Comments 18
А это, случаем, не старый ли добрый Ground Effect, он-же "экранный эффект"? Да, волны как относительно твёрдая поверхность наверное и правда отклоняют ветер чуть вверх и тем помогают удерживать высоту, но в чём тут принципиальное отличие от "экрана" не очень ясно.
Над волнами, как показано в ролике — это обычное парение в динамике. Ветер натыкается на волну, поднимается вверх, и если эта восходящая часть потока выше собственного снижения птицы, то этот восходящий поток поднимает и ее. Это неинтересно. Так летают все подряд — дельтапланеристы/парапланеристы/планеры вдоль склонов гор и на поднимающихся теплых столбах воздуха над равниной (термиках).
Гораздо интереснее динамическое парение на чистом градиенте ветра. Не требующее вообще никаких возвышенностей! И возможное даже над плоской равниной. Насколько я знаю, так делают только альбатросы, потому что для этого нужно иметь очень высокое аэродинамическое качество (больше 20), а главное — способность эффективно переводить кинетическую энергию в потенциальную.
Если коротко, ветер у земли притормаживается из-за трения, из-за чего возникает вертикальный градиент скорости. Альбатрос на высоте 10 м, где ветер сильнее, летит по ветру, а потом начинает резко снижаться (не планируя, как обычно, а пикируя). Из-за набранной наверху скорости и накопленной кинетической энергии, внизу, в более медленном потоке, у него получается воздушная скорость относительно ветра выше его нормальной. Это приводит к увеличению подъемной силы выше веса птицы. Альбатрос резко разворачивается у земли и, используя этот избыток подъемной силы, взмывает обратно наверх против ветра. Где снова разворачивается и так повторяет цикл.
В статье об этом не сказано, но скорее всего пеликаны используют комбинированный способ (на чисто градиентный у них вроде не хватает качества). И восходящие потоки от самих волн, и разницу в горизонтальных скоростях ветра, как в градиентном парении. Эволюция… За миллионы лет птицы научились чувствовать малейшие изменения в скоростях ветра, и использовать это. Потому что любой перепад скорости в потоке — это кинетическая энергия, пришедшая извне. А значит, ее можно использовать для улучшения своего собственного полета.
Строго говоря, за счет градиента ветра могли бы летать и люди — достаточно чтобы на разных высотах разница в скорости ветра была 8 м/с или выше. Равная минимальной воздушной скорости, на которой ЛА способен лететь. На высоту можно запустить планер/парашют/параплан/кайт, соединенный тросом со вторым планером, в котором сидит пилот. Верхний за счет разницы в скоростях ветра будет тянуть нижний, и вся связка будет способна лететь по ветру. Абсолютно халявно, без топлива, и на любые расстояния! Как альтернатива воздушным шарам.
О, спасибо за прояснение.
А вот тут подробнее (но на английском), почему он летает по такому характерному овалу: https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_soaring. Над вершиной сила ветра увеличивается, модель залетает туда и использует эта разницу в скорости ветра.
А еще вики пишет, что по таком принципу динамического градиента успешно летали и люди, как минимум один раз в 1974 году, когда на высоте в 300 метров была разница в скорости ветра в 70 км/час.
«На высоту можно запустить планер/парашют/параплан/кайт, соединенный тросом со вторым планером, в котором сидит пилот. Верхний за счет разницы в скоростях ветра будет тянуть нижний, и вся связка будет способна лететь по ветру»
А можно развернуть пожалуйста? Из того что понял пока представляется картина мюнхгаузена летающего путём тяги себя за волосы.
За счет вертикального градиента скорости ветра. Представьте лыжника, стоящего на земле с кайтом. Кайт тянет его вперед, а трение лыж назад. В воздухе роль силы трения лыж выполняет лобовое сопротивление нижнего планера. Верхний планер должен быть направлен против ветра, а нижний по ветру. В общем, полная аналогия лыжника с кайтом. Вся система будет лететь по ветру. При этом разница в силе ветра должна быть выше минимальной скорости полета верхнего планера (чтобы он вообще мог лететь и тянуть нижнего). Гм… или выше суммы с нижним, в общем, выше минимальной скорости полета верхнего, когда система уже находится в устоявшемся движении.
На практике такая схема для полета человека мало применима, потому что перепад скорости ветра даже в 10 м/с достигается где-то на 1-2 км высоте, и то не всегда. Хотя и реальна. А вот маленькие легкие модельки успешно так летают на связке в пару десятков метров. Я искал ссылку на пример, но что-то не нашел. Эта схема любопытная, но малоизвестная.
Нашел красивую картинку для альбатроса, какая у него траектория в реальности. Вода здесь просто для красоты, он может летать так и над ровной земной поверхностью. Достаточно, чтобы был необходимый перепад силы ветра с высотой, необходимый альбатросу. Но обычно они летают вдоль волн и просто используют восходящий поток от них. Потому что градиентный полет требует специфичных условий — сильного ветра и т.д., ну и вообще, он на грани их летных способностей. Хотя летать так неограниченно долго и на любые расстояния, без двигателя и без топлива, это конечно круто...
А птицы(некоторые) оказывается тоже чтобы лишний раз не махать крыльями проявляют смекалку.
P.S. ирония конечно же.
А птицы(некоторые) оказывается тоже чтобы лишний раз не махать крыльями проявляют смекалку.
P.S. ирония конечно же.
Никакой иронии, это факт)
P.S. Так как в комментариях (не без моей помощи) смешались в кучу кони и люди), то поясню, что есть 4 способа летать без мотора:
Ветер упирается в гору и поднимается вверх (в случае пеликанов и альбатросов — упирается в волну и поднимается вверх, огибая ее). На этом восходящем потоке можно летать, если он сильнее собственного снижения ЛА. Это обычное динамическое парение, так летают вдоль склонов дельтапланы/парапланы/планеры.
В теплую погоду солнце нагревает землю, сначала теплый воздух расплывается по земле, а потом в какой-то момент отрывается и поднимается как столб или отдельный пузырь теплого воздуха. Это термическое парение, так делают маршруты над равниной. Ближайший аналог процесса — когда с потолка капает вода. Сначала поверхность намокает, вода прилипает к потолку, а в какой-то момент отрывается и падает либо отдельными каплями, либо струйками.
Динамическое парение за счет вертикального градиента скорости ветра. Так делают альбатросы (см. выше) и известен минимум один случай с человеческим планером. Холмы/горы и термичная погода для этого не нужны, можно летать неограниченно долго. Но нужен специфичный перепад ветра с высотой и для человека такие условия бывают чрезвычайно редки.
Полет за счет градиента ветра в связке из двух планеров, разнесенных по высоте и соединенных тросом. Верхний тянет нижнего, примерно как кайт тянет лыжника. Так летали только модели, пилотируемых таких связок никогда не пытались сделать.
Учёные разобрались, как летают пеликаны