna aceeași. Acest element apare sub forma unei picături de grosime variabilă.

Atunci când creează un profil pentru orice aeronavă, producătorii fac mai întâi calcule precise bazate pe aerodinamică. Proba pregătită este testată într-un tunel special de vânt, iar dacă specificații potrivit pentru condițiile de zbor, profilul este instalat pe aeronavă. Oamenii de știință au dezvoltat profiluri aerodinamice încă de la începutul dezvoltării aviației, iar procesul de dezvoltare nu se oprește în prezent.

Aripa unui avion Mosquito

Principiul de funcționare

Aripa ține aeronava pe cer. Mulți se crede în mod eronat că transportul aerian are două aripi, de fapt are doar un element, și două avioane care sunt situate pe partea dreaptă și stângă.

Jurnaliştii de la postul de televiziune Rossiya 2 au explicat clar cum funcţionează aripa unui avion. Vă recomandăm să urmăriți un videoclip scurt și informativ în care principiul de funcționare al unei aripi de avion este explicat într-un limbaj accesibil.

Conform legea lui Bernoulli, cu cât debitul de particule sau lichid este mai mare, cu atât presiunea debitului de aer intern va fi mai mică. Conform acestei legi se creează profilul aripii, adică fluxul de particule sau lichid, în contact cu suprafața profilelor, va fi distribuit uniform pe toate părțile elementului.

În zona cozii, particulele nu ar trebui să se conecteze, astfel încât să nu se formeze un vid, astfel încât partea superioară a elementului are o curbură mai mare. Această structură vă permite să creați mai puțină presiune pe partea superioară a elementului, ceea ce este necesar pentru a crea lift.

Forța de ridicare a aripii poate depinde și de „atacul unghiular”. Pentru a-l măsura, se folosesc lungimea coardei aripii și viteza fluxului de mase de aer care se apropie. Cu cât indicatorul „atac unghiular” este mai mare, cu atât forța de ridicare a aripii este mai mare. Fluxul maselor de aer poate fi fie laminar, fie turbulent:

1. Se numește curgere lină fără vârtejuri laminare, cu ajutorul ei se creează o forță de ridicare.
2. La turbulentÎntr-un flux care este creat cu ajutorul vârtejurilor, nu va fi posibilă distribuirea uniformă a presiunii și, în consecință, nu va fi posibilă crearea unei forțe de ridicare.

Pentru ca transportul aerian să aibă intervalul de viteză necesar, să poată efectua aterizarea și decolarea în siguranță și să accelereze cât mai mult posibil, există un mecanism special de control al aripii, care include următoarele elemente:

• clapete și șipci;
• interceptoare;
• scuturi de aterizare.

Flapsurile sunt instalate în spate și sunt componentele principale ale mecanismului de control al unei aeronave. Acestea reduc viteza și oferă aeronavelor forța necesară pentru a se ridica în aer. Lamele previn apariția unui „atac unghiular” prea mare; elementele sunt situate în prova. Spoilerele sunt situate în partea de sus a aripii, ajutând la reducerea portanței atunci când este necesar.

Final

Această parte a aripii aeronavei ajută la creșterea anvergurei aripii, reduce rezistența generată de fluxul de aer de mai multe ori și, de asemenea, crește forța de sustentație. În plus, vârful aripii unui avion ajută la creșterea lungimii, fără a modifica practic lungimea acesteia. Atunci când utilizați un winglet, consumul de combustibil al aeronavei este redus de mai multe ori, iar raza de acțiune a planoarelor este mărită. Cel mai adesea, se folosesc aripioare de creastă, care ajută la utilizarea mai economică a combustibilului, câștigă mai ușor înălțime și reduc lungimea cursei de decolare înainte de decolare.

În plus, elementul de aripă a aeronavei de tip creasta reduce rezistența la inducție de mai multe ori. Astăzi sunt cel mai des folosite pe Boeing-767, -777, -747-8, iar în viitorul apropiat sunt planificate să fie instalate pe Boeing-787.

In contact cu

Aripile se sprijină pe centura pectorală, care constă din scapule, coracoide, clavicule fuzionate, humerus și oase ale aripilor (Figura 1.8.1). Principalele tendoane care controlează mișcările aripilor sunt conectate la mușchii pectorali puternici atașați chilei și claviculelor.

Acest sistem servește la ușurarea aripilor și este situat sub centrul de greutate, crescând stabilitatea păsării. Chiar sub piele se află mușchi puternici care coboară aripile, propulsând pasărea înainte. Între ele și stern se află mușchii suprascapulari, care ridică aripile folosind tendoane care trec prin deschideri trohleare din fiecare umăr numite canale triasile. Deoarece ridicarea aripilor este mai ușoară decât coborârea lor, mușchii suprascapulari au doar 5-10% dimensiunea mușchilor pectorali.

Mușchii pectorali sunt formați din fibre musculare roșii și albe. Acest lucru este discutat mai detaliat în 5.15. Mușchii pectorali au aproape de două ori mai multe mitocondrii decât mușchii suprascapulari și de aproximativ 1,5 ori activitate oxidativă. Datele mele despre vrăbiu, merlin, chistriș comun, cinci șoimi din Noua Zeelandă, doi șoimi obișnuiți, zmeu roșu, șoim saker, Harris și vultur grifon arată că mușchii pectorali reprezintă 11,3 - 17,6% din greutatea corporală totală, iar mușchii suprascapulari. - 0,9-1,5 %. Grifonul are relativ cei mai puternici mușchi pectorali, reflectând dimensiunea unei păsări atât de mari (9,25 kilograme), dar în același timp are cei mai mici mușchi suprascapulari (vezi 1.16).

Soimii nu au doar fibre rosii pentru zborul normal, ci si fibre albe pentru sprinting. Acest lucru le permite să decoleze din mână cu forța unui fazan care se avântă. Când accelerează și urcă, șoimii dezvoltă o forță de împingere atât în ​​timpul batării, cât și în timpul coborârii aripii (vezi 1.16). Umerii se rotesc pentru a oferi un leagăn înapoi cu ajutorul unor primare crestate care, cu o rezervă de energie, se îndreaptă în timpul leagănului. Mușchii suprascapulari, care ridică aripile, au un conținut relativ mare de fibre albe și sunt vizibil mai palizi. Ele adaugă puțină forță leagănului în timpul sprintului.

Mușchii pectorali care se contractă trag în jos partea superioară a aripii sau humerusul (Figura 1.8.2). Este umplut cu aer și comunică cu sistemul de saci de aer. În grosimea sa este întărită cu mici structuri cruciforme. Doar pene terțiare mici sunt atașate de humerus. Din humerus iau naștere radiusul și ulna, de care sunt atașate penele de zbor secundare; fiecare penă este atașată prin două ligamente de noduri osoase mici de pe ulna. Penele de zbor secundare oferă portare, numărul lor variază de la zece la șoimi la treisprezece la șoiul comun și douăzeci și cinci la vulturul bufon. Între a 4-a și a 5-a pene există o penă suplimentară acoperită sau tegumentară, care arată în exterior ca una secundară căzută. Osul radius lung și subțire este situat de-a lungul marginii exterioare a aripii, acționând ca o capsă de fixare. În cazul unei coliziuni puternice cu un obstacol, raza este unul dintre primele oase care se rupe.

Între oasele humerus și radius (Figura 1.8.2) există un lambou mare de piele numit propatagium, care conferă profilului aripii o margine „plată” aerodinamic. Este ținută pe loc de două tendoane elastice care ajung la mușchii mici ai umărului. Dacă slăbesc, atunci când aripile coboară, propatagiul nu se poate comprima complet și rămâne un pliu vizibil. Aceasta este o apariție comună la unele linii de șoim peregrin. Acest lucru nu are un efect vizibil asupra zborului păsării, cu toate acestea, păsările cu un astfel de defect nu ar trebui folosite pentru reproducere. Dacă tendoanele elastice sunt rupte complet în urma unui accident, acestea trebuie suturate foarte precis pentru ca pasărea să-și recapete zborul complet și profilul aerodinamic corespunzător al aripii.

Raza și ulna sunt conectate la carp sau articulația carpiană, care, la fel ca încheietura noastră, este complexă în structură și mișcare. Vânătăile sau rănirea unei articulații pot provoca umflarea capsulei articulare, cunoscută sub numele de „blister”, o inflamație a bursei similară cu epicondilita traumatică sau bursita prepatelară. Ca majoritatea problemelor articulare, poate fi tratată cu odihnă și căldură. Cu toate acestea, poate reapărea sub stres și poate persista, caz în care șoimul trebuie protejat de zborul obositor.

Din articulația carpiană apar două structuri: aripa anexă și manus, sau mână. Apendicele este o rămășiță a degetului mare și poartă trei pene mici și rigide numite altar. Atunci când viteza aerului care trece prin aripă scade sub o anumită valoare, aripa accesorie se îndreaptă și acționează ca o Pagina Handley, netezind fluxul de aer și atenuând turbulențele, permițând păsării să zboare mai încet, fără să se blocheze. Acest lucru este clar vizibil atunci când pasărea aterizează sau încetinește.

Mâna este formată din degete rudimentare topite, de care sunt atașate zece degete de zbor primare. Volanții primari sunt responsabili pentru forța de tracțiune. Când aripile sunt pliate, ele sunt ascunse sub penele de zbor secundare. Modul în care funcționează este complex, la fel ca și munca aripii în ansamblu. Ar trebui să fim sceptici cu privire la pretențiile unor reabilitați că o pasăre zboară normal doar pentru că poate zbura câteva sute de metri. Un șoim sau un șoim mare, după recuperare, poate fi capabil să efectueze un zbor de croazieră aparent normal, dar este posibil să nu aibă suficientă forță, viteză sau rezistență pentru a ataca cu succes. Multe specii de păsări care își folosesc aripile în principal pentru mișcare vor putea supraviețui daunelor severe ale aripilor, dar prădătorii activi nu o vor face.

Din păcate, nu am găsit niciun articol despre aerodinamică „pentru modelator”. Nici pe forumuri, nici în jurnale, nici în bloguri, nici nicăieri nu există „strângerea” necesară pe această temă. Și apar o mulțime de întrebări, în special pentru începători, iar cei care se consideră „nu mai sunt începători” adesea nu se deranjează să studieze teoria. Dar o vom repara!)))

O să spun imediat că nu voi aprofunda acest subiect, altfel se va dovedi a fi măcar o lucrare științifică, cu o grămadă de formule de neînțeles! Mai mult, nu vă voi speria cu termeni precum „numărul Reynolds” - dacă sunteți interesat, îl puteți citi pe îndelete.

Deci, am fost de acord - doar cel mai necesar pentru noi, modelatorii.)))

Forțele care acționează asupra unui avion în zbor.

În zbor, un avion este supus multor forțe aeriene, dar toate pot fi considerate ca fiind patru forțe principale: gravitația, portanța, forța elicei și rezistența aerului (glisare). Forța gravitațională rămâne întotdeauna constantă, cu excepția scăderii acesteia pe măsură ce se consumă combustibil. Portanța se opune greutății aeronavei și poate fi mai mare sau mai mică decât greutatea, în funcție de cantitatea de energie cheltuită în mișcarea înainte. Forța de împingere a elicei este contracarată de forța de rezistență a aerului (cunoscută și sub numele de tracțiune).

În zborul drept și orizontal, aceste forțe sunt echilibrate reciproc: forța de împingere a elicei este egală cu forța de rezistență a aerului, forța de ridicare este egală cu greutatea aeronavei. Fără alt raport al acestor patru forțe principale, zborul drept și orizontal este imposibil.

Orice modificare a oricăreia dintre aceste forțe va afecta comportamentul de zbor al aeronavei. Dacă portanța produsă de aripi ar fi crescută în raport cu forța gravitațională, rezultatul ar fi o portanță în sus a aeronavei. Dimpotrivă, o scădere a portanței împotriva gravitației ar determina coborârea aeronavei, adică o pierdere de altitudine.

Dacă echilibrul de forțe nu este menținut, aeronava își va îndoi traiectoria de zbor în direcția forței predominante.

Despre aripă.

Anvergura aripilor- distanta dintre planele paralele cu planul de simetrie al aripii si atingerea punctelor sale extreme. R.K. este o caracteristică geometrică importantă a unei aeronave, care influențează caracteristicile aerodinamice și de performanță a zborului și este, de asemenea, una dintre principalele dimensiunile per total aeronave.

Prelungirea aripii- raportul dintre anvergura aripii și coarda aerodinamică medie. Pentru o aripă care nu este dreptunghiulară, raportul de aspect = (span pătrat)/zonă. Acest lucru poate fi înțeles dacă luăm ca bază o aripă dreptunghiulară, formula va fi mai simplă: raport de aspect = span/coardă. Acestea. dacă aripa are o anvergură de 10 metri și coarda = 1 metru, atunci raportul de aspect va fi = 10.

Cu cât este mai mare raportul de aspect, cu atât este mai mică rezistența indusă a aripii, asociată cu fluxul de aer de la suprafața inferioară a aripii către cea superioară prin vârf cu formarea de vortexuri de vârf.Într-o primă aproximare, putem presupune că dimensiunea caracteristică a unui astfel de vârtej este egală cu coarda; iar odată cu creșterea deschiderii, vârtejul devine din ce în ce mai mic în comparație cu deschiderea aripilor. Desigur, cu cât rezistența generală a sistemului este mai mică, cu atât calitatea aerodinamică este mai mare. Desigur, designerii sunt tentați să facă alungirea cât mai mare posibil. Și aici încep problemele: odată cu utilizarea unor raporturi mari de aspect, designerii trebuie să mărească rezistența și rigiditatea aripii, ceea ce implică o creștere disproporționată a masei aripii.

Din punct de vedere aerodinamic, cea mai avantajoasă ar fi o aripă care are capacitatea de a crea cea mai mare portanță posibilă cu cea mai mică rezistență posibilă. Pentru a evalua perfecțiunea aerodinamică a aripii, este introdus conceptul de calitate aerodinamică a aripii.

Calitatea aerodinamică a aripii numit raportul de sustentație la tracțiunea unei aripi.

Cea mai bună formă aerodinamică este forma eliptică, dar o astfel de aripă este dificil de fabricat și, prin urmare, este rar folosită. O aripă dreptunghiulară este mai puțin avantajoasă din punct de vedere aerodinamic, dar este mult mai ușor de fabricat. O aripă trapezoidală are caracteristici aerodinamice mai bune decât una dreptunghiulară, dar este ceva mai dificil de fabricat.

Aripile măturate și triunghiulare sunt aerodinamic inferioare celor trapezoidale și dreptunghiulare la viteze subsonice, dar la viteze transonice și supersonice au avantaje semnificative. Prin urmare, astfel de aripi sunt folosite pe aeronavele care zboară la viteze transonice și supersonice.

Aripă elipticăîn plan are cea mai înaltă calitate aerodinamică - rezistența minimă posibilă cu portanță maximă. Din păcate, o aripă de această formă nu este adesea folosită din cauza complexității designului, a capacității de fabricație scăzute și a caracteristicilor slabe de blocare. Cu toate acestea, rezistența la unghiuri mari de atac a aripilor cu alte forme de plan este întotdeauna evaluată în raport cu aripa eliptică. Cel mai bun exemplu Acest tip de aripă este folosit de luptătorul englez Spitfire.

Aripa are plan dreptunghiular are cea mai mare rezistență la unghiuri mari de atac. Cu toate acestea, o astfel de aripă, de regulă, are un design simplu, este avansată tehnologic și are caracteristici de stand foarte bune.

Aripa are plan trapezoidal Mărimea rezistenței aerului este apropiată de cea eliptică. Utilizat pe scară largă în proiectarea aeronavelor de producție. Fabricabilitatea este mai mică decât cea a unei aripi dreptunghiulare. Obținerea unor caracteristici acceptabile de blocaj necesită, de asemenea, unele modificări de design. Cu toate acestea, o aripă de formă trapezoidală și design corect asigură o masă minimă a aripii, toate celelalte lucruri fiind egale. Avioanele de vânătoare din seria Bf-109 aveau o aripă trapezoidală cu vârfuri drepte:

Aripa are o formă în plan combinată. De regulă, forma unei astfel de aripi în plan este formată din mai multe trapeze. Proiectarea eficientă a unei astfel de aripi implică numeroase explozii; câștigul de performanță este de câteva procente în comparație cu o aripă trapezoidală.

Maturarea aripilor— unghiul de abatere al aripii de la normală la axa de simetrie a aeronavei, în proiecție pe planul de bază al aeronavei. În acest caz, direcția spre coadă este considerată pozitivă. Există o mișcare de-a lungul marginii de față a aripii, de-a lungul marginii de fugă și de-a lungul liniei de sfert de coardă.

Aripă îndreptată înainte (KSW)— aripă cu baleiaj negativ.

Avantaje:

Îmbunătățește controlabilitatea la viteze scăzute de zbor.
-Imbunatateste eficienta aerodinamica in toate zonele conditiilor de zbor.
-Dispunerea cu o aripă înclinată înainte optimizează distribuția presiunii pe aripă și pe coada orizontală din față

Defecte:
-KOS este deosebit de susceptibil la divergențele aerodinamice (pierderea stabilității statice) atunci când atinge anumite viteze și unghiuri de atac.
-Necesită materiale structurale și tehnologii care oferă suficientă rigiditate structurală.

Su-47 "Berkut" cu baleiaj înainte:

planor cehoslovac LET L-13 cu aripa înclinată înainte:

- raportul dintre greutatea aeronavei și aria suprafeței portante. Exprimată în kg/m² (pentru modele - g/dm²). Cantitatea de sarcină pe aripă determină viteza de decolare și aterizare a aeronavei, manevrabilitatea acesteia și caracteristicile de blocare.

Mai simplu spus, cu cât sarcina este mai mică, cu atât viteza necesară pentru zbor este mai mică și, prin urmare, cu atât este necesară mai puțină putere a motorului.

Coardă aerodinamică medie a aripii (MAC) se numește coarda unei astfel de aripi dreptunghiulare, care are aceeași suprafață cu aripa dată, mărimea forței aerodinamice totale și poziția centrului de presiune (CP) la unghiuri egale de atac. Sau mai simplu, o coardă este un segment de linie dreaptă care leagă cele două puncte ale unui profil care sunt cele mai îndepărtate unul de celălalt.

Mărimea și coordonatele MAR pentru fiecare aeronavă sunt determinate în timpul procesului de proiectare și sunt indicate în descrierea tehnică.

Dacă mărimea și poziția MAR a unei aeronave date sunt necunoscute, atunci acestea pot fi determinate.

Pentru o aripă cu plan dreptunghiular, MAR este egală cu coarda aripii.

Pentru o aripă trapezoidală, MAR este determinată de construcția geometrică. Pentru a face acest lucru, aripa aeronavei este desenată în plan (și la o anumită scară). Pe continuarea coardei rădăcinii se așează un segment de dimensiune egală cu coarda terminală, iar pe continuarea coardei terminale (înainte) se așează un segment egal cu coarda rădăcină. Capetele segmentelor sunt legate printr-o linie dreaptă. Apoi trageți linia mediană a aripii, conectând punctul de mijloc drept al rădăcinii și a coardelor terminale. Coarda aerodinamică medie (MAC) va trece prin punctul de intersecție al acestor două linii.

Forma secțiunii transversale a aripii numit profilul aripii. Profilul aripii are o influență puternică asupra tuturor caracteristicilor aerodinamice ale aripii în toate modurile de zbor. În consecință, selectarea unui profil de aripă este o sarcină importantă și responsabilă. Cu toate acestea, în vremurile noastre, doar cei care fac de tine sunt angajați în selectarea unui profil de aripă dintre cele existente.

Profilul aripii este una dintre componentele principale care modelează o aeronavă și în special un avion, deoarece aripa este încă o parte integrantă a acesteia. Combinația unui anumit număr de profile alcătuiește o aripă întreagă și ele pot fi diferite de-a lungul întregii anverguri ale aripii. Și scopul aeronavei și modul în care va zbura depind de ceea ce sunt. Există destul de multe tipuri de profile, dar forma lor este fundamental întotdeauna în formă de lacrimă. Un fel de picătură orizontală puternic alungită. Cu toate acestea, această picătură este de obicei departe de a fi perfectă, deoarece curbura suprafețelor superioare și inferioare tipuri diferite diferite, precum și grosimea profilului în sine. Clasic este atunci când partea de jos este aproape de plan, iar partea de sus este convexă conform unei anumite legi. Acesta este așa-numitul profil asimetric, dar există și simetrice, când partea de sus și de jos au aceeași curbură.

Elaborarea profilelor aerodinamice s-a realizat aproape de la începutul istoriei aviației și se realizează și astăzi, în instituții specializate. Cel mai strălucit reprezentant al acestui gen de instituții din Rusia este TsAGI - Institutul Central Aerohidrodinamic, numit după profesorul N.E. Jukovski. Și în SUA, astfel de funcții sunt îndeplinite de Centrul de Cercetare Langley (o divizie a NASA).

SFÂRȘITUL?

Va urma.....

Structura anatomică a scheletului păsării este determinată de schimbările evolutive pe care le-a suferit de-a lungul a milioane de ani. Strămoșii păsărilor, reptilelor și șopârlelor, nu știau să zboare. În stăpânirea spațiului aerian, aceștia au fost ajutați de restructurarea structurii lor osoase, precum și de trecerea de la solzi la penaj. Scheletul de pasăre este unic deoarece nu are analogi în lumea animală. Din acest articol veți afla totul despre structura, caracteristicile și proprietățile sale.

Transformări evolutive

Pe măsură ce strămoșii păsărilor moderne au urcat în cer, corpul și structura lor scheletică s-au adaptat treptat la noul lor mod de viață. În special, mușchii au crescut și greutatea corporală a scăzut. Oasele din interior au devenit goale sau celulare, ceea ce le dădea ușurință. Plăcile curbate de țesut osos au crescut rezistența.

Scheletul păsărilor este format din următoarele elemente:

• craniul și ciocul;
• coloana vertebrală;
• coastele, chila și sternul;
• oasele centurii membrelor anterioare;
• oasele membrelor anterioare;
• oasele brâului membrelor posterioare;
• oasele membrelor posterioare.

Spre deosebire de reptilele și șopârlele antice, păsărilor le lipsesc dinți deoarece nu sunt necesari. Au fost înlocuite cu un cioc. Și în loc de solzi, pe suprafața pielii au apărut pene, despre care puteți citi în articolul „Tipuri și structura penelor de păsări”.

Există saci de aer între organele interne ale păsărilor. Sunt responsabili de funcționarea sistemului respirator, creând confort în timpul zborului.

Structura craniului de pasăre

Țesutul osos al craniului are o structură monolitică. Oasele topite o fac durabilă, ceea ce este extrem de important, deoarece pasărea lucrează adesea cu ciocul: extragerea hranei din scoarța copacilor, spargerea nucilor. Craniul și prima vertebră a gâtului sunt de asemenea fuzionate.

Păsările au orbite mari. Dimensiunea este atât de impresionantă încât zona ochilor a înlăturat carcasa creierului.

Ciocul este format dintr-o mandibulă (sus) și o mandibulă (de jos). Structura sa este o substanță excitată. Mandibula este mobilă, deoarece este atașată de carcasa creierului conform principiului balamalei.

Orificiile auditive sunt situate sub orbitele din marginea inferioară.

Despre structura oaselor pieptului

Vertebrele din zona pieptului și coastelor protejează mușchiul inimii și plămânii păsării. Păsările care zboară rapid au un stern mare, care, datorită transformărilor evolutive, a crescut într-o chilă. Principalii mușchi de zbor sunt atașați de el. Păsările clasificate ca fără zbor nu au chilă.

Brâul de umăr combină trei oase, formând un fel de trepied. Unul dintre cele trei picioare se numește „osul corbului” - se sprijină direct pe stern. Celălalt, scapula, este situat în coaste. Iar a treia a fuzionat cu claviculă, care a format „furculița” caracteristică tuturor păsărilor.

Scapula cu osul corbului la locul de atașare formează o depresiune. În această zonă, capul humerusului se rotește.

Despre structura aripilor

Structura aripilor păsărilor are ceva în comun cu structura mâinilor umane. Vorbim despre humerus, sau mai degrabă partea superioară a acestuia în zona membrelor. La articulația cotului este fuzionată cu oasele antebrațului.

În general, majoritatea elementelor mâinii păsărilor sunt fuzionate între ele. Unele dintre ele s-au pierdut din cauza proceselor evolutive. Aceasta este principala diferență anatomică dintre aripi și mâinile omului. Și, de asemenea, că încheietura mâinii păsării este formată din doar două oase principale și patru degete falangene.

https://youtu.be/n-3BJUqAx6A

Greutatea aripii unei păsări este mult mai mică decât greutatea membrelor altor vertebrate cu dimensiuni similare. Motivele pentru aceasta sunt numărul mai mic de elemente, lipsa țesutului muscular și structura goală a oaselor.

Rolul mușchilor este jucat de tendoanele și mușchii bine dezvoltați ai sternului.

În interiorul humerusului aripii păsărilor există un sac de aer.

Există 175 de mușchi transversali scheletici în structura corpului păsărilor. Sistemul lor este împerecheat, majoritatea sunt situate simetric la dreapta și la stânga. Controlul asupra mușchilor este conștient, deci contracția acestora este voluntară.

Mușchii pectorali și supracoracizi sunt elementele principale ale sistemului muscular al păsărilor. Primul este mai mare decât al doilea, ambele încep în zona sternului. La pui, curcani și alte păsări domestice, astfel de mușchi sunt numiți „carne albă”. Restul sunt clasificate drept „negri”.

Funcția mușchiului pectoral: asigurarea că pasărea se mișcă drept și în sus, trăgând aripa în jos. În ceea ce privește mușchiul supracoracoid, această parte a sistemului îndeplinește funcția opusă - trage aripa în sus în direcția opusă față de mușchiul pectoral.

Mușchiul neted este format din grupe de mușchi situate în sistemele genito-urinar, vascular, respirator și digestiv. Ele sunt, de asemenea, situate în zona ochilor, oferind păsării focalizarea. Ele funcționează involuntar, adică fără control conștient.

Structura labei

În lumea cu pene, doar struțul are picioare. Membrele păsărilor rămase se numesc labe, deoarece au performanță funcții suplimentare: prinderea, ținerea și altele.

Toate păsările au două picioare. Structura lor se caracterizează prin prezența femurului, tibiei, articulației genunchiului și a degetelor.

Tibia și tibia la păsări sunt fuzionate pentru a forma tibiotarsul. După fuziune, din peroneu adiacent tibiotarsului a rămas doar un mic rudiment proeminent.

Picioare de păsări

Piciorul păsărilor este situat în articulația gleznei. Este format dintr-un os, degete. La fel și tarsul, care s-a format din fuziunea elementelor metatarsului și oaselor inferioare ale tarsului.

Picioarele păsărilor arată diferit. Această diversitate se datorează condițiilor și stilurilor de viață diferite ale păsărilor. De asemenea, este important ce mâncare preferă.

Vânătorii de prădători au labe puternice cu gheare, care servesc drept armă cu care își sfâșie victimele. Păsările care trăiesc pe ramuri au picioare grațioase, cu gheare lungi și degete flexibile. Natura a dotat păsările de apă cu picioare palmate care le ajută să rămână pe apă.

Majoritatea păsărilor au patru degete, dintre care trei sunt îndreptate înainte, iar al patrulea este situat în spate. Ei calcă pământul exclusiv cu degetele de la picioare și se sprijină cu călcâiele. Călcâiul nu este implicat în procesul de mers.

Lasă-ți comentariile la acest articol. Dacă ți-a plăcut, distribuie informațiile cu prietenii tăi pe rețelele de socializare.

Capabil nu doar să plutească în aer, ci să zboare real. Structura lor este bine adaptată în acest scop. Fiind stăpâni ai aerului, se simt minunat atât pe uscat, cât și pe apă, iar unii dintre ei, rațele de exemplu, se dezvoltă în toate cele trei medii. Nu doar scheletul păsării joacă un rol în acest lucru, ci și penele. Principalul eveniment care a asigurat prosperitatea acestor creaturi a fost dezvoltarea penajului lor. Prin urmare, ne vom uita nu numai la scheletul păsării, ci și vom vorbi pe scurt despre el.

La fel ca blana mamiferelor, penele au apărut pentru prima dată ca un înveliș izolator. Abia mai târziu au fost transformate în avioane portante. Păsările au fost îmbrăcate în pene, se pare, cu milioane de ani înainte de a dobândi capacitatea de a zbura.

Modificări evolutive în structura păsărilor

Adaptarea la zbor a dus la o restructurare a tuturor sistemelor de organe și a comportamentului. S-a schimbat și scheletul păsării. Fotografia de mai sus este o imagine a structurii interne a unui porumbel. Modificări structurale s-au manifestat în principal printr-o creștere a forței musculare cu scăderea greutății corporale. Oasele scheletului au devenit goale sau celulare, sau au fost transformate în plăci subțiri curbate, menținând suficientă rezistență pentru a-și îndeplini funcțiile propuse. Dintii grei au fost inlocuiti cu un cioc usor, iar capacul cu pene este un exemplu de lejeritate, desi poate cantari mai mult decat scheletul. Între organele interne există saci de aer implicați în respirație.

Caracteristicile scheletului de porumbel

Oferim o privire detaliată asupra scheletului unui porumbel. Este format din oasele pelvine, oasele aripilor, vertebrele caudale, trunchiul, regiunea cervicală și craniul. Craniul se distinge prin spatele capului, coroana, fruntea, ciocul și orbitele foarte mari. Ciocul este împărțit în 2 părți - superior și inferior. Se mișcă separat unul de celălalt. Regiunea cervicală include baza gâtului, faringelui și gâtului. Scheletul dorsal al unui porumbel este format din vertebre sacrale, lombare și toracice. Pieptul este alcătuit din stern, precum și din 7 perechi de coaste atașate de vertebrele toracice. Vertebrele cozii sunt aplatizate și atașate prin discuri din țesut conjunctiv. Acesta, în termeni generali, este scheletul unei păsări. Diagrama sa a fost prezentată mai sus.

Transformarea scheletului

Transformarea scheletului osos asociată cu păsările care merg pe membrele posterioare și își folosesc membrele anterioare pentru zbor este exprimată în mod deosebit în mod clar în brâurile umăr și pelvine. Centura de umăr este legată rigid de stern și, prin urmare, în timpul zborului corpul pare să atârne de aripi. Acest lucru se realizează datorită oaselor coracoide foarte mari, care sunt absente la mamifere.

Scheletul păsării are o centură pelviană vizibil întărită. Membrele posterioare țin aceste animale bine pe pământ (pe ramuri când urcă sau pe apă când înot) și, cel mai important, absorb cu succes șocurile în momentul aterizării. Pe măsură ce oasele au devenit mai subțiri, puterea lor a crescut pe măsură ce s-au fuzionat împreună, pe măsură ce structura scheletică a păsării s-a schimbat. Ca și la mamifere, cele trei oase pelvine pereche sunt fuzionate cu coloana vertebrală și unele cu altele. A avut loc o fuziune a vertebrelor trunchiului, începând de la ultima toracică și terminând cu prima caudală. Toate au devenit parte a unui sacru complex, care a întărit centura pelviană, permițând membrelor păsărilor să-și îndeplinească funcțiile fără a perturba activitatea altor sisteme.

Membre de păsări

Trebuie luate în considerare și membrele, care caracterizează structura scheletului păsării. Ele sunt foarte modificate față de caracteristicile tipice găsite la vertebrate. Astfel, oasele metatarsului și tarsului s-au alungit și s-au contopit între ele, formând un segment suplimentar al membrului. De obicei, coapsa este ascunsă sub pene. Membrele posterioare au dezvoltat un mecanism care permite păsărilor să rămână pe ramuri. Mușchii flexori ai degetelor se află deasupra genunchiului. Tendoanele lor lungi trec pe partea din față a genunchiului, apoi de-a lungul spatelui tarsului și a suprafeței inferioare a degetelor. Când pasărea își îndoaie degetele și apucă o ramură, mecanismul tendonului le blochează astfel încât prinderea să nu slăbească nici măcar în timpul somnului. În structura sa, membrul posterior al păsării este foarte asemănător cu piciorul uman, dar multe dintre oasele piciorului inferior și ale piciorului sunt topite.

Perie

Caracterizând trăsăturile scheletului păsărilor, observăm că în structura mâinii au avut loc schimbări deosebit de dramatice în legătură cu adaptarea la zbor. Oasele rămase ale membrelor anterioare sunt topite, formând un suport pentru penele de zbor primare. Primul deget păstrat este un suport pentru o aripă vestigială, care acționează ca un regulator special care reduce frânarea aripii la viteze mici de zbor. Penele de zbor secundare sunt atașate de ulnă. Împreună cu structura remarcabilă a penelor în sine, toate acestea creează o aripă - un organ distins. Eficiență ridicatăși plasticitatea adaptivă. Mai jos este scheletul unui animal care a dispărut în secolul al XVII-lea.

Aripi

Penele de zbor și coadă oferă portanță și control în timpul zborului, dar proprietățile lor aerodinamice nu sunt încă pe deplin înțelese. În timpul zborului normal, aripile se mișcă în jos și înainte, apoi brusc în sus și înapoi. În timpul unei lovituri în jos, aripa are un unghi de atac atât de abrupt încât ar reduce viteza dacă penele de zbor primare nu ar acționa în acest moment ca un plan independent de încărcare, împiedicând frânarea. Fiecare pană se rotește în sus și în jos de-a lungul arborelui, astfel încât se creează o împingere înainte, care este facilitată de răspândirea capetelor lor. În plus, la un anumit unghi de atac, aripa este trasă înainte din partea frontală a aripii. Acest lucru creează o tăietură care reduce turbulența deasupra planului lagărului și, prin urmare, atenuează frânarea. La aterizare, pasărea își reduce mai întâi viteza prin poziționarea corpului într-un plan vertical, mișcându-și coada înapoi și frânând cu aripile.

Caracteristici ale structurii aripilor diferitelor păsări

Păsările care pot zbura încet au goluri deosebit de vizibile între penele lor primare de zbor. De exemplu, la vulturul auriu (Aquilachysaetos, imaginea de mai sus), spațiile dintre pene reprezintă până la 40% din suprafața totală a aripilor. Vulturii au o coadă foarte largă, care creează o ridicare suplimentară atunci când se înalță. La cealaltă extremă, în comparație cu aripile vulturilor și vultururilor, se află aripile lungi și înguste ale păsărilor marine.

De exemplu, albatroșii (o fotografie a unuia dintre ei este prezentată mai sus) cu greu bate din aripi, zburând în vânt și fie scufundându-se, fie urcând abrupt în sus. Metoda lor de zbor este atât de specializată încât, pe vreme calmă, sunt literalmente limitați la sol. Aripile unei păsări colibri poartă doar pene de zbor primare și sunt capabile să depășească 50 de bătăi pe secundă atunci când pasărea este suspendată în aer; în același timp se deplasează înainte și înapoi într-un plan orizontal.

Acoperire din pene

Husa cu pene este adaptată pentru a îndeplini o varietate de funcții. Astfel, pene dure de zbor și coadă formează aripile și coada. Iar acoperitoarele și contururile conferă păsării o formă simplă, iar puful este un izolator termic. Așezate unul peste altul ca plăcile, penele creează o acoperire continuă, netedă. Structura fină a penei, mai mult decât orice altă caracteristică anatomică, asigură că păsările se dezvoltă în aer. Evantaiul fiecăreia dintre ele este format din sute de ghimpe situate în același plan pe ambele părți ale tijei, iar ghimpi care poartă cârlige pe partea îndepărtată de corpul păsării se extind de asemenea din ele în ambele direcții. Aceste cârlige se agață de ardele netede ale rândului anterior de ghimpe, ceea ce vă permite să păstrați neschimbată forma ventilatorului. Pe fiecare pana de zbor pasăre mare există până la 1,5 milioane de bărbi.

Ciocul și semnificația lui

Ciocul servește ca organ de manipulare pentru păsări. Folosind exemplul cocoșului de lemn (Scolopaxrusticola, unul dintre ele este prezentat în fotografia de mai sus), puteți vedea cât de complexe pot fi acțiunile cioculului atunci când pasărea o cufundă în sol, vânând un vierme. După ce a dat peste pradă, pasărea, prin contractarea mușchilor corespunzători, deplasează înainte oasele pătrate care alcătuiesc arcul maxilarului. Aceștia, la rândul lor, împing înainte, ceea ce face ca vârful ciocului să se îndoaie în sus; există o gaură ovală prin care trece tendonul mușchiului subclaviu, atașat de partea superioară a umărului. Astfel, la contractare, aripa se ridică, iar la contractarea pectoralului coboară.

Deci, am subliniat principalele caracteristici ale structurii scheletului păsării. Sperăm că ați descoperit ceva nou despre aceste creaturi uimitoare.