Техника - молодёжи 1988-04, страница 34

Долгое время оставалось загадкой, как многие тысяни птиц способны одновременно принять и эффективно, в кратчайшее время — всего лишь за 5 мсек! — выполнить сложный полетный маневр, причем так, что слаженности их действий, слетанности может позавидовать и эскадрилья асов воздушного пилотажа? Ведь передача визуального сигнала от вожака к каждому члену сообщества полностью исключена, а звуковое послание в невероятном птичьем гаме просто-напросто не может быть услышано? Но если даже допустить невозможное, что команда каким-то невероятным образом достигнет адресатов, все равно остается одна существенная неувязка. А именно: согласно вычислениям трансляция звукового сигнала по воздуху требует времени существенно больше-

Остается предположить, что стая, маневрирующая в полете, управляется сигналами электрической природы. Только они, распространяясь со скоростью света, могут достигнуть всех птиц практически одновременно — независимо

ЛЕТАЮЩИЕ ДИНАМО

Соприкасаясь с воздушным потоком, оперение птицы заряжается. Удалось измерить скорость этого процесса — примерно 10"⁹ А/сек. Понадобилось время, чтобы специалисты привыкли к мысли: парение пернатых в ауре собственных электрических полей сопровождается генерацией электричества.

Натурные эксперименты и последующее численное моделирование на ЭВМ показали, что на границе оперения с воздушным потоком образуется так называемый двойной электрический слой заряженных

При каждом взмахе крыла с

концов перьев срываются вихри. Так как вихри зарождаются и формируются в двойном электрическом слое, то ими уносится часть заряда. В месте отрыва образуется не-скомпенсированный заряд. Возникает электрический ток, выравнивающий пространственно разделенные потенциалы. Получается, что крыло птицы работает как ди-намо-машина.

Проведенные на ЭВМ расчеты позволили вычислить электрические параметры «летающих динамо». Они генерируют поля напряженностью более ЮООВ/см. Как и предполагалось, они сильно зависят от размеров птиц и частоты взмахов крыльев, скорости воздушного потока и влажности воздуха.

Теперь вернемся к вопросу, вокруг которого специалистами больше всего сломано копий: зачем столь экономичной в своих проявлениях природе понадобились подобные энергорасточительства? Ведь крутить динамо такой мощности все равно что использовать гидростанцию для энергоснабжения лампочки карманного фонарика! (Напомним, что электрорецептор-ный механизм восприятия рыб «включается» уже при мизерной, порядка нескольких нановольт, напряженности...)

Оборотной стороной безудержного транжирства птицами электрической энергии является огромная экономия ими энергии тепловой, кстати наиболее ценной для животных. Мощные электрические поля создают оптимальные условия теплообмена в слое пуха (кстати сказать, подобный механизм работает и в «системе обогрева» пушных животных).

Суть в том, что, как уже упоминалось, верхнее оперение птиц при трении о воздух заряжается положительным электричеством. В свою очередь расположенные ближе к

телу птицы пушинки приобретают отрицательный заряд. Будучи одноименно заряженными, они отталкиваются друг от друга, стремясь как можно равномернее заполнить все отведенное им место и тем самым полностью перекрывая доступ холодного воздуха к телу животного. Мало того. Тепловой эффект многократно усиливается благодаря тому, что верхний перьевой покров, притягиваясь, весьма плотно прилегает к диффузно разреженному подшерстку, поскольку заряжены они разноименным электричеством. Образуется термос! Словом, природа, как всегда, на высоте. Более рациональную электротеплоизоляционную конструкцию трудно, пожалуй, придумать.

Теперь становится понятным, почему принявшая «водяную баню», то есть полностью разрядившаяся, птица, даже обсохнув на солнышке, прежде чем взлететь, не жалея времени, занимается своим туалетом. Тщательно, поодиночке, обрабатывая клювом маховые перья, она, так сказать, «вручную» подзаряжает себя до необходимого потенциала. Электрометрические измерения показали, что эффективность «наземного динамо» примерно в десять раз меньше, чем у «динамо летающего».

36