Struktura ptačích křídel | Vědecký diagram ke stažení

… ptačí křídlo se podobá lidské ruce, protože se skládá ze tří částí: ramene, předloktí a ruky a tří kloubů: ramenního, loketního a zápěstního. Peří, které pokrývá křídlo, se dělí na potahy, primární letová pera a sekundární letová pera (viz obr. 1). Existují tři základní pohyby křídel: mávání, opeření a pohyby typu lead-lag. Máchavý pohyb zahrnuje pohyby celého křídla nahoru a dolů kolem ramene. Pohyb opeření zahrnuje pohyby letových per nahoru a dolů, přičemž osa otáčení je náběžná hrana křídla. Pohyb „lead-lag“ zahrnuje pohyby špičky křídla dopředu a dozadu (viz obr. 2). Ocasní pera slouží ke stabilizaci letu, mění směr dopředného pohybu, vyrovnávají vztlakovou sílu a fungují jako brzda při přistání ptáka. Jak ukazuje obr. 3(a), při otáčení ptáka se ocasní pera stáčejí buď doprava, nebo doleva. Kromě toho se za účelem kompenzace vztlakové síly ocasní pera upravují tak, že se při stoupání ohýbají nahoru nebo dolů (viz obr. 3(b)). Kromě toho se síla vytvářená ocasními pery mění nastavením úhlu otevření a zavření a změnou plochy ocasních per (viz obr. 3c). Ocasní pera se otevírají, když pták letí směrem doprava nebo doleva nebo když je zapotřebí vztlaková síla, a zavírají se během cestovního letu, aby se snížila odporová síla. V této části je stručně popsán Caův model letu ptáků. Pro výpočet síly působící na křídla se předpokládá, že pták letí v kvaziustáleném proudění vzduchu, a modeluje se podle obr. 4. V tomto modelu je křídlo reprezentováno ramenem a rukou, které se otáčejí kolem ramene a zápěstí. Dále křídla vykonávají pohyby mávání, opeřování a vedení-odtáčení . Aby bylo možné realizovat tři typy pohybů křídel (mávání, opeřování a vedení se zpožděním), byla pro každý pohyb formulována úhlová funkce. Kromě toho, protože při mávání a opeřování dochází k fázovému rozdílu mezi ramenem a rukou (viz obr. 5), byly pro rameno a ruku formulovány individuální úhlové funkce. Úhlová funkce paže byla definována na základě těla, zatímco úhlová funkce ruky byla definována na základě paže (viz obr. 6). Je-li pevné křídlo umístěno v proudu vzduchu vyjádřeném vektorem v r , působí na toto křídlo vztlaková síla L a odporová síla D . Síla působící na křídlo se určí jako výslednice těchto sil (viz obr. 7). Síly L a D jsou vyjádřeny následujícími …